WO2017088853A1 - Prüfeinrichtung für elektroantriebe - Google Patents

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WO2017088853A1
WO2017088853A1 PCT/DE2016/100541 DE2016100541W WO2017088853A1 WO 2017088853 A1 WO2017088853 A1 WO 2017088853A1 DE 2016100541 W DE2016100541 W DE 2016100541W WO 2017088853 A1 WO2017088853 A1 WO 2017088853A1
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hydraulic
unit
electric drive
test device
hydraulic unit
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PCT/DE2016/100541
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Kurt Stimpfl
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Kurt Stimpfl
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/001Measuring interference from external sources to, or emission from, the device under test, e.g. EMC, EMI, EMP or ESD testing
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M15/00Testing of engines
    • G01M15/02Details or accessories of testing apparatus
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    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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    • G01R29/08Measuring electromagnetic field characteristics
    • G01R29/0807Measuring electromagnetic field characteristics characterised by the application
    • G01R29/0814Field measurements related to measuring influence on or from apparatus, components or humans, e.g. in ESD, EMI, EMC, EMP testing, measuring radiation leakage; detecting presence of micro- or radiowave emitters; dosimetry; testing shielding; measurements related to lightning
    • G01R29/0821Field measurements related to measuring influence on or from apparatus, components or humans, e.g. in ESD, EMI, EMC, EMP testing, measuring radiation leakage; detecting presence of micro- or radiowave emitters; dosimetry; testing shielding; measurements related to lightning rooms and test sites therefor, e.g. anechoic chambers, open field sites or TEM cells

Definitions

  • the invention relates to a test device for electric drives and to a method for testing an electric drive by means of a test device.
  • EMC regulations electromagnetic compatibility
  • the electric drives which consist for example of a 20E! Ektromotor and an associated control unit for controlling this motor, measured in an EMC laboratory in a corresponding measuring chamber under realistic loads.
  • Electric drive is connected to an electrical generator, which generates electrical energy in the load operation of the electric drive from mechanical energy (provided by the electric drive) and in
  • 35Recuperation operation outputs mechanical energy to the electric drive to simulate overrun operation.
  • test setup is very large and heavy and therefore difficult to handle
  • Femer is a method for testing an electric drive
  • the invention relates to a
  • the testing device comprises a measuring chamber shielded against electromagnetic radiation. These In particular, it may be a chamber shielded with respect to high-frequency electromagnetic radiation. Furthermore, the test device comprises a receptacle arranged in the measuring chamber for an electric drive to be tested, which is in particular an electric motor.
  • the electric drive is fixed mechanically.
  • an electric drive coupled on the output side, integrated into a hydraulic circuit hydraulic unit is provided, which is designed to provide a hydraulic load and / or a hydraulic drive for the electric drive to be tested.
  • “Abortion” means in
  • Hydraulic unit in particular a rotatably mounted shaft of this hydraulic unit is connected.
  • the hydraulic unit can be formed in particular by a rotary piston pump.
  • the main advantage of the test device according to the invention is the fact that at a given power of the electric drive, the hydraulic load or the hydraulic drive forming
  • the hydraulic unit is in the
  • Measuring chamber arranged. Unlike one
  • the hydraulic circuit is to
  • a control unit may be provided, which for a load operation the
  • Hydraulic unit as hydraulic pump operates and for a
  • the hydraulic circuit comprises a first hydraulic control valve for regulating the fluid flow through the
  • the hydraulic circuit has a first arranged between a fluid container and the hydraulic unit
  • the fluid container can in particular form a reservoir for hydraulic fluid, from which hydraulic fluid is withdrawn in the advance direction and flows back into the hydraulic fluid from the return line.
  • the hydraulic fluid in the fluid container can be depressurized
  • the first hydraulic pump is for supplying a pressurized hydraulic fluid to the first hydraulic pump
  • Hydraulic unit designed to allow cavitation in the hydraulic fluid
  • the first hydraulic pump may also be provided with hydraulic fluid a pressure to provide such that the hydraulic unit is operable as a hydraulic motor.
  • the hydraulic circuit has a unit for providing a hydraulic pressure to the hydraulic unit, which is designed to provide a pressurized hydraulic fluid such that the hydraulic unit can be operated as a drive of the electric drive to be tested.
  • the unit for providing a hydraulic pressure is formed by a second hydraulic pump, which is connected on the pressure side to the hydraulic unit. This second
  • the hydraulic pump may have an output such that the hydraulic unit acting as a hydraulic pump is driven by the pressurized hydraulic fluid provided by it in such a way that a pushing operation and thus a recuperation operation are simulated on the electric drive to be tested. It should be mentioned that in common
  • in the hydraulic circuit is a
  • Hydraulic fluid provided which is fluidly coupled to the hydraulic unit such that for operating the hydraulic unit as a hydraulic motor of this hydraulic unit pressurized hydraulic fluid from the storage unit can be fed.
  • the storage unit has the advantage that a lower power hydraulic pump can be used to charge the storage unit, since the load cycles of the electric drive can be used to charge the storage unit by the hydraulic pump.
  • a second hydraulic control valve for controlling the drive power of the hydraulic unit is provided between the hydraulic unit and the storage unit.
  • the storage unit is coupled to the second hydraulic pump.
  • This second hydraulic pump is for
  • Electric drive is driven by the second hydraulic pump
  • the storage unit is coupled to the hydraulic unit such that when operating the hydraulic unit as a hydraulic pump, the storage unit by the hydraulic unit itself with
  • the load phases of the electric drive to be tested are used to charge the storage unit.
  • the hydraulic fluid provided by the hydraulic unit is supplied to the storage unit and stored there until the initiation of the recuperation phase.
  • the hydraulic unit is then driven by the pressurized hydraulic fluid present in the storage unit.
  • the hydraulic lines of the hydraulic circuit are formed at least in the inner region of the measuring chamber and / or in the lead-through region by the walls of the measuring chamber made of an electrically non-conductive material. Thus, these hydraulic lines cause no negative interference with respect to the EMC measurements.
  • the testing device is characterized by its mobile training.
  • the electric drive and the associated hydraulic unit can be placed at almost 195 monten locations in the measuring chamber, which in the case of an electrical load in the form of a generator due to the
  • the receptacle is formed by a frame or a mount for direct mechanical fixation of the electric drive to be tested, or the receptacle is formed by a motor mount built into a motor vehicle.
  • the electric drive for testing either directly on the bracket or the receptacle
  • the entire vehicle which in this case is an electric vehicle or a hybrid vehicle and is driven by the electric drive, is placed in the measuring chamber. This allows both individual electric motors (possibly together with their control units) and motor vehicles directly in terms
  • 210elektromag netisch compatibility can be measured.
  • the output-side coupling of the electric drive to be tested with the hydraulic unit takes place via at least one roller of a chassis dynamometer.
  • the electric drive is about the 215Wheels of the motor vehicle with the at least one role of
  • Hydraulic unit drivingly coupled. This allows the
  • Electric drive mechanical energy transferred to the hydraulic unit EMC measurement in load operation of the electric drive
  • Electric drive mechanical energy transferred to the hydraulic unit (EMC measurement in load operation of the electric drive) or it can be a
  • the chassis dynamometer is formed by a platform acting as a mobile platform in the measurement chamber
  • the mobile platform may include the rollers of the chassis dynamometer and one or more hydraulic units.
  • This at least one hydraulic unit can after introduction of the platform in the test room by means of hydraulic hoses in the
  • the invention relates to a
  • Method of testing an electric drive for electromagnetic compatibility comprises the following steps:
  • FIG. 1 shows by way of example a first embodiment of a test device in a schematic block diagram representation
  • 265 shows by way of example a second embodiment of a test device in a schematic block diagram representation
  • FIG. 3 shows by way of example a third embodiment of a test device in a schematic block diagram representation
  • FIG. 4 shows by way of example a fourth embodiment of a test device in a schematic block diagram representation
  • FIG. 5 shows by way of example an embodiment of a test device with a 275 arranged in the measuring chamber chassis dynamometer.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a test device 1 according to the invention.
  • the testing device 1 comprises a for
  • test object 280 (EMC) of test objects suitable measuring chamber 2, which is designed to receive an electric drive to be tested 3, hereinafter also called the test object.
  • the measuring chamber 2 can, in particular, against the entry or exit of high-frequency electromagnetic
  • the electric drive 3 to be tested can in particular a in the Automobilg. Shipping technology, bicycle technology or motorcycle technology 290insuitable electric motor.
  • the electric drive 3 may in particular also include an electronic control unit, which is designed to control the electric motor.
  • the measuring chamber 2 In the measuring chamber 2 is a receptacle for the to be tested
  • This receptacle can in particular be designed such that the electric drive 3 is held directly mechanically fixed for its testing. It can be formed for example by a frame or a motor mount.
  • the electric drive 3 under load and / or in recuperation, i. in a state in which the electric drive 3 is driven externally and thus functions as an electric generator to test is a
  • Hydraulic unit 5 is provided. This hydraulic unit 5 can be any hydraulic unit 5.
  • the electric drive 3 is
  • the hydraulic unit 5 is preferably arranged inside the measuring chamber 2.
  • the hydraulic unit 5 is integrated in a hydraulic circuit 4, in which a hydraulic fluid can be conveyed circumferentially.
  • the hydraulic circuit may in particular comprise a fluid container 7, which serves as a reservoir for hydraulic fluid.
  • Hydraulic unit 5 in a first operating state as a hydraulic pump operable. This is due to the mechanical
  • a first hydraulic control valve 6 is provided in the hydraulic circuit 4. This hydraulic control valve 6 is in particular designed such that, depending on a control variable applied to the first hydraulic control valve 6
  • the volumetric flow rate per unit of time conveyed in the hydraulic circuit 4 is variable.
  • This hydraulic control valve 6 is preferably provided with respect to the flow direction F of the hydraulic fluid after the hydraulic unit 5, i. on the pressure side of the hydraulic unit 5 operated as a hydraulic pump.
  • the load state of the electric drive 3 can be varied.
  • the hydraulic unit 5 is fluidly coupled to a first hydraulic pump 8 on the suction side, so that hydraulic fluid can be supplied to the suction side of the hydraulic unit 5 under pressure by the first hydraulic pump 8.
  • the hydraulic pump 8 can be driven by an electric motor 8.1, for example.
  • the hydraulic pump 8 may be designed such that hydraulic fluid is provided to the hydraulic unit 5 with a predefined set pressure to prevent cavitation (ie, bubble formation in the hydraulic fluid).
  • Hydraulic circuit 4 for example, the first hydraulic control valve 6, the fluid tank 7, and the first hydraulic pump 8 are provided outside this measuring chamber 2. In other words, only the
  • Hydraulic unit 5 and provided for the supply of this hydraulic unit lines within the measuring chamber 2 provided to
  • the hydraulic lines can by means of high frequency dense or substantially high-frequency-tight passages through one or more
  • Passages are formed by one or more waveguides (e.g., tube having a round, rectangular, or polygonal cross-section of electrically conductive material) whose cut-off frequency is above the frequency range in the EMC measurements in measuring chamber 2
  • waveguides e.g., tube having a round, rectangular, or polygonal cross-section of electrically conductive material
  • the waveguide serves as a short circuit for the propagating in the measuring chamber 2 electromagnetic radiation.
  • the waveguide becomes conductive only above the cut-off frequency, so that the measuring chamber 2 in the region of the waveguide for electromagnetic radiation with frequencies below the cut-off
  • the waveguide can be passed through an opening in the wall of the measuring chamber 2 and suitably,
  • the waveguide can be unilaterally or protrude from both sides of the wall of the measuring chamber 2.
  • the hydraulic line can be formed by the waveguide itself.
  • the waveguide for example, suitable
  • the hydraulic lines are preferably designed as electrically non-conductive hydraulic lines.
  • Measuring chamber 2 are closed briefly, so that entry or exit of electromagnetic radiation by the migration of the measuring chamber 2 is effectively avoided.
  • Test device 1 according to Figure 1, a method for testing a
  • Electric drive 3 described in more detail. First, the test of the electric drive 3 under load by means of the hydraulic unit 5 will be described. In this case, the electric drive 3 is supplied with electrical energy such
  • the hydraulic unit 5 acts as a hydraulic pump and delivers hydraulic fluid in the flow direction F.
  • the hydraulic fluid is conveyed to the first hydraulic control valve 6 by the hydraulic unit 5.
  • This hydraulic control valve is controlled such that a desired flow rate per unit time
  • Electric drive 3 can be varied.
  • the hydraulic fluid is used in particular 400 taken in a closed circuit from the fluid container 7 and conveyed back after flowing through the hydraulic unit 5 and the hydraulic control valve 6 in the fluid container 7.
  • the provided between the fluid tank 7 and the hydraulic unit 5 first hydraulic pump 8 serves to promote the hydraulic fluid with a certain target pressure
  • the first hydraulic pump 8 can also be designed in such a way that this pressurized hydraulic fluid of the hydraulic unit
  • the electric motor 3 is not as a drive but as a load in relation to the
  • Hydraulic unit 5 used.
  • the hydraulic fluid flow provided by the first hydraulic pump 8 is converted by the hydraulic unit 5 into a rotational movement, which is used to drive the electric drive 3
  • Hydraulic unit 5 deliver less power when operating as a hydraulic motor
  • the method for testing the electric drive 3 can be carried out at intervals, i. in successive
  • the hydraulic unit 5 alternately acts as a drive (Hydraulic unit 5 is operated as a hydraulic motor) or as a load (hydraulic unit 5 is operated as a hydraulic pump) for the
  • the time intervals in which the hydraulic unit 5 is used as a load are longer than the time intervals
  • control unit not shown in the figures, may be provided for controlling the above-mentioned processes or for controlling the components of the
  • the electric drive 3 e.g., electrical power supply to the electric drive 3.
  • FIG. 2 shows a second exemplary embodiment of a testing device 1 according to the invention. Below are just those
  • test device 1 according to FIG. 2 The essential difference between the test device 1 according to FIG. 2 and the test device 1 according to FIG. 1 is that in the hydraulic circuit 4, 460, in particular, between the first hydraulic pump 8 and the
  • Hydraulic unit 5 a recuperation unit 20 is provided by means of the hydraulic unit 5 is supplied in the energy recovery operation with pressurized hydraulic fluid such that the
  • Hydraulic unit 5 is operated as a hydraulic motor. More in detail is in
  • Fluid container 7 connects to the hydraulic unit 5, a three-way valve 22 is provided, the first fluid line connection with a leading in the direction of the fluid container 7 and the first hydraulic pump 8
  • Fluid line connection with a second hydraulic pump ⁇ is connected.
  • the second hydraulic pump 9 can for example by a
  • the second hydraulic pump 9 is suction side by means of a fluid line 21 to the pressure side of the first
  • the three-way valve 22 is controlled such that in the case of operation of the hydraulic unit 5 as a hydraulic pump, a fluidic connection between the first hydraulic pump 8 and the fluid container 7 and the
  • Three-way valve 22 controlled such that a direct promotion of the hydraulic fluid from the first hydraulic pump 8 and the fluid container 4907 is suppressed to the hydraulic unit 5, but a promotion of
  • Hydraulic fluid by means of the second hydraulic pump 9 in the direction of the hydraulic unit 5 (indicated by the arrow P2) is made possible.
  • the second hydraulic pump 9 is designed to promote hydraulic fluid to the hydraulic unit 5 to the hydraulic unit 5 as
  • FIG. 3 shows a third exemplary embodiment of a test device 1 according to the invention.
  • the third exemplary embodiment of the test device 1 will be described in more detail, by means of which this exemplary embodiment differs from the previously described second exemplary embodiment according to FIG. 2.
  • test device 1 according to FIGS. 1 and 2 or of the method for testing the electric drive 3.
  • a first essential difference of the test device 1 according to FIG. 3 compared to the test device according to FIG. 2 is that a storage unit 10 is provided in the fluid line between the second hydraulic pump 9 and the three-way valve 22, which is designed to store pressurized hydraulic fluid ,
  • the storage unit 10 is fluidly connected to the three-way valve 22 via a second hydraulic control valve 11.
  • Hydraulic pump 8 connected. Alternatively, however, too
  • the three-way valve is driven such that a fluidic connection between the first hydraulic pump 8 and the fluid container 7 and the
  • suction side of the hydraulic unit 5 is produced (indicated by the arrow P1).
  • pressurized hydraulic fluid is introduced into the storage unit 10 by means of the second hydraulic pump 9 and due to the with respect to the pressure side of the storage unit 10th
  • Hydraulic unit 5 can be promoted, thereby causing the drive of the hydraulic unit 5 and thus their operation as a hydraulic motor. At this time, the second hydraulic control valve 11 becomes so
  • Hydraulic unit 5 as a hydraulic motor by providing pressurized hydraulic fluid from the storage unit 10) to charge.
  • FIG. 4 shows a fourth exemplary embodiment of a testing device 1 according to the invention. Below are just those
  • test device 1 Analogous to the exemplary embodiments described above according to FIGS. 2 and 3, the test device 1 according to FIG.
  • a three-way valve 22 which is switchable in at least two states, in a first state (arrow P1), in which a fluidic connection between the first hydraulic pump 8 and the hydraulic unit 5 is made ( Hydraulic unit 5 as a hydraulic pump) and a second state (arrow P1)
  • Storage unit 10 is charged by the hydraulic unit 5 even during their operation as a hydraulic pump, so that can be dispensed with the use of a second hydraulic pump 9.
  • a further three-way valve 23 is provided in the fluid line between the first hydraulic control valve 5806 and the fluid container 7, which can be switched into two switching states, namely a first switching state (arrow P3), in which via the further three-way valve 23, a fluid connection between the first hydraulic control valve 6 and the fluid container 7 is made, and a second switching state 590 (arrow P4) , in which via the further three-way valve 23, a fluid connection between the first hydraulic control valve 6 and the
  • Storage unit 10 is produced.
  • Hydraulic pump acts, the three-way valve 22 in the direction of arrow P1 and the other three-way valve 23 is connected in the direction of arrow P4
  • the fluid tank 7 is preferably dimensioned such and it includes so much hydraulic fluid that it is completely filled
  • the control of the first hydraulic control valve 6 is preferably designed such that the resistance caused by the first hydraulic control valve 6 for the
  • Hydraulic fluid is reduced. Alternatively, between the
  • Lastentkopplung the hydraulic unit 5 may be provided by the memory unit 10.
  • the further three-way valve 23 can be controlled such that a fluid flow in the direction of the arrow P3
  • 620lm energy recovery interval of the electric drive 3 (hydraulic unit 5 acts as a hydraulic motor) is the three-way valve 22 according to
  • Hydraulic unit 5 as a hydraulic motor, the mechanical drive of
  • Hydrauliikregelventil 11 serves to control the performance of the hydraulic unit fifth
  • Hydraulic fluid from the storage unit 10) to charge.
  • FIG. 5 shows a further exemplary embodiment in which a roller dynamometer 30 (also called a vehicle test bench) is provided in the measuring chamber 2.
  • Roller test stands 30 per se are well known to the person skilled in the art. They have at least two pairs of rollers 31, which are provided for receiving the 645Reifen the drive axle. In four-wheel drive
  • Vehicles four pairs of rollers 31 are provided to accommodate all driven tires in pairs of rollers.
  • a motor vehicle 32 can be placed on the chassis dynamometer 65030 so that its driven wheels (wheels of the wheels).
  • the motor vehicle 32 an electric vehicle or a
  • Be hybrid vehicle i. the drive of the motor vehicle 32 is effected by an electric drive 3.
  • Motor mount for example, a motor mount on the
  • At least one roller 31 of the chassis dynamometer 30 is connected to the
  • Hydraulic unit 5 This operative connection can by a direct
  • Coupling or indirect coupling for example via a gearbox.
  • either the hydraulic unit 5 can be driven by the roller 31 665 or the roller 31 by the hydraulic unit 5. Since the roller 31 are drivingly coupled to the electric drive 3 via the wheels of the motor vehicle 32, a drive connection is produced between the electric drive 3 and the hydraulic unit 5.
  • 670lm case of multiple pairs of rollers can be several hydraulic units 5
  • hydraulic units 5 may in particular be incorporated into the hydraulic circuit 4 in such a way that they are subjected to the same or essentially the same drive power or braking power.
  • the hydraulic units 5 can be integrated into the hydraulic circuit 4 parallel to one another, ie the hydraulic units 5 are arranged in parallel branches of the hydraulic circuit 4.
  • the rollers 31 a plurality of pairs of rollers via a transmission with a Hydraulic unit 5 to be connected.
  • Hydraulic unit 5 may be coupled.
  • Hydraulic circuit 4 may alternatively be selected according to one of the embodiments according to Figures 2 to 4, i. the measuring chamber 2 can in these embodiments according to figures 2 to 4 instead of a direct
  • the essential advantage of the embodiment according to FIG. 5 is that even an electric drive 3 already installed in a motor vehicle 32
  • Compatibility can be measured.
  • at least one hydraulic unit 5 for driving or for loading the rollers 31 of the chassis dynamometer 30 is achieved that it is much smaller and lighter at the same power and thus designed to be mobile
  • the hydraulic unit 5 is neutral or essentially neutral with respect to EMC aspects, ie. it is revealed by the
  • Hydraulic unit 5 no or substantially no parasitic effects in the 710EMV measurement.
  • test device 1 compared to
  • Electric drive or an electrical load is used, cheaper to produce.
  • the chassis dynamometer 30 may be particularly mobile.
  • the rollers 31 and the at least one hydraulic unit 5 can be installed in the mobile chassis dynamometer 30 so that it can be introduced into the test space, in particular into the measuring chamber 2. After the introduction of the chassis dynamometer 30
  • the hydraulic unit 5 can be integrated, for example via hydraulic hoses in the hydraulic circuit 4 and thus to the other components of the hydraulic circuit 4, which are provided in particular outside the measuring chamber 2, are connected. This results in a significant cost savings compared to stationary chassis dynamometers 30
  • test rooms can be used that were originally not structurally intended for such a chassis dynamometer.
  • 735Hydraulikpumpe 9 according to the third exemplary embodiment ( Figure 3) is used to - if necessary - in addition to the conveyed by the hydraulic unit 5 in the operating state as a hydraulic pump fluid to supply the memory unit 10 with pressurized hydraulic fluid. 740Bezugs Schweizer Liste

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine 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.

Description

Prüfeinrichtung für Elektroantriebe
5Die Erfindung betrifft eine Prüfeinrichtung für Elektroantriebe sowie ein Verfahren zur Prüfung eines Elektroantriebs mittels einer Prüfeinrichtung.
Aufgrund zunehmender Knappheit von fossilen Brennstoffen und aus Umweltgesichtspunkten werden zunehmend Elektroantriebe in der 10Automobil- 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 15hinsichtlich 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 20E!ektromotor 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 25Energie 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. 30Zur 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
35Rekuperationsbetrieb 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
40bzw. 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
45und 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- 50Prüfung von Elektroantrieben unter Vermeidung obiger Nachteile
ermöglicht wird.
Die Aufgabe wird durch eine Prüfeinrichtung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Femer ist ein Verfahren zur Prüfung eines Elektroantriebs
55Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
Gemäß einem ersten Aspekt bezieht sich die Erfindung auf eine
Prüfeinrichtung zur Prüfung von Elektroantrieben in Bezug auf
elektromagnetische Verträglichkeit. Die Prüfeinrichtung umfasst eine 60gegen 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
65Aufnahme 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
70diesem 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.
75
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
80hydraulische 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.
85Gemäß 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
90eine 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
95Hydraulikpumpe 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
100Hydraulikfluid 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
105insbesondere 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
110ydraulikpumpe 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
115ydraulikeinheit 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
120verhindem. 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.
125
Gemäß einem Ausfuhrungsbeispiel weist der Hydraulikkreis eine Einheit zur Bereitstellung eines Hydraulikdrucks an der Hydraulikeinheit auf, die zur Bereitstellung eines unter Druck stehenden Hydraulikflutds derart ausgebildet ist, dass die Hydraulikeinheit als Antrieb des zu prüfenden 130Elektroantriebs betreibbar ist.
Gemäß einem Ausfuhrungsbeispiel wird die Einheit zur Bereitstellung eines Hydraulikdrucks durch eine zweite Hydraulikpumpe gebildet, die druckseitig mit der Hydraulikeinheit verbunden ist. Diese zweite
135Hydraulikpumpe 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
140rufzyklen 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
145 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
150Speichereinheit 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. 155Gemäß 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
160Hydraulikfluids, das der Hydraulikeinheit bereitgestellt wird, geregelt
werden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Speichereinheit mit der zweiten Hydraulikpumpe gekoppelt. Diese zweite Hydraulikpumpe ist zur
165 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
170aufgeladen 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
175einem 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.
180ln dieser Rekuperationsphase wird dann die Hydraulikeinheit durch das in der Speichereinheit vorhandene, unter Druck stehende Hydraulikfluid angetrieben. Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind die Hydraulikleitungen des 185 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.
190
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 195beliebigen 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.
200Gemäß einem Ausfuhrungsbeispiel 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
205Gestell 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
210elektromag netisch er 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 215Räder 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
220EMV-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
225angeordnet 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 Hydraulikschlauchen in den
Hydraulikkreis eingebunden werden. Dadurch ist eine Nutzung von
230Räumen, die ursprünglich nicht für derartige Prüfstände vorgesehen
wurden, mit geringem Aufwand möglich.
Gemäß einem weiteren Aspekt bezieht sich die Erfindung auf ein
Verfahren zur Prüfung eines Elektroantriebs auf elektromagnetische 235Verträglichkeit. Das Verfahren umfasst dabei folgende Schritte:
- Bereitstellen einer Hydraulikeinheit, die in einen Hydraulikkreislauf eingebunden ist;
- abtriebsseitiges Verbinden des zu prüfenden Elektroantriebs mit der Hydraulikeinheit;
240 - [Betreiben der Hydraulikeinheit als hydraulische Last, um den
Elektroantrieb unter Last zu prüfen und/oder Betreiben der Hydraulikeinheit als hydraulischen Antrieb, um den Elektroantrieb in einem Energierückgewinnungszustand zu prüfen. 245 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.
250Weiterbildungen, 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,
255unabhängig 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
260Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 beispielhaft eine erste Ausführungsform einer Prüfeinrichtung in einer schematischen Blockbilddarstellung;
265 Fig. 2 beispielhaft eine zweite Ausführungsform einer Prüfeinrichtung in einer schematischen Blockbilddarstellung;
Fig. 3 beispielhaft eine dritte Ausführungsform einer Prüfeinrichtung in einer schematischen Blockbilddarstellung;
270
Fig. 4 beispielhaft eine vierte Ausführungsform einer Prüfeinrichtung in einer schematischen Blockbilddarstellung; und
Fig. 5 beispielhaft eine Ausführungsform einer Prüfeinrichtung mit einem 275 in der Messkammer angeordneten Rollenprüfstand. !n Figur 1 ist eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Prüfeinrichtung 1 gezeigt. Die Prüfeinrichtung 1 umfasst eine zur
Durchführung von Messungen von elektromagnetischer Verträglichkeit
280(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
285(HF-Kammer) sein. Derartige Messkammern für EMV-Messungen sind einem Fachmann grundsätzlich bekannt.
Der zu prüfende Elektroantrieb 3 kann insbesondere ein in der Automobilbzw. Schifffahrtstechnik, der Fahrradtechnik oder der Motorradtechnik 290einsetzbarer 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
295Elektroantrieb 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.
300Um 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
305abtriebseitig 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.
310Die 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.
315Um 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.
320
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
325wird, 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 Hydraulik-
330regelventils 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 335stehendes 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 Hydrauiikfluid mit einem vordefinierten Solldruck bereitgestellt wird, um Kavitation (d.h. Blasenbildung im Hydrauiikfluid) zu 340verhindern.
Wie in Figur 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
345Hydraulikkreises 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
350mögliche Störeinflüsse durch weitere Hydraulikkomponenten, bzw. deren Ansteuerung so weit wie möglich zu vermeiden.
Die Hydraulikleitungen können mittels hochfrequenzdichter oder im Wesentlichen hochfrequenzdichter Durchlasse durch eine oder mehrere
355Wände 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
360durchgeführt 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
365Frequenz 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 370des 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.
375Die 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
380Armierung 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.
385Nachfolgend wird basierend auf dem Ausführungsbeispiel der
Prüfeinrichtung 1 gemäß Figur 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,
390dass 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
395durch 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 400einem 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
405(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
4105 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
41Sverwendet 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 Energierückgewinnungs-
420betrieb 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
425als 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
430Zeitintervallen wird die Hydrauiikeinheit 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,
435in 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 Prüfabiauf, bei dem das Zeitintervall für den Betrieb der Hydraulikeinheit als Hydraulikmotor länger ist als das Zeitintervall für den Betrieb der Hydraulikeinheit als Hydraulikpumpe von
440der Erfindung umfasst ist.
Es versteht sich femer, dass vorzugsweise eine in den Figuren nicht dargestellte Steuereinheit vorgesehen sein, die zur Steuerung der oben genannten Abläufe bzw. zur Ansteuerung der Komponenten des
445Hydrau!ikkreises 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 Figur 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen 450Prüfeinrichtung 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 455gemäß Figur 1 bzw. des Verfahrens zur Prüfung des Elektroantriebs 3 verwiesen.
Der wesentliche Unterschied der Prüfeinrichtung 1 gemäß Figur 2 zu der Prüfeinrichtung 1 gemäß Figur 1 besteht darin, dass im Hydraulikkreis 4, 460insbesondere 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
465der 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
470Hydraulikeinheit 5 führenden Fluidleitung und der dritte
Fluidleitungsanschluss mit einer zweiten Hydraulikpumpe Θ 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
47SHydraulikpumpe 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
480Saugseite 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 Figur 1 beschriebenen
485Ausführungsbeispiel 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 4907 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
495Hydraulikmotor 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.
500
In Figur 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 505beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 unterscheidet.
Im Übrigen sei auf die zuvor beschriebenen technischen Merkmale der Prüfeinrichtung 1 gemäß Figuren 1 und 2 bzw. des Verfahrens zur Prüfung des Elektroantriebs 3 verwiesen.
510Ein erster wesentlicher Unterschied der Prüfeinrichtung 1 gemäß Figur 3 gegenüber der Prüfeinrichtung gemäß Figur 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
515Speichereinheit 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
520Fluidbehälter 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 525Fluidleitung 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
530Saugseite 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
535geschlossenen Zustande 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
S40P2 beschälten, 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
545angesteuert, 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 550Hydraulikpumpe 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 555für das nächste Energierückgewinnungszeitintervall (Betrieb der
Hydraulikeinheit 5 als Hydraulikmotor durch Bereitstellung von unter Druck stehendem Hydraulikfluid aus der Speichereinheit 10) aufzuladen.
In Figur 4 ist ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen 560Prüfeinrichtung 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 Fig. 1 bis 3 unterscheidet. Im Übrigen sei auf die zuvor beschriebenen technischen Merkmale der 565Prüfeinrichtung 1 gemäß Fig. 1 bis 3 bzw. des zuvor beschriebenen
Verfahrens zur Prüfung des Elektroantriebs 3 verwiesen.
Analog zu dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen gemäß Figuren 2 und 3 weist die Prüfeinrichtung 1 gemäß Figur 4 zwischen der
570ersten 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
575P2), 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 Figur 4 zu 580dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 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 Figur 4 erkennbar ist in die Fluidleitung zwischen dem ersten Hydraulikregelventil 5806 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 590(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
595motorischer 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
600Speichereinheit 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
605der 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
610Speichereinheit 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
615ermöglicht wird. Dadurch wird das von der Hydraulikeinheit 5 geförderte Hydraulikfluid dem Fluidbehälter 7 zugeführt und dieser im Lastbetrieb des Elektroantrieb 3 zumindest teilweise entleerte Fiuidbehälter 7 wieder gefüllt.
620lm 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
625Elektroantriebs 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
Hydrauiikregelventil 11 dient hierbei zur Steuerung der Leistung der Hydraulikeinheit 5.
630
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 635dem 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.
640
Fig. 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 645Reifen der Antriebsachse vorgesehen sind. Bei allradgetriebenen
Fahrzeugen sind vier Paare von Rollen 31 vorgesehen, um sämtliche angetriebenen Reifen in Rollenpaaren aufzunehmen. Wie in Figur 5 gezeigt, kann ein Kraftfahrzeug 32 auf dem Rollenprüfstand 65030 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 655die 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
660Hydraulikeinheit 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 665oder 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.
670lm 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.
675 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 680der achsgleich vorgesehenen Rollenpaare mit einer einzigen
Hydraulikeinheit 5 gekoppelt sein.
Im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 5 ist der Hydraulikkreis 4 und die darin vorgesehenen Hydraulikelemente gemäß der zuvor beschriebenen
685Ausführungsform gemäß Figur 1 gewählt. Es versteht sich, dass der
Hydraulikkreis 4 alternativ gemäß einer der Ausführungsformen gemäß Figuren 2 bis 4 gewählt sein kann, d.h. die Messkammer 2 kann in diesen Ausführungsformen gemäß Figuren 2 bis 4 anstelle einer direkten
Aufnahme für den Elektroantrieb 3, beispielsweise in Form einer Halterung
690oder 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 Figuren 1 bis 4 getroffenen Ausführungen vollumfänglich auch für
695Ausführungsformen, bei denen ein Rollenprüfstand 30 in der Messkammer 2 vorgesehen ist.
Der wesentliche Vorteil der Ausführungsform gemäß Figur 5 besteht darin, dass auch ein in einem Kraftfahrzeug 32 bereits verbauter Elektroantrieb 3
700bzw. 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
705kann. 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 710EMV-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.
715Wie 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
720kann 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
725bei 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
730Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung
zugrunde liegend Erfindungsgedanke verlassen wird. Insbesondere ist eine Kombination von den in Figur 1 bis 4 gezeigten
Ausführungsbeispielen möglich, beispielsweise derart, dass in dem in Figur 4 gezeigten Ausführungsbeispiel zusätzlich eine zweite
735Hydraulikpumpe 9 gemäß dem dritten Ausfuhrungsbeispiel (Figur 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. 740Bezugszeichenliste
1 Prüfeinrichtung
2 Messkammer
3 Elektroantrieb
4 Hydraulikkreis
5 Hydraulikeinheit
6 erstes Hydraulikregelventil
7 Fluid behälter
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 Rollenprüfetand
31 Rolle
32 Kraftfahrzeug
F Fließrichtung
Figure imgf000027_0001

Claims

Patentansprüche
1 ) 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.
2) Prüfeinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikeinheit (5) in der Messkammer (2) angeordnet ist.
3) Prüfeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikkreis (4) dazu ausgebildet ist, die Hydraulikeinheit (5) abhängig von der Prüfsituation als Hydraulikpumpe oder als Hydraulikmotor zu betreiben.
4) 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.
5) 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.
6) Prüfeinrichtung nach Anspruch 6, 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.
7) Prüfeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikkreis (4) eine Einheit (9, 10) zur Bereitsteilung 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.
8) Prüfeinrichtung nach Anspruch 7, 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.
9) Prüfeinrichtung nach Anspruch 7, 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.
10) Prüfeinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass
zwischen der Hydraulikeinheit (5) und der Speichereinheit (10) ein zweites Hydraulikregelventil (11) zur Steuerung der Antriebsleistung der Hydraulikeinheit (5) vorgesehen ist.
11) Prüfeinrichtung nach Anspruch 9 oder 10, 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.
12) Prüfeinrichtung nach Anspruch 9 oder 10, 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.
13) 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.
14) Prüfeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch deren mobile Ausbildung.
15) 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.
16) 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. 17) Prüfeinrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Rollenprüfstand (30) durch eine Plattform gebildet ist, die als mobile Plattform in der Messkammer (2) angeordnet ist.
18) Verfahren zur Prüfung eines Elektroantriebs (3) auf
elektromagnetische Verträglichkeit in einer Messkammer (2) umfassend folgende Schritte:
- Bereitstellen einer Hydraulikeinheit (5), die in einen
Hydraulikkreislauf (4) eingebunden ist;
- abtriebssertkjes Verbinden des zu prüfenden Elektroantriebs (3) mit der Hydraulikeinheit (5);
- Betreiben der Hydraulikeinheit (5) als hydraulische Last, um den Elektroantrieb (3) unter Last zu prüfen und/oder Betreiben der Hydraulikeinheit (5) als hydraulischen Antrieb, um den Elektroantrieb (3) in einem Energierückgewinnungszustand zu prüfen.
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