Die vorliegende Untersuchung befasst sich mit der Modellierung von Kfz-Hybrid-Komponenten in der Hardwarebeschreibungssprache VHDL-AMS. Ziel dieser Modellierung ist die Simulation der Störaussendungseigenschaften eines Versuchsaufbaus bestehend aus dem C-Muster eines Kfz-Hybrid-Umrichters eines namhaften deutschen Automobilzulieferers, welcher an der Technischen Universität Dortmund zu Versuchszwecken aufgebaut ist. Kernstück der Untersuchung ist die Modellierung von Teilen der Peripherie (Motornachbildung, Filterbauelemente) sowie die Nachbildung des Störanregungsverhaltens der verwendeten Halbleiter. Die über die Zuleitung eines jeden leistungselektronischen Systems aufgenommenen Störströme haben ihre Ursache in der Strom- und Spannungskommutierung der schaltenden Bauelemente. Die Spannungskommutierung treibt dabei über den Massepfad des Systems einen Störstrom, welcher bei Anlagen kleiner und mittlerer Leistung meist den dominierenden Teil der Störungen ausmacht. Die blockförmige Entnahme von Strömen aus dem Zwischenkreis stellt den zweiten Anteil der unsymmetrischen Störungen dar. Zur Nachbildung der Spannungs- und Stromkommutierung wird ein Halbleitermodell erstellt, welches den transienten Schaltvorgang über einen zeitvariablen Widerstand nachbildet. Hierzu wird die Impedanz der im zu untersuchenden System eingesetzten Halbleiter während des Schaltvorgangs bestimmt und in einem entsprechenden Halbleitermodell implementiert. Zur Charakterisierung der Ausbreitungspfade werden unter anderem die frequenzabhängigen Impedanzen der Motornachbildung sowie der Filterbauelemente bestimmt und in diskreten VHDL-AMS Modellen implementiert. Treppenleitermodelle ermöglichen dabei die Berücksichtigung von frequenzvariablen Phänomenen in den angestrebten Zeitbereichssimulationen. Abschließend werden, wo sinnvoll, Ströme und Spannungen des Systems erfasst und mit Simulationen verglichen. Trotz einiger systembedingter Einschränkungen konnten zufriedenstellende Simulationsgenauigkeiten erreicht werden, welche sich in den meisten Fällen im Bereich von 3 - 4 dB bewegen. Speziell die Spannungskommutierung, welche weitestgehend unabhängig von der nicht modellierten Versorgungsleitung betrachtet werden kann, konnte mit hoher Genauigkeit nachgebildet werden. Größere Abweichungen ergeben sich bei kleinen Lastströmen bzw. bei der Betrachtung des Spannungsabfalls über den Filterbauelementen, welche sich überwiegend durch systembedingte Einschränkungen erklären lassen.


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    Titel :

    Systemmodellierung für Komponenten von Hybridfahrzeugen unter Berücksichtigung von EMV-Aspekten


    Beteiligte:
    Napierala, Tomasz (Autor:in) / Hoene, Eckart (Autor:in)


    Erscheinungsdatum :

    2010


    Format / Umfang :

    34 Seiten, Bilder, 5 Quellen


    Anmerkungen:

    (Anlage 1)



    Medientyp :

    Aufsatz/Kapitel (Buch)


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch