Die zunehmende Komplexität, Variantenanzahl und das vermehrte Aufkommen von HochleistungsVerbrauchern in elektrischen Bordnetzen (EBN) verursachen einen immer höheren Testaufwand für die Validierung und die Optimierung. Die vorgeschlagene Lösung umfasst eine Messmethode und eine Bewertungsmethode für die Untersuchung der elektrischen Energie- und Signalverteilung in EBN auf Basis einer generischen und modularen Testplattform. Dafür wurde am Fachgebiet Fahrzeugsysteme und Grundlagen der Elektrotechnik ein Hardware-in-the-Loop (HiL)-Prüfstand für ein elektrisches Bordnetz eines VW Golf V aufgebaut. Das EBN wurde innerhalb einer virtuellen Umgebung in einen operativen Zustand gebracht. Mit Hilfe des Testprogramms 'EBN-Fahrt' werden benutzerdefinierte Testsequenzen durch Zusammenstellen von zeitlich positionierten Testaktionen für die Konfiguration der Umgebung (Ansteuerung der Aktoren und Stimulierung der Sensoren) festgelegt. Der Echtzeit- Kontrollrechner führt diese Testsequenzen zeitlich determiniert aus, während ein separates zeitsynchronisiertes Messsystem an über 150 Messpunkten Strom-, Spannungs- und Temperaturwerte erfasst Hierfür kommen u.a. eigenentwickelte Strommesssensoren an den Sicherungsebenen zum Einsatz. Durch die Anwendung der Bewertungsmethodikkönnen die verschiedenen Testsequenzen anhand definierter Gütekriterien untersucht werden. Die Aussagen zur Sicherungs- und Leitungsdimensionierung sowie zur Bordnetzstabilität können nur in Bezug auf die Testszenarien getroffen werden. Für belastbare Schlussfolgerungen sind die Testszenarien daher entsprechend umfangreich zu gestalten. Des Weiteren dient der HiL-Prüfstand der Parametrierung von Komponentenmodellen für die Komponentendatenbank, der Erforschung einer geeigneten und innovativen Testmethodik, der modularen Vernetzung mit verschiedenen Prüfständen und weiteren Untersuchungen (neue Architekturen, Stabilisierungsmaßnahmen, z.B. DC/DC-Wandler). Das modulare Konzept des Prüfstandes wird durch die Kopplung des Generatorprüfstandes verdeutlicht, da die Energiezuführung auch durch eine Simulation mittels einer programmierbaren Stromquelle ersetzt werden kann.
Mess- und Bewertungsmethoden für die Untersuchung der elektrischen Energie- und Signalverteilung im Fahrzeug auf Basis eines HiL-Prüfstandkonzeptes
2012
175 Seiten, Bilder, Tabellen, 56 Quellen
Hochschulschrift
Deutsch
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