3-EM-Antriebsstrang­prüfstand

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Funktionsbeschreibung

Der Antriebsstrangprüfstand am Lehrstuhl für Kraftfahrzeugtechnik der TU Dresden besteht aus drei hochperformanten permanenterregten Synchronmotoren, von denen einer als Ersatz für die VKM (Antrieb) dient und die anderen beiden (Radmaschinen = Abtrieb) zur Darstellung der Fahrwiderstände. Neben dem Getriebe (manuell, automatisch etc.) können auch weitere Antriebsstrangkomponenten (z.B. Seitenwellen, Schwungräder, Kupplungen) untersucht werden. Es können verschiedene Konfigurationen des Antriebsstrangs dargestellt werden: Inline, Frontquer und Frontlängs.

Der Prüfstand zeichnet sich unter anderem dadurch aus, dass die E-Maschinen extrem niedrige Rotationsträgheitsmomente aufweisen, sodass auch die Durchführung sehr anspruchsvoller Tests ermöglicht wird. Hier sind die Abbildung von Drehmomentpulsationen und die Darstellung von Radschlupf beispielhaft zu erwähnen.

Zudem ist eine DC-Spannungsquelle zur Versorgung von elektrischen Antriebssträngen und Emulation von Traktionsbatterieverhalten vorhanden (sog. Batteriesimulator).

Untersuchungsschwerpunkte

Es werden Untersuchungen durchgeführt, die vorwiegend die Themenfelder Fahrbarkeit (Driveability), Betriebslasten und Betriebsstrategie/Effizienz adressieren. Beispielhaft seien folgende genannt:

• Schaltkomfortoptimierung
• Analyse der Antriebsstrangerregten Längsschwingungsausprägung im Kraftfahrzeug
• Fahren mit Anhänger
• Lastwechsel (Tip-In/Tip-Out)
• Volllastbeschleunigung
• Simulation der Drehmomentenpulsation einer VKM
• Radschlupfsimulation
• Nachfahren von Prüfzyklen (WLTP, FTP75 etc.)
• Betriebslastennachfahrversuche
• Wirkungsgraduntersuchungen
• Untersuchung und Optimierung von Betriebsstrategien (z.B. während einer Stadtfahrt)
• Analyse von neuartigen Antriebsstrangkomponenten (E-Achsen, dedizierte Hybridgetriebe etc.)
• Invertertest: Kurzschluss, Funktionstest, Wirkungsgrad

Technische Spezifikation

Antriebsmaschine:

• Drehmoment
  • Nominal: 450 Nm
  • Maximal: 720 Nm
• Drehzahl
  • Maximal: 10.000 rpm
• Leistung
  • Nominal: 220 kW
  • Maximal: 352 kW

Abtriebsmaschine:

• Drehmoment
  • Nominal: 3.000 Nm
  • Maximal: 4.500 Nm
• Drehzahl
  • Maximal: 3.000 rpm
• Leistung
  • Nominal: 340 kW
  • Maximal: 500 kW

Batteriesimulation:

• Leistung
  • Nominal: 250 kW
• Stromstärke
  • Nominal: -1.000 … 1.000 A
• Spannung
  • Nominal: 10 … 1.000 V

Detaillierte Dokumentation

DE: Detaillierte Dokumentation 3-EM-Antriebsstrangprüfstand

ENG: Detailed documentation 3-EM-Powertrain Test Rig