KS-AMPS

Strom formen

Das Advanced Modular Power System (KS-AMPS) ist ein flexibles hochdynamisches Stromrichterssystem über das sich verschiedenste Anwendungen einfach und auf spezifische Anforderungen optimiert realisieren lassen.

Die modulare Architektur gewährleistet unkomplizierte Funktions- und Leistungserweiterungen: Eine Systemlösung für Batteriesimulation und -test, E-Maschinenemulation, Regelung von Belastungsmaschinen oder auch Kombinationsanwendungen.

Vorteile:

einfache Skalierbarkeit in Leistung und Funktion
Kombinationsanwendungen möglich (z.B. KS-InvTest = Batteriesimulation + E-Motoremulation)
nachträgliche Systemanpassung unkompliziert möglich
direkter funktionsbasierter Zugriff auf die SiC-MOSFET-Ansteuerung
hochdynamisch: Systemtakt 2 MHz und Regelschleife 1 MHz
einfache und kostengünstige Instandhaltung durch modularen Aufbau

Anwendungsmöglichkeiten:

Systemkomponenten

Powercubes & Modulfeld

Die flexiblen Leistungsteile des KS-AMPS Systems zur Realisierung unterscheidlicher Anwendungen.

Als Herzstück der Anlage übernehmen die Powercubes das hochfrequente Schalten von Strömen. Mit jeweils vier bzw. sechs integrierten Halbbrücken können sie über die CU verschiedene Funktionen übernehmen - vom Einspeiser über DC Steller bis hin zu AC Stellern. Darüber hinaus können sie auch als Resonanzkonverter ausgeführt werden. Aktuell sind drei Ausführungen verfügbar: Halbrückenmodul HB17, Halbrückenmodul HB12 und Resonanzkonvertermodul RC12. Die Powercubes selbst können beliebig in Serie oder parallel geschaltet werden, um Funktionsgruppen zu bilden oder Strom, Spannung und Leistung nach Bedarf anzupassen. Damit lassen sich vielfältige Aufgaben bewältigen und unterschiedliche Funktionen in nur einem Gerät kombinieren - beispielsweise eine Batteriesimulation mit Emulation einer dreiphasigen fremderregten Synchronmaschine.

Modulfeld

Die Leistungsteile selbst finden in den Modulfeldern des AMPS-Systems Platz. Diese beinhalten die Zwischenkreisverschienung und 12 Modulplätze (HB17) bzw. 5 Modulplätze (HB12, RC12). Die Kontaktierung der Powercubes mit den Kupferschienen erfolgt automatisch beim Einsteckvorgang. Zur Bildung von Funktions- und Leistungsgruppen werden die Powercubes miteinander entsprechend verbunden. Die KS-CU steuert die einzelnen Module nach gewünschter Anwendung synchron und hochfrequent an. Zur Realisierung höherer Leistungen oder komplexer Funktionen können auch mehrere Modulfelder aneinander gereiht werden.

Prinzipschaltbilder und Bemessungsdaten

Halbrückenmodul HB17

Bemessungsdaten:

Sperrspannung	1700 V
Bemessungsleistung	600 kW (Ua = 1000 V, 6 x 100 A)
Zwischenkreisspannung	800 ... 1300 V
Phasenstrom	100 A (uzk = 1100 V)
mittlere Schaltfreq. pro Modul	6 x 50 kHz

Halbrückenmodul HB12

Bemessungsdaten:

Sperrspannung	1200 V
Bemessungsleistung1070	kW (Ua = 550 V, 6 x 325 A)
Zwischenkreisspannung	500 ... 800 V
Phasenstrom	325 A (uzk = 600 V)
mittlere Schaltfreq. pro Modul	6 x 30 kHz

Resonanzkonvertermodul RC12

Bemessungsdaten:

Übersetzungsverhältnis	1:1
Eingangsspannung	800 V
Ausgangsspannung	800 V
Bemessungsleistung	265 kW
Schaltfrequenz	40 kHz

Anwendungsbeispiele

KS-FU SiC

Der KS-R2R Frequenzumrichter ist Bestandteil der KS Hochleistungsprüftechnik für komplexe Prüfaufgaben. SiC-MOSFET-Leistungsmodule kombiniert mit schneller Signalverarbeitung und ganzheitlicher modellbasierter Regelungstechnik ermöglichen hochdynamische Anwendungen. Über mathematische Modelle des Prüfstands und seiner Komponenten sowie modernste Regelungsalgorithmen wird ein Höchstmaß an Regelgüte erreicht. Diese Systemlösung ist der Schlüssel für bisher nie da gewesene Ergebnisse in der Motoren-, Antriebsstrang- und Gesamtfahrzeugprüfung.

KS-Invtest (PowerHIL)

Kombination aus Batteriesimulation und Maschinenemulation in einem Gerät: Der KS E-Maschinenemulator (KS-EME) ermöglicht die Prüfung von Invertern in einem frühen Entwicklungsstadium oder lässt sich als Entwicklungsplattform (PowerHiL) für entsprechende Regelungskonzepte einsetzen. In Kombination mit unserem Batteriesimulator, der KS-BattSim, als hoch-dynamische Quelle und Senke entsteht ein flexibles Gesamtsystem mit höchster Dynamik bei gleichzeitig großem Leistungsspektrum in einer Anlage.

KS-Battsim

Leistungsstarke und flexibel einsetzbare DC-Quelle/Senke zur dynamischen Versorgung und Belastung von DC-Energiewandlern in universellen Anwendungen. Unsere Batteriesimulatoren und -tester sind hochdynamische Quellen und Senken, die bei Batterie- und Inverterprüfungen als auch an Antriebsstrangprüfständen zum Einsatz kommen. Auch in anderen Bereichen, in denen es auf dynamische, präzise und leistungsfähige DC-Aktuatoren ankommt, wird die KS-Battsim gerne eingesetzt. Spannungsstabil bei Laststoß und Lastabwurf erfüllen sie die hohen Anforderungen im technologischen Spitzenfeld.