KS-AMPS
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.
Strom formen.
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 unterschiedlicher 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
Bemessungsleistung
1070 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
