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High-Voltage Lab Rig (HVLR) von Bosch: Leistungselektronik von E-Fahrzeugen effizient testen

Elektrofahrzeuge
HVLR von Bosch: Leistungselektronik von E-Fahrzeugen effizient testen

Das High-Voltage Lab Rig (HVLR) von Bosch
Das High-Voltage Lab Rig (HVLR) von Bosch integriert Hochvolt-Spannungsquelle und elektronische Sicherheitsfunktionen in einem modularen System.
Bild: Bosch
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Die Zahl der Elektrofahrzeuge steigt weltweit. Damit nimmt auch der Entwicklungsaufwand für die Komponenten im Hochvoltsystem der Fahrzeuge zu. Bosch Engineering hat deshalb das neue High-Voltage Lab Rig (HVLR) gebaut, in dem die Leistungselektronik des Antriebs im Entwicklungslabor geprüft werden kann. Das System integriert eine Hochvolt-Spannungsquelle und elektronische Sicherheitsfunktionen für den Stromkreis des zu testenden Bauteils in einem portablen Kompaktschaltschrank.

„Viele Untersuchungen an der Leistungselektronik von Elektrofahrzeugen können so vom Prüfstand in das Hochvoltlabor verlagert werden. Damit lassen sich wertvolle Anlagenkapazitäten für andere Test- und Validierungsaufgaben freimachen und damit die Entwicklungszeit und -kosten reduzieren“, sagt Andreas Nachreiner, der das Produkt-Management im Geschäftsfeld eMobility bei Bosch Engineering leitet.

Das HVLR ist modular aufgebaut, das Testsystem lässt sich also flexibel an die individuellen Kundenbedürfnisse anpassen. Beispielsweise sind verschiedene Spannungsebenen bis 1200 Volt sowie unterschiedliche Schnittstellen für di Kommunikation und optional eine integrierbare Ersatzlast wählbar.

Bosch verspricht, dass auch eine spätere Erweiterung, etwa auf höhere Ausgangsspannungen bis 1500 Volt, möglich ist. Das System wird mittle Touch-Screen-Display bedient. Auf dem Monitor werden zudem alle Betriebsparameter wie Statusmeldungen, Informationen zur Systemeinstellung und eventuelle Fehlerwarnungen gebündelt und dargestellt.

Hohe Sicherheit vor lebensgefährlicher Spannung

Bosch hat sich bei der Konzeption des High-Voltage Lab Rig unter anderem auf der Sicherheit im alltäglichen Testbetrieb konzentriert. „Im Labor müssen viele Untersuchungen direkt an den spannungsführenden Bauteilen der Leistungselektronik erfolgen. Fehler sind dabei lebensgefährlich“, erklärt Heinz-Georg Schmitz, Director Engineering Mechatronic Solutions bei Bosch Engineering. „Unser Schutzkonzept deckt potenzielle Unfallursachen ab und mindert die Risiken bei Arbeiten am Hochvolt-Stromkreis.“

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Daraus resultiere der Vorteil, dass das Testobjekt während der Prüfung vor Beschädigungen geschützt sei. Ein Vorteil, besonders dann, wenn es um Prototyp-Bauteile gehe, die nur in geringen Stückzahlen verfügbar sind und bei denen Defekte zu Verzögerungen im Entwicklungsprozess führen würden.

Die Sicherheitsfunktionen werden durch eine separate Einheit, die High-Voltage Safety Box (HVSB), umgesetzt. Bosch hat sie gemäß DIN EN ISO 13849 entwickelt. Die HVSB bietet unter anderem eine Isolationsüberwachung, einen Interlock-Schaltkreis, eine Einbindung an ein Labor-Notauskonzept und eine SPS-Schnittstelle, mit der das High-Voltage Lab Rig nahtlos in die Testautomation des Hochvoltlabors eingebunden und ferngesteuert betrieben werden kann.

Die High-Voltage Safety Box gehört zum Lieferumfang des High-Voltage Lab Rig, ist aber auch als separates Modul erhältlich, beispielsweise um die Sicherheitsfunktionen und die SPS-Schnittstelle bei vorhandenen Hochvolt-Spannungsquellen nachzurüsten. (wag)


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