8 electrification
Eine neue Lösung, die die Integration von Hochspannungssystemen,
Lade- und HV-Sicherheitsprüfungen
von Elektrofahrzeugen auf das nächste Level stellt
Die Entwicklung von batterieelektrischen Fahrzeugen (BEV/Battery
Electric Vehicle) erfordert Anpassungen sowohl an den Entwicklungsprozess
als auch der Prüfumgebung. Während das Testen der physikalischen Komponenten
für den Verbrennungsmotor für die Entwicklung von konventionellen
und hybriden Fahrzeugen grundlegend war, sind die Anforderungen
an ein BEV andere. Sich an diese Anforderungen anzupassen, stellt OEMs
vor eine Reihe neuer Herausforderungen. Aber mit neuen Herausforderungen
kommen auch neue Möglichkeiten. Bei der BEV-Entwicklung eröffnet
sich die Chance, konventionelle Testumgebungen wie den Antriebsstrangprüfstand
kritisch zu hinterfragen, um ihn an die spezifischen Bedürfnisse
des batterieelektrischen Fahrzeugs anzupassen. In einem konventionellen
oder hybriden Fahrzeug ist die Kalibrierung des Antriebsstrangs sehr aufwendig.
Der Verbrennungsmotor interagiert stark mit dem Getriebe, dem
Abgasnachbehandlungssystem und anderen Systemen, weshalb alle Komponenten
des Systems für die abschließende On-Board-Diagnose (OBD),
Fahrbarkeitsanalyse und Emissionskalibrierung vorhanden sein müssen. Auf
dem Antriebsstrangprüfstand stehen all diese und weitere relevante Systeme
zur Verfügung. Zusammen mit einem hohen Automatisierungsgrad wird er
dadurch zu einem leistungsfähigen und wertvollen Entwicklungswerkzeug.
In einem BEV kann der Antriebsstrang jedoch weitgehend auf Komponentenebene
kalibriert und optimiert werden, da weniger komplexe Wechselwirkungen
zu untersuchen sind und
keine Schadstoffemissionen berücksichtigt
werden müssen. Die Kalibrierung
des Inverters erfolgt auf
einem Inverterprüfstand unter Verwendung
eines E-Motor-Emulators,
und die komplette elektrische Antriebseinheit
(EDU) kann auf dem
E-Achsenprüfstand getestet werden.
Aber wenn ein Großteil dieser
Aufgaben bereits auf einem Inverter
und Achsprüfstand durchgeführt
wird, was bleibt da noch für einen
Antriebsstrangprüfstand übrig?
„Die Herausforderung besteht darin,
die Integration aller Steuergeräte
des Fahrzeugs sicherzustellen, zumal
bei einem BEV neben den antriebsrelevanten
Steuergeräten eine
große Anzahl weiterer Funktionen,
z.B. intelligentes Laden oder HVSicherheit,
zu validieren sind“, sagt
Mats Ivarson, Chief Engineer Testfield
Innovation and Operation bei
AVL. Während des gesamten Entwicklungsprozesses
sind in der Regel mehrere Testschleifen erforderlich,
um die Sicherheit und Funktionalität des Hochspannungsnetzes (HV) im
Fahrzeug zu gewährleisten. Erst wenn alle Tests bestanden sind, kann die
Software-Suite zur Nutzung freigegeben werden. Neben den HV-Tests für
die fahrzeuginternen Systeme müssen auch Ladetests durchgeführt werden,
um die Sicherheit und die korrekte Funktionalität zu garantieren. Dieser
Aufwand ist von erheblicher Bedeutung, da es z.B. viele verschiedene Komponenten
und Systemanbieter, Ladestandards sowie Leistungsstufen gibt.
Bei Systemausfällen richtet sich die Unzufriedenheit des Kunden dessen
Elektrische
Antriebskonzepte
verändern Testanforderungen