LV123 PRÜFUNGSSTANDARD

AUTOR: Herr Janagan Kanesamoorthy

Senior Applikationsingenieur

Die Norm LV 123 kann auf den Wechselrichter als Einzelgerät, den E-Motor oder den gesamten Antriebsstrang angewendet werden. Die Prüfnorm ist in zwei Teile gegliedert. Das Ziel der ersten Tests ist es, die Systemleistung im gesamten Betriebs-Hochspannungs- und Temperaturbereich im Dauerbetriebsbereich zu prüfen. Die Hochspannung beginnt bei 0 und reicht bis zu 1000 V (je nach Kundenwunsch). Der Prüfaufbau muss einen Umgebungstemperaturbereich von -40 °C bis 85 °C und einen Kühlmitteltemperaturbereich von -25 °C bis 85 °C einhalten.

GETEC verwendet ein Vehicle Energy System (VES) entweder im Einzelbetrieb oder für höhere Anforderungen an den Strom im Parallelbetrieb. Die Möglichkeiten sind in Tabelle 1 aufgeführt.

Tab. 1 | GETEC VES capabilities

Der Testfall für die oberste Grenze des Betriebsvermögens für einen bestimmten Hochspannungsbereich ist in Abbildung 7 beispielhaft dargestellt. Zweck dieses Tests ist es, die Leistung des Wechselrichters über den gesamten Spannungs- und Temperaturbereich im oberen begrenzten HV-Spannungsbereich zu prüfen.

Fig. 7 | HVDC Voltage upper limit operating capability

Der Zyklus wird dreimal wiederholt, und der Wechselrichter muss seine Leistung entsprechend dem HVDC-Sollwert anpassen. Es ist offensichtlich, dass der Wechselrichter seine Leistung begrenzt, wenn die Hochspannung den oberen Grenzwert überschreitet, und sich erholt, wenn die Hochspannung unter den Grenzwert fällt. Der gesamte Zyklus läuft automatisch ab, nachdem die Prüfstandssteuerungssoftware entsprechend der LV123-Spezifikation programmiert wurde. Die Zieltemperatur des Kühlkreislaufs wurde in diesem Testfall auf -22 °C Wechselrichter-Eingangstemperatur eingestellt.

Ein weiterer Test wird durchgeführt, um nachzuweisen, dass die HGÜ-Spannung von zwei unabhängigen Messpfaden gemessen wird, und um diese gegeneinander zu verifizieren. Der Wechselrichter arbeitet bei 6 verschiedenen HGÜ-Spannungen bis zur Höchstgeschwindigkeit mit seinen maximalen Fähigkeiten. Abbildung 8 gibt einen Überblick über den Prüfzyklus mit dem maximalen Drehmoment und der maximalen Drehzahl für den Generator- und Motorbetrieb des Wechselrichters.

Fig. 8 | HVDC Voltage plausibility check in motor and generator mode up to maximum speed and 6 different HVDC levels

Die Prüfstandsautomatik überspringt den Sollwert, wenn der Grenzwert des Wechselrichters erreicht ist. Dieser Prüfzyklus wird mit einer Kühlmitteltemperatur von 65 °C am Wechselrichtereingang durchgeführt. Während des Prüfzyklus überwacht die Prüfstandsautomatisierung die kritischen Parameter des Wechselrichters und des E-Motors, um das System bei Zwischenfällen sicher abzuschalten und eine Beschädigung des Prüfaufbaus zu verhindern (siehe Abbildung 9).

Fig. 9 | HVDC Voltage plausibility check with the inverter working at its limits

Das fortschrittliche Automatisierungssystem der GETEC-Prüfstände erlaubt es, den bereits implementierten Prüfzyklus schnell an neue zu prüfende Geräte anzupassen. Dies ermöglicht es, den Kunden die Ergebnisse innerhalb kürzester Zeit zur Verfügung zu stellen. Die Anlage kann die sicherheitsrelevanten Tests für die neue Energiemobilität durchführen.