DE202016008598U1

DE202016008598U1 - Prüfeinrichtung für Elektroantriebe

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Publication number: DE202016008598U1
Application number: DE202016008598.1U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-11-27
Filing date: 2016-11-22
Publication date: 2018-08-01
Anticipated expiration: 2026-11-23
Also published as: WO2017088853A1; DE102015120652A1; DE112016005429A5; EP3380853A1

Abstract

Prüfeinrichtung zur Prüfung elektromagnetischer Verträglichkeit von Elektroantrieben umfassend eine gegen elektromagnetische Strahlung geschirmte Messkammer (2), eine in der Messkammer (2) angeordnete Aufnahme für einen zu prüfenden Elektroantrieb (3) und eine mit dem Elektroantrieb (3) abtriebsseitig gekoppelte, in einen Hydraulikkreis (4) eingebundene Hydraulikeinheit (5), die zur Bereitstellung einer hydraulischen Last und/oder eines hydraulischen Antriebs für den zu prüfenden Elektroantrieb (3) ausgebildet ist, wobei der Hydraulikkreis (4) dazu ausgebildet ist, die Hydraulikeinheit (5) abhängig von der Prüfsituation als Hydraulikpumpe oder als Hydraulikmotor zu betreiben und wobei der Hydraulikkreis (4) eine Einheit (9, 10) zur Bereitstellung eines Hydraulikdrucks an der Hydraulikeinheit (5) aufweist, die zur Bereitstellung eines unter Druck stehenden Hydraulikfluids derart ausgebildet ist, dass die Hydraulikeinheit (5) als Antrieb des zu prüfenden Elektroantriebs (3) betreibbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Prüfeinrichtung für Elektroantriebe.
Aufgrund zunehmender Knappheit von fossilen Brennstoffen und aus Umweltgesichtspunkten werden zunehmend Elektroantriebe in der Automobil- und Schifffahrtstechnik, in der Fahrrad- bzw. Motorradtechnik und selbst in der Bau- und Landwirtschaft eingesetzt.
Während der Entwicklung solcher Elektroantriebe muss getestet werden, inwieweit diese Antriebe bzw. deren Steuerung geltenden Vorschriften hinsichtlich elektromagnetischer Verträglichkeit (EMV-Vorschriften) genügen. Insbesondere müssen für eine Zulassung fest definierte EMV-Prüfungen bestanden werden.
Hierzu ist es bekannt, die Elektroantriebe, die beispielsweise aus einem Elektromotor und einer dazugehörigen Steuereinheit zur Ansteuerung dieses Motors bestehen, in einem EMV-Labor in einer entsprechenden Messkammer unter realistischen Belastungen vermessen.
Bei Antriebssystemen, die auch die Rückgewinnung von elektrischer Energie aus Bewegungsenergie im Schubbetrieb, im Folgenden auch Rekuperation genannt, nutzen, wird der Elektroantrieb nicht nur unter Last betrieben (Elektroantrieb liefert mechanische Energie aus elektrischer Energie) sondern auch selbst extern angetrieben, um diesen Schubbetrieb zu simulieren.
Zur Durchführung einer EMV-Prüfung eines Elektroantriebs sind im Stand der Technik Prüfeinrichtungen bekannt, bei denen der zu prüfende Elektroantrieb mit einem elektrischen Generator verbunden ist, der im Lastbetrieb des Elektroantriebs aus mechanischer Energie (bereitgestellt durch den Elektroantrieb) elektrische Energie erzeugt und im Rekuperationsbetrieb mechanische Energie an den Elektroantrieb abgibt, um den Schubbetrieb zu simulieren.
Derartige Prüfeinrichtung haben wesentliche Nachteile. Zum einen ist der Prüfaufbau sehr groß und schwer und daher schwer handhabbar bzw. ausschließlich stationär zu betreiben. Zudem weisen derartige Prüfeinrichtungen hinsichtlich der EMV-Messung erhebliche Nachteile auf, da beispielsweise eine Durchführung einer mechanischen Antriebswelle, die den Elektroantrieb mit dem Generator verbindet, durch eine Wandung der geschirmten Messkammer notwendig ist, was technisch aufwendig und damit teuer ist und Modifikationen an der EMV-Messkabine erforderlich macht.
Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, eine Prüfeinrichtung aufzuzeigen, mittels der eine technisch einfache und kostengünstige EMV-Prüfung von Elektroantrieben unter Vermeidung obiger Nachteile ermöglicht wird.
Die Aufgabe wird durch eine Prüfeinrichtung gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
Gemäß einem ersten Aspekt bezieht sich die Erfindung auf eine Prüfeinrichtung zur Prüfung von Elektroantrieben in Bezug auf elektromagnetische Verträglichkeit. Die Prüfeinrichtung umfasst eine gegen elektromagnetische Strahlung geschirmte Messkammer. Diese kann insbesondere eine in Bezug auf hochfrequente elektromagnetische Strahlung geschirmte Kammer sein. Ferner umfasst die Prüfeinrichtung eine in der Messkammer angeordnete Aufnahme für einen zu prüfenden Elektroantrieb, der insbesondere ein Elektromotor ist. Durch diese Aufnahme wird der Elektroantrieb mechanisch fixiert. Zudem ist eine mit dem Elektroantrieb abtriebsseitig gekoppelte, in einen Hydraulikkreis eingebundene Hydraulikeinheit vorgesehen, die zur Bereitstellung einer hydraulischen Last und/oder eines hydraulischen Antriebs für den zu prüfenden Elektroantrieb ausgebildet ist. „Abtreibsseitig“ bedeutet in diesem Zusammenhang insbesondere, dass die vom Elektroantrieb angetriebene Welle, mittels der eine Last antreibbar ist, mit der Hydraulikeinheit, insbesondere einer drehbar gelagerten Welle dieser Hydraulikeinheit verbunden ist. Die Hydraulikeinheit kann insbesondere durch eine Kreiskolbenpumpe gebildet werden.
Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Prüfeinrichtung ist darin zu sehen, dass bei einer gegebenen Leistung des Elektroantriebs die die hydraulische Last bzw. den hydraulischen Antrieb bildende Hydraulikeinheit wesentlich kleiner und leichter baut und damit die hydraulische Last bzw. der hydraulischen Antrieb leichter bewegbar ist. Darüber hinaus können durch die Verwendung einer Hydraulikeinheit im Vergleich zu einem die Last/den Antrieb bildenden Generator/Elektromotor wesentliche Kostenvorteile erreicht werden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Hydraulikeinheit in der Messkammer angeordnet. Im Gegensatz zu einem Generator/Elektromotor als Last/Antrieb ist die Anordnung der Hydraulikeinheit in der Messkammer aus EMV-Gesichtspunkten unbedenklich. Dadurch wird erreicht, dass keine mechanische Welle durch eine Wandung der Messkammer geführt werden muss und damit keine Modifikation der Messkammer nötig ist.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist der Hydraulikkreis dazu ausgebildet, die Hydraulikeinheit abhängig von der Prüfsituation als Hydraulikpumpe oder als Hydraulikmotor zu betreiben. Insbesondere kann eine Steuereinheit vorgesehen sein, die für einen Lastbetrieb die Hydraulikeinheit als Hydraulikpumpe (Hydraulikeinheit stellt unter Druck stehendes Hydraulikfluid bereit) betreibt und für einen Rekuperationsbetrieb die Hydraulikeinheit mit unter Druck stehendem Hydraulikfluid beaufschlagt, so dass diese als Hydraulikmotor fungiert.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist der Hydraulikkreis ein erstes Hydraulikregelventil zur Regelung des Fluidflusses durch die Hydraulikeinheit auf. Durch dieses erste Hydraulikregelventil kann insbesondere der Volumenstrom durch den Hydraulikkreis und damit die Last reguliert werden, mit der der zu prüfende Elektroantrieb belastet wird.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist der Hydraulikkreis eine zwischen einem Fluidbehälter und der Hydraulikeinheit angeordnete erste Hydraulikpumpe auf. Der Fluidbehälter kann insbesondere ein Reservoir für Hydraulikfluid bilden, aus dem in Vorlaufrichtung Hydraulikfluid entnommen wird und in den Hydraulikfluid aus dem Rücklauf zurückfließt. Insbesondere kann das Hydraulikfluid im Fluidbehälter drucklos aufgenommen sein. Durch die erste Hydraulikpumpe kann der Hydraulikeinheit Hydraulikfluid zugeführt werden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die erste Hydraulikpumpe zur Bereitstellung eines unter Druck stehenden Hydraulikfluids an der Hydraulikeinheit ausgebildet, um Kavitation im Hydraulikfluid zu verhindern. In anderen Worten wird durch die erste Hydraulikpumpe unerwünschte Blasenbildung im Hydraulikfluid verhindert. Alternativ kann die erste Hydraulikpumpe auch dazu vorgesehen sein, Hydraulikfluid mit einem Druck derart zur Verfügung zu stellen, dass die Hydraulikeinheit als Hydraulikmotor betreibbar ist.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist der Hydraulikkreis eine Einheit zur Bereitstellung eines Hydraulikdrucks an der Hydraulikeinheit auf, die zur Bereitstellung eines unter Druck stehenden Hydraulikfluids derart ausgebildet ist, dass die Hydraulikeinheit als Antrieb des zu prüfenden Elektroantriebs betreibbar ist.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird die Einheit zur Bereitstellung eines Hydraulikdrucks durch eine zweite Hydraulikpumpe gebildet, die druckseitig mit der Hydraulikeinheit verbunden ist. Diese zweite Hydraulikpumpe kann eine Leistung derart aufweisen, dass durch das durch sie bereitgestellte, unter Druck stehende Hydraulikfluid die als Hydraulikpumpe fungierende Hydraulikeinheit derart angetrieben wird, dass an dem zu prüfenden Elektroantrieb ein Schubbetrieb und damit ein Rekuperationsbetrieb simuliert wird. Hierbei sei erwähnt, dass in gängigen Prüfzyklen die von der Hydraulikeinheit auf den Elektroantrieb abgegebene Leistung geringer ist als die vom Elektroantrieb im Lastbetrieb an die Hydraulikeinheit übertragene Leistung.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist im Hydraulikkreis eine Speichereinheit zur Speicherung von unter Druck stehendem Hydraulikfluid vorgesehen, die mit der Hydraulikeinheit derart fluidisch gekoppelt ist, dass zum Betrieb der Hydraulikeinheit als Hydraulikmotor dieser Hydraulikeinheit unter Druck stehendes Hydraulikfluid aus der Speichereinheit zuführbar ist. Die Verwendung einer derartigen Speichereinheit hat den Vorteil, dass zur Aufladung der Speichereinheit eine Hydraulikpumpe mit geringerer Leistung verwendet werden kann, da die Lastbetriebszyklen des Elektroantriebs dazu verwendet werden können, die Speichereinheit durch die Hydraulikpumpe aufzuladen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist zwischen der Hydraulikeinheit und der Speichereinheit ein zweites Hydraulikregelventil zur Steuerung der Antriebsleistung der Hydraulikeinheit vorgesehen. Durch geeignete Ansteuerung dieses zweiten Hydraulikregelventils kann der Volumenstrom von Hydraulikfluid im Hydraulikkreis und/oder der Druck des Hydraulikfluids, das der Hydraulikeinheit bereitgestellt wird, geregelt werden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Speichereinheit mit der zweiten Hydraulikpumpe gekoppelt. Diese zweite Hydraulikpumpe ist zur Aufladung der Speichereinheit mit einem unter Druck stehenden Hydraulikfluid ausgebildet. Dadurch kann die Speichereinheit insbesondere in den Lastphasen des zu prüfenden Elektroantriebs, d.h. in den Phasen, in denen die Hydraulikeinheit von dem zu prüfenden Elektroantrieb angetrieben wird, durch die zweite Hydraulikpumpe aufgeladen werden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Speichereinheit derart mit der Hydraulikeinheit gekoppelt, dass bei Betrieb der Hydraulikeinheit als Hydraulikpumpe die Speichereinheit durch die Hydraulikeinheit selbst mit einem unter Druck stehenden Hydraulikfluid aufgeladen wird. In anderen Worten werden die Lastphasen des zu prüfenden Elektroantriebs dazu verwendet, die Speichereinheit aufzuladen. Dabei wird das durch die Hydraulikeinheit bereitgestellte Hydraulikfluid der Speichereinheit zugeführt und dort bis zur Einleitung der Rekuperationsphase gespeichert. In dieser Rekuperationsphase wird dann die Hydraulikeinheit durch das in der Speichereinheit vorhandene, unter Druck stehende Hydraulikfluid angetrieben.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind die Hydraulikleitungen des Hydraulikkreises zumindest im Innenbereich der Messkammer und/oder im Durchführungsbereich durch die Wände der Messkammer aus einem elektrisch nichtleitenden Material gebildet. Damit bewirken auch diese Hydraulikleitungen keine negativen Störeinflüsse in Bezug auf die EMV-Messungen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Prüfeinrichtung gekennzeichnet durch deren mobile Ausbildung. In anderen Worten kann der in der Messkammer befindliche Teil der Prüfeinrichtung, insbesondere der Elektroantrieb und die damit verbundene Hydraulikeinheit an nahezu beliebigen Orten in der Messkammer platziert werden kann, was im Falle einer elektrischen Last in Form eines Generators aufgrund der Durchführung der Welle durch die Wand der Messkammer nicht möglich ist.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Aufnahme durch ein Gestell oder eine Halterung zur direkten mechanischen Fixierung des zu prüfenden Elektroantriebs ausgebildet oder die Aufnahme wird durch eine in einem Kraftfahrzeug verbaute Motoraufnahme gebildet. Damit kann der Elektroantrieb zur Prüfung entweder direkt auf der Halterung oder dem Gestell montiert werden oder es wird das gesamte Kraftfahrzeug, das in diesem Fall ein Elektrofahrzeug oder ein Hybridfahrzeug ist und durch den Elektroantrieb angetrieben wird, in der Messkammer platziert. Dadurch können sowohl einzelne Elektromotoren (ggf. zusammen mit deren Steuereinheiten) als auch Kraftfahrzeuge direkt hinsichtlich elektromagnetischer Verträglichkeit vermessen werden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel erfolgt die abtriebsseitige Kopplung des zu prüfenden Elektroantriebs mit der Hydraulikeinheit über zumindest eine Rolle eines Rollenprüfstands. Der Elektroantrieb ist dabei über die Räder des Kraftfahrzeugs mit der zumindest einen Rolle des Rollenprüfstandes gekoppelt und die Rolle ist ihrerseits mit der Hydraulikeinheit antriebsmäßig gekoppelt. Dadurch kann der Elektroantrieb mechanische Energie an die Hydraulikeinheit übertragen (EMV-Messung im Lastbetrieb des Elektroantriebs) oder es kann eine EMV-Messung im Rekuperationsbetrieb (d.h. die Hydraulikeinheit treibt den Elektroantrieb an) simuliert werden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist der Rollenprüfstand durch eine Plattform gebildet, die als mobile Plattform in der Messkammer angeordnet ist. Insbesondere kann die mobile Plattform die Rollen des Rollenprüfstandes und eine oder mehrere Hydraulikeinheiten aufweisen. Diese zumindest eine Hydraulikeinheit kann nach dem Einbringen der Plattform in den Testraum mittels Hydraulikschläuchen in den Hydraulikkreis eingebunden werden. Dadurch ist eine Nutzung von Räumen, die ursprünglich nicht für derartige Prüfstände vorgesehen wurden, mit geringem Aufwand möglich.
Die Ausdrücke „näherungsweise“, „im Wesentlichen“ oder „etwa“ bedeuten im Sinne der Erfindung Abweichungen vom jeweils exakten Wert um +/- 10%, bevorzugt um +/- 5% und/oder Abweichungen in Form von für die Funktion unbedeutenden Änderungen.
Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

1 beispielhaft eine erste Ausführungsform einer Prüfeinrichtung in einer schematischen Blockbilddarstellung;
2 beispielhaft eine zweite Ausführungsform einer Prüfeinrichtung in einer schematischen Blockbilddarstellung;
3 beispielhaft eine dritte Ausführungsform einer Prüfeinrichtung in einer schematischen Blockbilddarstellung;
4 beispielhaft eine vierte Ausführungsform einer Prüfeinrichtung in einer schematischen Blockbilddarstellung; und
5 beispielhaft eine Ausführungsform einer Prüfeinrichtung mit einem in der Messkammer angeordneten Rollenprüfstand.

In 1 ist eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Prüfeinrichtung 1 gezeigt. Die Prüfeinrichtung 1 umfasst eine zur Durchführung von Messungen von elektromagnetischer Verträglichkeit (EMV) von Prüfobjekten geeignete Messkammer 2, die zur Aufnahme eines zu prüfenden Elektroantriebs 3, nachfolgend auch Prüfling genannt, ausgebildet ist. Die Messkammer 2 kann insbesondere eine gegen Eintreten bzw. Austreten von hochfrequenter elektromagnetischer Strahlung geschirmte und zumindest teilweise absorbierende Kammer (HF-Kammer) sein. Derartige Messkammern für EMV-Messungen sind einem Fachmann grundsätzlich bekannt.
Der zu prüfende Elektroantrieb 3 kann insbesondere ein in der Automobil- bzw. Schifffahrtstechnik, der Fahrradtechnik oder der Motorradtechnik einsetzbarer Elektromotor sein. Der Elektroantrieb 3 kann insbesondere auch eine elektronische Steuereinheit umfassen, die zur Ansteuerung des Elektromotors ausgebildet ist.
In der Messkammer 2 ist eine Aufnahme für den zu prüfenden Elektroantrieb 3 vorgesehen. Diese Aufnahme kann insbesondere derart ausgebildet sein, dass der Elektroantrieb 3 für dessen Prüfung direkt mechanisch fixiert gehalten wird. Sie kann beispielsweise durch ein Gestell oder eine Motorhalterung gebildet werden.
Um den Elektroantrieb 3 unter Last und/oder im Rekuperationsbetrieb, d.h. in einem Zustand, in dem der Elektroantrieb 3 extern angetrieben wird und damit als elektrischer Generator fungiert, zu prüfen, ist eine Hydraulikeinheit 5 vorgesehen. Diese Hydraulikeinheit 5 kann insbesondere eine Kreiskolbenpumpe sein. Der Elektroantrieb 3 ist abtriebseitig mit dieser Hydraulikeinheit 5 gekoppelt, d.h. die rotierende Welle des Elektroantriebs 3 ist mechanisch mit einer drehbar gelagerten Welle der Hydraulikeinheit 5 verbunden. Die Hydraulikeinheit 5 ist dabei vorzugsweise innerhalb der Messkammer 2 angeordnet.
Die Hydraulikeinheit 5 ist in einen Hydraulikkreis 4 eingebunden, in dem ein Hydraulikfluid umlaufend förderbar ist. Der Hydraulikkreis kann insbesondere einen Fluidbehälter 7 aufweisen, der als Reservoir für Hydraulikfluid dient.
Um den Elektroantrieb 3 unter Last testen zu können, ist die Hydraulikeinheit 5 in einem ersten Betriebszustand als Hydraulikpumpe betreibbar. Diese wird durch die oben beschriebene mechanische Kopplung des Elektroantriebs 3 mit der Hydraulikeinheit 5 mechanisch angetrieben, so dass in dem Hydraulikkreis 4 Hydraulikfluid gefördert wird.
Um den Belastungszustand des Elektroantriebs 3 regeln zu können, ist in dem Hydraulikkreis 4 ein erstes Hydraulikregelventil 6 vorgesehen. Dieses Hydraulikregelventil 6 ist insbesondere derart ausgebildet, dass abhängig von einer Steuergröße, die an das erste Hydraulikregelventil 6 angelegt wird, der in dem Hydraulikkreis 4 geförderte Volumenstrom pro Zeiteinheit veränderbar ist. Dieses Hydraulikregelventil 6 ist vorzugsweise in Bezug auf die Fließrichtung F des Hydraulikfluids nach der Hydraulikeinheit 5 vorgesehen, d.h. auf der Druckseite der als Hydraulikpumpe betriebenen Hydraulikeinheit 5. Durch geeignete Ansteuerung des ersten Hydraulikregelventils 6 kann der Lastzustand des Elektroantriebs 3 variiert werden.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Hydraulikeinheit 5 saugseitig mit einer ersten Hydraulikpumpe 8 fluidisch gekoppelt, so dass der Saugseite der Hydraulikeinheit 5 durch die erste Hydraulikpumpe 8 unter Druck stehendes Hydraulikfluid zuführbar ist. Die Hydraulikpumpe 8 kann hierbei beispielsweise durch einen Elektromotor 8.1 angetrieben sein. Insbesondere kann die Hydraulikpumpe 8 derart ausgebildet sein, dass der Hydraulikeinheit 5 Hydraulikfluid mit einem vordefinierten Solldruck bereitgestellt wird, um Kavitation (d.h. Blasenbildung im Hydraulikfluid) zu verhindern.
Wie in 1 ersichtlich, ist nur ein Teil des Hydraulikkreises 4 im Inneren der Messkammer 2 angeordnet, und zwar die Hydraulikeinheit 5 und zu- bzw. abführende Hydraulikleitungen. Die übrigen Komponenten des Hydraulikkreises 4, beispielsweise das erste Hydraulikregelventil 6, der Fluidbehälter 7 und die erste Hydraulikpumpe 8 sind außerhalb dieser Messkammer 2 vorgesehen. In anderen Worten ist lediglich die Hydraulikeinheit 5 und die zur Versorgung dieser Hydraulikeinheit notwendigen Leitungen innerhalb der Messkammer 2 vorgesehen, um mögliche Störeinflüsse durch weitere Hydraulikkomponenten, bzw. deren Ansteuerung so weit wie möglich zu vermeiden.
Die Hydraulikleitungen können mittels hochfrequenzdichter oder im Wesentlichen hochfrequenzdichter Durchlässe durch eine oder mehrere Wände der Messkammer 2 geführt sein. Insbesondere können die Durchlässe durch einen oder mehrere Hohlleiter (z.B. Rohr mit einem runden, rechteckförmigen oder polygonen Querschnitt aus elektrisch leitendem Material) gebildet werden, dessen Cut-off Frequenz oberhalb des Frequenzbereichs liegt, in dem EMV-Messungen in Messkammer 2 durchgeführt werden. Damit dient der Hohlleiter als Kurzschluss für die in der Messkammer 2 sich ausbreitende elektromagnetische Strahlung. In anderen Worten wird der Hohlleiter erst oberhalb der Cut-off Frequenz leitend, so dass die Messkammer 2 im Bereich des Hohlleiters für elektromagnetische Strahlung mit Frequenzen unterhalb der Cut-off Frequenz dicht ist. Der Hohlleiter kann durch eine Öffnung in der Wand der Messkammer 2 hindurchgeführt und in geeigneter Weise, beispielsweise durch Verschrauben oder Verschweißen mit dieser elektrisch leitend verbunden sein. Der Hohlleiter kann dabei einseitig oder beidseitig gegenüber der Wand der Messkammer 2 vorstehen. Im Bereich des Hohlleiters kann die Hydraulikleitung durch den Hohlleiter selbst gebildet werden. Der Hohlleiter kann beispielsweise geeignete Anschlussmittel (Kupplungen, Flansche etc.) aufweisen, mittels denen die Hydraulikleitung fluiddicht mit dem Hohlleiter gekoppelt werden kann.
Die Hydraulikleitungen sind vorzugsweise als elektrisch nicht leitende Hydraulikleitungen ausgebildet. Dadurch kann der störende Einfluss der Hydraulikleitungen auf die Messergebnisse (beispielsweise durch Reflexionen) minimiert werden. Für den Fall, dass metallische Hydraulikleitungen bzw. Hydraulikleitungen mit einer metallischen Armierung verwendet werden, können diese im Wanddurchlass der Messkammer 2 kurz geschlossen werden, so dass ein Eintreten bzw. Austreten von elektromagnetischer Strahlung durch die Wanderung der Messkammer 2 hindurch wirksam vermieden wird.
Nachfolgend wird basierend auf dem Ausführungsbeispiel der Prüfeinrichtung 1 gemäß 1 ein Verfahren zur Prüfung eines Elektroantriebs 3 näher beschrieben. Zunächst wird die Prüfung des Elektroantriebs 3 unter Last mittels der Hydraulikeinheit 5 beschrieben. Dabei wird der Elektroantrieb 3 mit elektrischer Energie derart versorgt, dass dieser die Hydraulikeinheit 5 antreibt. Die Hydraulikeinheit 5 fungiert hierbei als Hydraulikpumpe und fördert Hydraulikfluid in Fließrichtung F. Dabei wird das Hydraulikfluid durch die Hydraulikeinheit 5 auf das erste Hydraulikregelventil 6 zu gefördert. Dieses Hydraulikregelventil ist dabei derart angesteuert, dass ein gewünschter Volumenstrom pro Zeiteinheit durch die Hydraulikeinheit 5 gefördert wird. Durch den sich dabei zwischen dem ersten Hydraulikregelventil 6 und der Hydraulikeinheit 5 einstellenden Druck des Hydraulikfluids kann abhängig von der Ansteuerung des Hydraulikregelventils 6 der Lastzustand des Elektroantriebs 3 variiert werden. Das Hydraulikfluid wird insbesondere in einem geschlossenen Kreislauf aus dem Fluidbehälter 7 entnommen und nach Durchfließen der Hydraulikeinheit 5 und des Hydraulikregelventils 6 in den Fluidbehälter 7 zurückgefördert. Die zwischen dem Fluidbehälter 7 und der Hydraulikeinheit 5 vorgesehene erste Hydraulikpumpe 8 dient dabei zur Förderung des Hydraulikfluid mit einem bestimmten Solldruck (beispielsweise ca. 2 bar) an die Hydraulikeinheit 5, um Kavitation zu vermeiden.
Die erste Hydraulikpumpe 8 kann hierbei aber auch derart ausgebildet sein, dass diese unter Druck stehendes Hydraulikfluid der Hydraulikeinheit 5 bereitstellt, um diese als Hydraulikmotor zu betreiben. Dabei wird der Elektromotor 3 nicht als Antrieb sondern als Last in Bezug auf die Hydraulikeinheit 5 verwendet. Der durch die erste Hydraulikpumpe 8 bereitgestellt Hydraulikfluidstrom wird durch die Hydraulikeinheit 5 in eine Rotationsbewegung umgesetzt, die zum Antrieb des Elektroantriebs 3 verwendet wird. Dadurch kann der Elektroantrieb 3 im Energierückgewinnungsbetrieb (Rekuperation) geprüft werden. Hierbei sei angemerkt, dass bei der Prüfung auf elektromagnetische Verträglichkeit von Elektroantrieben die mechanische Last im Belastungsbetrieb unterschiedlich zu der mechanischen Last im Energierückgewinnungsbetrieb sein kann. Beispielsweise werden Elektroantriebe mit einer wesentlich höheren Leistung im Lastbetrieb beaufschlagt als die Leistung, die dem Elektroantrieb bei der Prüfung des Energierückgewinnungsbetriebs zugeführt wird. Damit muss die Hydraulikeinheit 5 bei Betrieb als Hydraulikmotor weniger Leistung liefern als der Elektroantrieb 3, der im Lastbetrieb die als Hydraulikpumpe fungierende Hydraulikeinheit 5 antreibt.
Vorzugsweise kann das Verfahren zur Prüfung des Elektroantriebs 3 intervallartig durchgeführt werden, d.h. in aufeinanderfolgenden Zeitintervallen wird die Hydraulikeinheit 5 abwechselnd als Antrieb (Hydraulikeinheit 5 wird als Hydraulikmotor betrieben) bzw. als Last (Hydraulikeinheit 5 wird als Hydraulikpumpe betrieben) für den Elektroantrieb 3 verwendet. Vorzugsweise sind die Zeitintervalle, in denen die Hydraulikeinheit 5 als Last verwendet wird, länger als die Zeitintervalle, in denen die Hydraulikeinheit 5 als Antrieb für den Elektroantrieb 3 verwendet wird. Es versteht sich, dass auch ein Prüfverfahren mit gleich langen Zeitintervallen bzw. mit einem Prüfablauf, bei dem das Zeitintervall für den Betrieb der Hydraulikeinheit als Hydraulikmotor länger ist als das Zeitintervall für den Betrieb der Hydraulikeinheit als Hydraulikpumpe von der Erfindung umfasst ist.
Es versteht sich ferner, dass vorzugsweise eine in den Figuren nicht dargestellte Steuereinheit vorgesehen sein, die zur Steuerung der oben genannten Abläufe bzw. zur Ansteuerung der Komponenten des Hydraulikkreises 4 (z.B. des ersten Hydraulikregelventils 6, der ersten Hydraulikpumpe 8 etc.) sowie des Elektroantriebs 3 (z.B. Versorgung des Elektroantrieb 3 mit elektrischer Energie) ausgebildet ist.
In 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Prüfeinrichtung 1 gezeigt. Nachfolgend werden lediglich diejenigen Merkmale des zweiten Ausführungsbeispiels der Prüfeinrichtung 1 näher beschrieben, mittels denen sich dieses Ausführungsbeispiel vom zuvor beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel unterscheidet. Im Übrigen sei auf die zuvor beschriebenen technischen Merkmale der Prüfeinrichtung 1 gemäß 1 bzw. des Verfahrens zur Prüfung des Elektroantriebs 3 verwiesen.
Der wesentliche Unterschied der Prüfeinrichtung 1 gemäß 2 zu der Prüfeinrichtung 1 gemäß 1 besteht darin, dass im Hydraulikkreis 4, insbesondere zwischen der ersten Hydraulikpumpe 8 und der Hydraulikeinheit 5, eine Rekuperationseinheit 20 vorgesehen ist, mittels der die Hydraulikeinheit 5 im Energierückgewinnungsbetrieb mit unter Druck stehendem Hydraulikfluid derart versorgt wird, dass die Hydraulikeinheit 5 als Hydraulikmotor betrieben wird. Mehr im Detail ist in der Hydraulikleitung, die die erste Hydraulikpumpe 8 bzw. den Fluidbehälter 7 mit der Hydraulikeinheit 5 verbindet, ein Dreiwege-Ventil 22 vorgesehen, dessen erster Fluidleitungsanschluss mit einer in Richtung des Fluidbehälters 7 bzw. der ersten Hydraulikpumpe 8 führenden Fluidleitung, der zweite Fluidleitungsanschluss mit einer in Richtung der Hydraulikeinheit 5 führenden Fluidleitung und der dritte Fluidleitungsanschluss mit einer zweiten Hydraulikpumpe 9 verbunden ist. Die zweite Hydraulikpumpe 9 kann beispielsweise durch einen Elektromotor 9.1 angetrieben sein. Die zweite Hydraulikpumpe 9 ist saugseitig mittels einer Fluidleitung 21 mit der Druckseite der ersten Hydraulikpumpe 8 bzw. dem Fluidbehälter 7 verbunden.
Das Dreiwege-Ventil 22 ist derart ansteuerbar, dass im Falle des Betriebs der Hydraulikeinheit 5 als Hydraulikpumpe eine fluidische Verbindung zwischen der ersten Hydraulikpumpe 8 bzw. dem Fluidbehälter 7 und der Saugseite der Hydraulikeinheit 5 hergestellt wird (angedeutet durch den Pfeil P1). Die zweite Hydraulikpumpe 9 ist dabei durch das Dreiwege-Ventil 22 von der Hydraulikeinheit 5 fluidisch getrennt. Damit kann die Prüfeinrichtung 1 bei Betrieb der Hydraulikeinheit 5 als Last in Bezug auf den Elektroantrieb 3 analog zu dem in 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel betrieben werden.
Im Energierückgewinnungsbetrieb des Elektroantrieb 3 wird das Dreiwege-Ventil 22 derart angesteuert, dass eine direkte Förderung des Hydraulikfluids von der ersten Hydraulikpumpe 8 bzw. des Fluidbehälters 7 zur Hydraulikeinheit 5 unterbunden ist, aber eine Förderung des Hydraulikfluids mittels der zweiten Hydraulikpumpe 9 in Richtung der Hydraulikeinheit 5 (angedeutet durch den Pfeil P2) ermöglicht wird. Die zweite Hydraulikpumpe 9 ist dabei zur Förderung von Hydraulikfluid zur Hydraulikeinheit 5 ausgebildet, um die Hydraulikeinheit 5 als Hydraulikmotor zu betreiben. Dabei kann durch Regelung der Förderleistung der Hydraulikpumpe 9 die mechanische Leistung, die von der Hydraulikeinheit 5 an den Elektroantrieb 3 abgegeben wird und damit die Energierückgewinnungsleistung des Elektroantriebs 3 geregelt werden.
In 3 ist ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Prüfeinrichtung 1 gezeigt. Nachfolgend werden lediglich diejenigen Merkmale des dritten Ausführungsbeispiels der Prüfeinrichtung 1 näher beschrieben, mittels denen sich dieses Ausführungsbeispiel vom zuvor beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel gemäß 2 unterscheidet. Im Übrigen sei auf die zuvor beschriebenen technischen Merkmale der Prüfeinrichtung 1 gemäß 1 und 2 bzw. des Verfahrens zur Prüfung des Elektroantriebs 3 verwiesen.
Ein erster wesentlicher Unterschied der Prüfeinrichtung 1 gemäß 3 gegenüber der Prüfeinrichtung gemäß 2 besteht darin, dass in der Fluidleitung zwischen der zweiten Hydraulikpumpe 9 und dem Dreiwege-Ventil 22 eine Speichereinheit 10 vorgesehen ist, die zur Speicherung von unter Druck stehendem Hydraulikfluid ausgebildet ist. Diese Speichereinheit 10 ist über ein zweites Hydraulikregelventil 11 mit dem Dreiwege-Ventil 22 fluidisch verbunden.
Ein weiterer Unterschied besteht darin, dass die zweite Hydraulikpumpe 9 saugseitig über die Fluidleitung 21 mit einer unmittelbar mit dem Fluidbehälter 7 verbundenen Fluidleitung gekoppelt ist. In anderen Worten ist die Fluidleitung 21 an die saugseitige Fluidleitung der ersten Hydraulikpumpe 8 angeschlossen. Alternativ kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Fluidleitung 21 an die zwischen der Druckseite der ersten Hydraulikpumpe 8 und dem Dreiwege-Ventil 22 verlaufende Fluidleitung angeschlossen ist.
Im Falle des Betriebs der Hydraulikeinheit 5 als Hydraulikpumpe ist das Dreiwege-Ventil derart angesteuert, dass eine fluidische Verbindung zwischen der ersten Hydraulikpumpe 8 bzw. dem Fluidbehälters 7 und der Saugseite der Hydraulikeinheit 5 hergestellt wird (angedeutet durch den Pfeil P1). In diesem Betriebszustand der Hydraulikeinheit 5 (Lastbetrieb des Elektroantriebs 3) wird mittels der zweiten Hydraulikpumpe 9 unter Druck stehendes Hydraulikfluid in die Speichereinheit 10 eingebracht und aufgrund des im Bezug auf die Druckseite der Speichereinheit 10 geschlossenen Zustands des Dreiwege-Ventils 22 (d.h. es kann kein Hydraulikfluid in Richtung der Hydraulikeinheit 5 aus der Speichereinheit 10 entweichen) die Speichereinheit 10 aufgeladen. Im Energierückgewinnungsbetrieb des Elektroantriebs 3 (Hydraulikeinheit 5 fungiert als Hydraulikmotor) wird das Dreiwege-Ventil 22 im Pfeilrichtung P2 beschalten, so dass in der Speichereinheit 10 gespeichertes Hydraulikfluid über das zweite Hydraulikregelventil 11 hin zur Hydraulikeinheit 5 gefördert werden kann, um dadurch den Antrieb der Hydraulikeinheit 5 und damit deren Betrieb als Hydraulikmotor zu bewirken. Dabei wird das zweite Hydraulikregelventil 11 derart angesteuert, dass durch die Hydraulikeinheit 5 eine gewünschte mechanische Leistung an den Elektroantrieb 3 abgegeben wird.
Im Falle eines zuvor beschriebenen intervallartigen Betriebs, bei dem in abwechselnden Zeitintervallen zwischen Betrieb der Hydraulikeinheit 5 als Hydraulikpumpe bzw. Hydraulikmotor umgeschaltet wird, muss durch eine geeignete Dimensionierung der Speichereinheit 10 bzw. der zweiten Hydraulikpumpe 9 erreicht werden, dass das Zeitintervall, in dem die Hydraulikeinheit 5 als Hydraulikpumpe betrieben wird bzw. eine Pause zwischen diesen Zeitintervallen ausreichend ist, um die Speichereinheit 10 für das nächste Energierückgewinnungszeitintervall (Betrieb der Hydraulikeinheit 5 als Hydraulikmotor durch Bereitstellung von unter Druck stehendem Hydraulikfluid aus der Speichereinheit 10) aufzuladen.
In 4 ist ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Prüfeinrichtung 1 gezeigt. Nachfolgend werden lediglich diejenigen Merkmale des vierten Ausführungsbeispiels der Prüfeinrichtung 1 näher beschrieben, mittels denen sich dieses Ausführungsbeispiel von den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen gemäß 1 bis 3 unterscheidet. Im Übrigen sei auf die zuvor beschriebenen technischen Merkmale der Prüfeinrichtung 1 gemäß 1 bis 3 bzw. des zuvor beschriebenen Verfahrens zur Prüfung des Elektroantriebs 3 verwiesen.
Analog zu dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen gemäß 2 und 3 weist die Prüfeinrichtung 1 gemäß 4 zwischen der ersten Hydraulikpumpe 8 und der Hydraulikeinheit 5 ein Dreiwege-Ventil 22 auf, das in zumindest zwei Zustände schaltbar ist, und zwar in einen ersten Zustand (Pfeil P1), in dem eine fluidische Verbindung zwischen der ersten Hydraulikpumpe 8 und der Hydraulikeinheit 5 hergestellt wird (Hydraulikeinheit 5 als Hydraulikpumpe) und einen zweiten Zustand (Pfeil P2), in dem unter Abkopplung der ersten Hydraulikpumpe 8 unter Druck stehendes Hydraulikfluid von der Speichereinheit 10 über das zweite Hydraulikregelventil 11 der Hydraulikeinheit 5 zugeführt wird.
Der wesentliche Unterschied des Ausführungsbeispiels gemäß 4 zu dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 besteht darin, dass die Speichereinheit 10 durch die Hydraulikeinheit 5 selbst während deren Betrieb als Hydraulikpumpe aufgeladen wird, so dass auf den Einsatz einer zweiten Hydraulikpumpe 9 verzichtet werden kann. Wie in 4 erkennbar ist in die Fluidleitung zwischen dem ersten Hydraulikregelventil 6 und dem Fluidbehälter 7, ein weiteres Dreiwege-Ventil 23 vorgesehen, das in zwei Schaltzustände geschalten werden kann, und zwar einen ersten Schaltzustand (Pfeil P3), in dem über das weitere Dreiwege-Ventil 23 eine Fluidverbindung zwischen dem ersten Hydraulikregelventil 6 und dem Fluidbehälter 7 hergestellt wird, und einen zweiten Schaltzustand (Pfeil P4), in dem über das weitere Dreiwege-Ventil 23 eine Fluidverbindung zwischen dem ersten Hydraulikregelventil 6 und der Speichereinheit 10 hergestellt wird.
In einem ersten Betriebsintervall, in dem sich der Elektroantrieb 3 im motorischer Betriebszustand befindet und die Hydraulikeinheit 5 als Hydraulikpumpe fungiert, ist das Dreiwege-Ventil 22 im Pfeilrichtung P1 und das weitere Dreiwege-Ventil 23 im Pfeilrichtung P4 geschaltet. Der Fluidbehälter 7 ist dabei vorzugsweise derart bemessen und er beinhaltet so viel Hydraulikfluid, dass es auch bei vollständig gefüllter Speichereinheit 10 zu keiner völligen Entleerung des Fluidbehälters 7 kommt. Durch den Betrieb der Hydraulikeinheit 5 als Hydraulikpumpe wird die Speichereinheit 10 aufgeladen. Das erste Hydraulikregelventil 6 wird dabei derart angesteuert dass sich ein gewünschter Lastzustand für den Elektroantrieb 3 ergibt. Da mit steigendem Druck in der Speichereinheit 10 der Belastungszustand für die Hydraulikeinheit 5 bzw. dem damit gekoppelten Elektroantrieb 3 erhöht wird, ist die Ansteuerung des ersten Hydraulikregelventils 6 vorzugsweise derart ausgebildet, dass der durch das erste Hydraulikregelventil 6 verursachte Widerstand für das Hydraulikfluid verringert wird. Alternativ können zwischen der Speichereinheit 10 und dem ersten Hydraulikregelventil 6 Mittel zur Lastentkopplung der Hydraulikeinheit 5 von der Speichereinheit 10 vorgesehen sein. Für den Fall, dass die Speichereinheit den gewünschten Solldruck erreicht hat, kann das weitere Dreiwege-Ventil 23 derart angesteuert werden, dass ein Fluidfluss in Richtung des Pfeils P3 ermöglicht wird. Dadurch wird das von der Hydraulikeinheit 5 geförderte Hydraulikfluid dem Fluidbehälter 7 zugeführt und dieser im Lastbetrieb des Elektroantrieb 3 zumindest teilweise entleerte Fluidbehälter 7 wieder gefüllt.
Im Energierückgewinnungsintervall des Elektroantriebs 3 (Hydraulikeinheit 5 wirkt als Hydraulikmotor) wird das Dreiwege-Ventil 22 gemäß Pfeilrichtung P2 geschaltet, wobei sich das weitere Dreiwege-Ventil 23 im Schaltzustand gemäß Pfeil P3 befindet. Dadurch bildet die Hydraulikeinheit 5 als Hydraulikmotor den mechanischen Antrieb des Elektroantriebs 3, der sich im Rekuperationsbetrieb befindet. Das unter Druck stehende Hydraulikfluid zum Antrieb der Hydraulikeinheit 5 wird dabei durch die Speichereinheit 10 bereitgestellt. Das zweite Hydraulikregelventil 11 dient hierbei zur Steuerung der Leistung der Hydraulikeinheit 5.
Im Falle eines zuvor beschriebenen intervallartigen Betriebs, bei dem in abwechselnden Zeitintervallen zwischen Betrieb der Hydraulikeinheit 5 als Hydraulikpumpe bzw. Hydraulikmotor umgeschaltet wird, muss durch eine geeignete Wahl der Zeitintervalle erreicht werden, dass das Zeitintervall, in dem die Hydraulikeinheit 5 als Hydraulikpumpe betrieben wird, ausreichend ist, um die Speichereinheit 10 für das nächste Energierückgewinnungszeitintervall (Betrieb der Hydraulikeinheit 5 als Hydraulikmotor durch Bereitstellung von unter Druck stehendem Hydraulikfluid aus der Speichereinheit 10) aufzuladen.
5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem in der Messkammer 2 ein Rollenprüfstand 30 (auch Fahrzeugprüfstand genannt) vorgesehen ist. Rollenprüfstände 30 an sich sind dem Fachmann hinlänglich bekannt. Sie weisen zumindest zwei Paare von Rollen 31 auf, die zur Aufnahme der Reifen der Antriebsachse vorgesehen sind. Bei allradgetriebenen Fahrzeugen sind vier Paare von Rollen 31 vorgesehen, um sämtliche angetriebenen Reifen in Rollenpaaren aufzunehmen.
Wie in 5 gezeigt, kann ein Kraftfahrzeug 32 auf dem Rollenprüfstand 30 angeordnet werden, so dass dessen angetriebene Räder (Räder der Antriebsachse) in Wirkverbindung mit den Rollen 31 kommen. Insbesondere kann das Kraftfahrzeug 32 ein Elektrofahrzeug oder ein Hybridfahrzeug sein, d.h. der Antrieb des Kraftfahrzeugs 32 wird durch einen Elektroantrieb 3 bewirkt. Damit wird in diesem Ausführungsbeispiel die Aufnahme für den Elektroantrieb 3 durch die fahrzeugseitige Motoraufnahme, beispielsweise eine Motoraufnahme an dessen Karosserie bzw. Rahmen gebildet.
Zumindest eine Rolle 31 des Rollenprüfstands 30 ist mit der Hydraulikeinheit 5 gekoppelt, d.h. es besteht eine Wirkverbindung zwischen der Rolle 31 und der Antriebs- bzw. Abtriebswelle der Hydraulikeinheit 5. Diese Wirkverbindung kann durch eine direkte Kopplung oder eine indirekte Kopplung, beispielsweise über ein Getriebe erfolgen. Dadurch kann entweder die Hydraulikeinheit 5 durch die Rolle 31 oder die Rolle 31 durch die Hydraulikeinheit 5 angetrieben werden. Da die Rolle 31 über die Räder des Kraftfahrzeugs 32 mit dem Elektroantrieb 3 antriebsmäßig gekoppelt sind, ergibt sich eine Antriebsverbindung zwischen dem Elektroantrieb 3 und der Hydraulikeinheit 5.
Im Falle mehrerer Rollenpaare können mehrere Hydraulikeinheiten 5 vorgesehen sein, die in den Hydraulikkreis 4 eingebunden sind. Diese Hydraulikeinheiten 5 können insbesondere derart in den Hydraulikkreis 4 eingebunden sein, so dass diese mit einer gleichen oder im Wesentlichen gleichen Antriebsleistung bzw. Bremsleistung beaufschlagt werden. Insbesondere können die Hydraulikeinheiten 5 parallel zueinander in den Hydraulikkreis 4 eingebunden sein, d.h. die Hydraulikeinheiten 5 sind in parallelen Zweigen des Hydraulikkreises 4 angeordnet. Alternativ können die Rollen 31 mehrere Rollenpaare über ein Getriebe mit einer Hydraulikeinheit 5 verbunden sein. Beispielsweise können die Rollen 31 der achsgleich vorgesehenen Rollenpaare mit einer einzigen Hydraulikeinheit 5 gekoppelt sein.
Im Ausführungsbeispiel gemäß 5 ist der Hydraulikkreis 4 und die darin vorgesehenen Hydraulikelemente gemäß der zuvor beschriebenen Ausführungsform gemäß 1 gewählt. Es versteht sich, dass der Hydraulikkreis 4 alternativ gemäß einer der Ausführungsformen gemäß 2 bis 4 gewählt sein kann, d.h. die Messkammer 2 kann in diesen Ausführungsformen gemäß 2 bis 4 anstelle einer direkten Aufnahme für den Elektroantrieb 3, beispielsweise in Form einer Halterung oder eines Gestells, einen Rollenprüfstand 30 aufweisen, so dass während der Prüfung des Elektroantriebs 3 die Aufnahme für diesen Elektroantrieb 3 in dem zu prüfenden Kraftfahrzeug 32 vorgesehen ist. Somit gelten die zuvor in Verbindung mit den Ausführungsbeispielen gemäß 1 bis 4 getroffenen Ausführungen vollumfänglich auch für Ausführungsformen, bei denen ein Rollenprüfstand 30 in der Messkammer 2 vorgesehen ist.
Der wesentliche Vorteil der Ausführungsform gemäß 5 besteht darin, dass auch ein in einem Kraftfahrzeug 32 bereits verbauter Elektroantrieb 3 bzw. das gesamte Fahrzeug hinsichtlich elektromagnetischer Verträglichkeit vermessen werden kann. Durch die Verwendung zumindest einer Hydraulikeinheit 5 zum Antrieb bzw. zur Belastung der Rollen 31 des Rollenprüfstands 30 wird erreicht, dass dieser bei gleicher Leistung wesentlich kleiner und leichter ist und damit auch mobil ausgestaltet sein kann. Des Weiteren ist die Hydraulikeinheit 5 im Vergleich zu Systemen, bei denen anstelle der Hydraulikeinheit 5 ein Elektroantrieb bzw. eine elektrische Last vorgesehen wird, im Hinblick auf EMV-Aspekte neutral oder im Wesentlichen neutral, d.h. es ergeben sich durch die Hydraulikeinheit 5 keine oder im Wesentlichen keine Störeffekte bei der EMV-Messung. Zudem ist die Prüfeinrichtung 1 im Vergleich zu Prüfeinrichtungen, bei denen anstelle der Hydraulikeinheit 5 ein Elektroantrieb bzw. eine elektrische Last verwendet wird, kostengünstiger herstellbar.
Wie vorher beschrieben kann der Rollenprüfstand 30 insbesondere mobil ausgebildet sein. Dabei können die Rollen 31 und die zumindest eine Hydraulikeinheit 5 in dem mobilen Rollenprüfstand 30 verbaut sein, so dass dieser in den Testraum, insbesondere in die Messkammer 2, eingebracht werden kann. Nach dem Einbringen des Rollenprüfstands 30 kann die Hydraulikeinheit 5 beispielsweise über Hydraulikschläuche in den Hydraulikkreis 4 eingebunden und damit an die übrigen Komponenten des Hydraulikkreises 4, die insbesondere außerhalb der Messkammer 2 vorgesehen sind, angeschlossen werden. Dadurch ergibt sich im Vergleich zu stationären Rollenprüfständen 30 eine erhebliche Kosteneinsparung bei der Gebäudetechnik und der elektromagnetischen Abschirmung. Des Weiteren können Testräume genutzt werden, die ursprünglich baulich nicht für einen derartigen Rollenprüfstand vorgesehen sind.
Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung zugrunde liegend Erfindungsgedanke verlassen wird. Insbesondere ist eine Kombination von den in 1 bis 4 gezeigten Ausführungsbeispielen möglich, beispielsweise derart, dass in dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel zusätzlich eine zweite Hydraulikpumpe 9 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel (3) zum Einsatz kommt, um - wenn notwendig - zusätzlich zu dem durch die Hydraulikeinheit 5 im Betriebszustand als Hydraulikpumpe geförderten Fluid die Speichereinheit 10 mit unter Druck stehendem Hydraulikfluid zu versorgen.
Bezugszeichenliste

1: Prüfeinrichtung
2: Messkammer
3: Elektroantrieb
4: Hydraulikkreis
5: Hydraulikeinheit
6: erstes Hydraulikregelventil
7: Fluidbehälter
8: erste Hydraulikpumpe
8.1: Elektromotor
9: zweite Hydraulikpumpe
9.1: Elektromotor
10: Speichereinheit
11: zweites Hydraulikregelventil
20: Rekuperationseinheit
21: Fluidleitung
22: Dreiwegeventil
23: Dreiwegeventil
30: Rollenprüfstand
31: Rolle
32: Kraftfahrzeug
F: Fließrichtung

Claims

Prüfeinrichtung zur Prüfung elektromagnetischer Verträglichkeit von Elektroantrieben umfassend eine gegen elektromagnetische Strahlung geschirmte Messkammer (2), eine in der Messkammer (2) angeordnete Aufnahme für einen zu prüfenden Elektroantrieb (3) und eine mit dem Elektroantrieb (3) abtriebsseitig gekoppelte, in einen Hydraulikkreis (4) eingebundene Hydraulikeinheit (5), die zur Bereitstellung einer hydraulischen Last und/oder eines hydraulischen Antriebs für den zu prüfenden Elektroantrieb (3) ausgebildet ist, wobei der Hydraulikkreis (4) dazu ausgebildet ist, die Hydraulikeinheit (5) abhängig von der Prüfsituation als Hydraulikpumpe oder als Hydraulikmotor zu betreiben und wobei der Hydraulikkreis (4) eine Einheit (9, 10) zur Bereitstellung eines Hydraulikdrucks an der Hydraulikeinheit (5) aufweist, die zur Bereitstellung eines unter Druck stehenden Hydraulikfluids derart ausgebildet ist, dass die Hydraulikeinheit (5) als Antrieb des zu prüfenden Elektroantriebs (3) betreibbar ist.
Prüfeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikeinheit (5) in der Messkammer (2) angeordnet ist.
Prüfeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikkreis (4) ein erstes Hydraulikregelventil (6) zur Regelung des Fluidflusses durch die Hydraulikeinheit (5) aufweist.
Prüfeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikkreis (4) eine zwischen einem Fluidbehälter (7) und der Hydraulikeinheit (5) angeordnete erste Hydraulikpumpe (8) aufweist.
Prüfeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Hydraulikpumpe (8) zur Bereitstellung eines unter Druck stehenden Hydraulikfluids an der Hydraulikeinheit (5) ausgebildet ist, um Kavitation im Hydraulikfluid zu verhindern.
Prüfeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit (9, 10) zur Bereitstellung eines Hydraulikdrucks durch eine zweite Hydraulikpumpe (9) gebildet wird, die druckseitig mit der Hydraulikeinheit (5) verbunden ist.
Prüfeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Hydraulikkreis (4) eine Speichereinheit (10) zur Speicherung von unter Druck stehendem Hydraulikfluid vorgesehen ist, die mit der Hydraulikeinheit (5) derart fluidisch gekoppelt ist, dass zum Betrieb der Hydraulikeinheit (5) als Hydraulikmotor dieser Hydraulikeinheit (5) unter Druck stehendes Hydraulikfluid aus der Speichereinheit (10) zuführbar ist.
Prüfeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Hydraulikeinheit (5) und der Speichereinheit (10) ein zweites Hydraulikregelventil (11) zur Steuerung der Antriebsleistung der Hydraulikeinheit (5) vorgesehen ist.
Prüfeinrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Speichereinheit (10) mit der zweiten Hydraulikpumpe (9) gekoppelt ist, die zur Aufladung der Speichereinheit (10) mit einem unter Druck stehenden Hydraulikfluid ausgebildet ist.
Prüfeinrichtung nach Anspruch 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Speichereinheit (10) derart mit der Hydraulikeinheit (5) gekoppelt ist, dass bei Betrieb der Hydraulikeinheit (5) als Hydraulikpumpe die Speichereinheit (10) durch die Hydraulikeinheit (5) selbst mit einem unter Druck stehenden Hydraulikfluid aufgeladen wird.
Prüfeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikleitungen des Hydraulikkreises (4) zumindest im Innenbereich der Messkammer (2) und/oder im Durchführungsbereich durch die Wände der Messkammer (2) aus einem elektrisch nichtleitenden Material gebildet sind.
Prüfeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch deren mobile Ausbildung.
Prüfeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme durch ein Gestell oder eine Halterung zur direkten mechanischen Fixierung des zu prüfenden Elektroantriebs (3) ausgebildet ist oder die Aufnahme durch eine in einem Kraftfahrzeug (32) verbaute Motoraufnahme gebildet wird.
Prüfeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die abtriebsseitige Kopplung des zu prüfenden Elektroantriebs (3) mit der Hydraulikeinheit (5) über zumindest eine Rolle (31) eines Rollenprüfstands (30) erfolgt.
Prüfeinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Rollenprüfstand (30) durch eine Plattform gebildet ist, die als mobile Plattform in der Messkammer (2) angeordnet ist.