EMV-Testeinrichtung für Hybrid-, Elektro- und Brennstoffzellenantriebe

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TRACO ELECTRONIC GMBH

Shanghai Yongming Electronic Co., Ltd.

Mooser EMC-Technik GmbH

Prüfling vom Antrieb entkoppeln

Eine wichtige Anforderung ist die mechanische Koppelung beider Motoren, ohne dadurch die Schirmwirkung der EMV-Kabine zu beeinträchtigen. Dazu müssen die Motoren aber schwingungstechnisch gedämpft und voneinander entkoppelt sein, was durch zwei getrennte Motorfundamente mit einigen Tonnen Gesamtgewicht gewährleistet wird.

Die Absorberkabine mit den speziellen Hochvoltfiltern und den Hochvoltdurchführungen hat Albatross Projects konstruiert. Ebenso die mechanische Durchführung von Motor 2 (Prüfling) zu Motor 1 (Brems- und Antriebsmaschine). Die Anforderungen dazu waren Neuland. Bei einer Drehzahl von einigen tausend Umdrehungen pro Minute und einem Drehmoment von bis zu 300 Nm ist eine Schirmwirkung der Kabine von ≥ 100 dB angeraten.

Dank des Filterkonzepts und der speziellen Durchführung für den Motorantrieb wird auch ein Eindringen der Wellenströme des externen Motors in die Kabine verhindert.

Komplett abgeschirmt

Um den ungestörten Radio- und Funkempfang im Fahrzeug zu gewährleisten, müssen die Komponenten bestimmte Grenzwerte einhalten. Bei den Elektroantrieben wird aus einer hohen Gleichspannung durch Zerhacken eine 3-Phasen-Wechselspannung mit variabler Frequenz erzeugt.

Dadurch entstehen sehr hohe und breite hochfrequente Störspektren. Allein durch die wesentlich höheren Spannungen sind die Störungen in der Größenordnung Faktor 50 , was 34 dB entspricht, höher als bei herkömmlicher Kraftfahrzeug-Elektronik. Der komplette Hochvoltbereich, einschließlich der Steckverbinder, ist deshalb geschirmt. Das geschlossene Schirmkonzept ist eine Grundvoraussetzung bei den EMV-Messungen und hat weitere Sonderentwicklungen zur Folge, etwa Impedanzanpassungen der HV-Gleichspannungs-Versorgungsleitungen.

Gesamtsystem aus HV- und LV-Komponenten

Zwischen dem Elektroantrieb im HV-Bereich und dem 12-Volt-Bordnetz (Low-Voltage-Bereich, LV) gibt es zahlreiche funktionale Verbindungen, weshalb beide Bereiche durch Schirme und Filter ebenfalls konsequent getrennt sein müssen. Diese Trennung ist ebenfalls Teil der EMV-Prüfungen. Bei den Prüfungen ist deshalb das Gesamtsystem aufgebaut, bestehend aus HV- und LV-Komponenten.

Die Rahmenbedingungen bei Störaussendungsmessungen nach CISPR 25 gelten analog auch für die Messverfahren der Störfestigkeit. In den ISO-Normen 11452 sind die Basis-Messverfahren für die Störfestigkeit an Kfz-Komponenten beschrieben. Die geforderte Störfestigkeit liegt meistens zwischen 100 und 300 V/m, in einigen Fällen auch bei 600 V/m.

In den internationalen Normen CISPR 25 (Comité International Spécial des Perturbations Radioélectriques) und den ISO-Normen 11452 sind auch die prinzipiellen Messaufbauten für Komponententests von herkömmlicher Automobil-Elektronik beschrieben. Die Messeinrichtungen des EMV-Prüfzentrums erfüllen diese Anforderungen. Bei der Halterung für die Elektromotoren handelt es sich um eine massive Stahlkonstruktion auf einem Maschinenbett mit mehreren Tonnen. Die Konstruktion ist so gelöst, dass sie die Messergebnisse nur unwesentlich beeinflusst.

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