Mit der Entwicklung der ersten Hybrid-Fahrzeuge entstand die Notwendigkeit die entsprechenden Hybrid-Komponenten wie Elektromotor, Hochvolt-Batterie, Umrichter und die für die Ansteuerung notwendigen Steuergeräte in die Simulation zu integrieren. Die etablierten Methoden der Model-in-the-Loop-Simulation (MiL) und Hardware-in-the-Loop' (HiL) ermöglichen es, die grundsätzliche Systemfunktionalität zu verifizieren und das Design zu optimieren. Eine exakte Simulation des Elektromotors ist essentiell, um zum Beispiel kritische Phasen beim Hybridantrieb, wie die Umschaltung vom elektrischen Motor auf den Verbrennungsmotor, für den Fahrer nicht wahrnehmbar zu konfigurieren. Eine weitere Einsatzmöglichkeit einer Elektromotor-Simulation ist neben der HiL-Integration der Endabnahmetest von Umrichter-Steuergeräten. Die Simulation eines Elektromotors kann auf drei unterschiedlichen Ebenen erfolgen: auf mechanischer und elektrischer Ebene sowie auf Ebene des Umrichters. Der Einsatz einer Elektromotor-Simulation auf elektrischer Ebene ist den beiden anderen vorgestellten Varianten - der Simulation auf mechanischer Ebene und Umrichter-Ebene - weit überlegen. Sie erlaubt eine wirklichkeitsgetreue Nachbildung eines Elektromotors und der mechanischen Strecke und bietet darüber hinaus die Möglichkeit der einfachen Variation der elektrischen und mechanischen Parameter. Dadurch kann bereits in einem frühen Entwicklungsstadium die Parameteroptimierung und eine verlässliche Verifikation des gesamten Antriebsstrangs erfolgen. Für den Test und die Entwicklung des Umrichter-Steuergeräts muss nicht wie bisher auf die Verfügbarkeit des realen Motors gewartet werden. Aufgrund des Sicherheitskonzepts können auch Softwareentwickler und Regelungstechniker einfach und problemlos Tests der Steuergeräte-Software beziehungsweise der Regelungsalgorithmen durchführen. Der Einsatz des Entwicklungswerkzeugs SimuleD erlaubt es demnach, die Time-to-Market' entscheidend zu reduzieren.
Echtzeit-Simulation von E-Maschinen - Regelungstechnik im Hybridantrieb
Real time simulation of electrical motors - control technology applied to hybrid drives
ATZ-Elektronik ; 5 , 1 ; 28-31
2010
4 Seiten, 5 Bilder
Article (Journal)
German
Echtzeit Simulation von E Maschinen - Regelungstechnik im Hybridantrieb
Automotive engineering | 2010
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