P-HIL Anwendungen ohne ‘Wenn und Aber’
Suchen Sie nicht in den Sternen – solide und innovative P-HIL-Lösungen sind in Reichweite: Besuchen Sie REGATRON auf den bevorstehenden Messen!
Was ist neu bei REGATRON?
RegaLink RT: Die fortschrittliche Neuerung im Bereich P-HIL
Power Hardware-in-the-Loop (P-HIL) ist die fortschrittliche Simulationstechnik, die für die Entwicklung und Prüfung moderner elektrischer Systeme unverzichtbar geworden ist. In einer P-HIL-Umgebung wird echte Hardware nahtlos in eine Echtzeitsimulation integriert, wodurch eine genaue und zuverlässige Bewertung der Systemreaktionen unter realen Bedingungen ermöglicht wird.
P-HIL-Anwendungen sind in hohem Maße von den folgenden beiden Eigenschaften des Systems abhängig:
a) Hohe Auflösung der relevanten Daten
b) Möglichst hohe Systemdynamik
Die Systemdynamik setzt sich hauptsächlich aus der Reaktionszeit der Leistungsstufe und der Kommunikationsverzögerungszeit zwischen dem HIL-System und dem Leistungsverstärker zusammen. Deshalb wurde die Funktionalität der G5-Gleichstromverstärker von REGATRON um eine neue Hochgeschwindigkeits-Datenschnittstelle für P-HIL-Anwendungen erweitert.
Grundlage der neuen RegaLink RT-Schnittstelle ist das Aurora-Protokoll. Dieses ist ein leichtgewichtiges, schnelles Punkt-zu-Punkt-Kommunikationsprotokoll für die Datenübertragung zwischen FPGAs und verwendet moderne Multi-Gigabit-Transceiver. G5-Geräte nutzen die SFP-Standards (Small Form-Factor Pluggable) mit optischen Kabeln zwischen dem Verstärker und dem HIL-System. Dies erhöht die Übertragungsgeschwindigkeit deutlich, durch die gleichzeitige Umstellung auf ein digitales Datenformat konnte eine markante Steigerung der Stabilität und Genauigkeit erreicht werden. Zusätzlich können nun auch Momentanwerte für Spannung und Strom gleichzeitig übertragen werden.
Maximale Prozessgeschwindigkeit oder lieber Minimum Overshoot?
Diese Frage beschäftigt den Systemingenieur immer wieder! Mit Systemen von REGATRON sind Sie auf der sicheren Seite: Durch variable Filtereinstellungen lassen sich die G5-Geräte leicht an jede Aufgabe anpassen. Wie Figur 1 zeigt, sind im Handumdrehen geeignete Einstellungen sowohl für Maximum Speed (linkes Bild) als auch für asymptotische Dämpfung (rechtes Bild) eingestellt. Eine grosse Hilfe dabei ist das im G5-Paket integrierte leistungsstarke 8-Kanal-Digitaloszilloskop, um schnell und einfach ein gewünschtes Systemverhalten für eine spezielle Anwendungsanforderung zu erreichen. Dies gilt gleichermassen für den Konstantspannungs- oder den Konstantstrombetrieb.
Die obenstehende Figur 1 zeigt zwei Echtzeit-Screenshots der Zeitantwort der neuen Aurora-basierten RegaLink RT-Schnittstelle für P-HIL-Anwendungen.
Die Anlage besteht aus einer G5-DC-Stromversorgung mit 36 kW, 500 V und 216 A: Sollwert-Stufenstrom -150…150 A bei 180 VDC in <50 μs mit Überschwingen (links), in <200 μs ohne Überschwingen (rechts). Die Zeitbasis beträgt 50 µsec / div.. Dieses dynamische Verhalten ist charakteristisch für alle G5-Geräte sowie für Verbundanlagen!
Relevante Anwendungsgebiete von P-HIL
REGATRON G5-Gleichstromversorgungen in P-HIL-Systemen werden in verschiedenen Bereichen der Elektro- und Energietechnik eingesetzt:
- Batteriesimulation: Verwendung einfacher bis komplexer elektrischer Ersatzschaltbilder
- Smart-Grid-Testaufbau: Echtzeitsimulation komplexer Netzwerkszenarien mit Energiequellen wie Photovoltaik oder Brennstoffzellen oder Energiespeicher-/Umwandlungssystemen wie Batterien oder Elektrolyseuren
- Gleichstromverteilungsnetze: Simulation dynamischer Gleichstromlasten für Stabilitätstests komplexer Netzwerke auf Schiffen, Flugzeugen oder stationären Grossanlagen
- Wechselrichterprüfung: Stabilitätstests durch Änderungen der relevanten Eingangs- und Ausgangsvariablen unter Echtzeitbedingungen
Besuchen Sie uns auf den folgenden Messen!
Die Gleichstrom- und Wechselstromversorgungen von REGATRON erfüllen dank ihrer hohen Dynamik, Präzision und Stabilität die anspruchsvollen Anforderungen eines P-HIL-Leistungsverstärkers. Neben den spezifischen Aufgaben für P-HIL-Anwendungen bietet REGATRON eine breite Produktpalette, die nahezu alle Anforderungen des Industriebereiches, der Hochschulen sowie der Forschungs- und Entwicklungslabore hinsichtlich Leistung, Spannung oder Strom erfüllt. Zu den spezifischen Produktreihen gehören programmierbare Wechselstrom- und Gleichstromversorgungen, Batteriesimulatoren, Ladegeräte, Vierquadranten-Netzsimulatoren, elektronische Lasten, Batterietester und Fahrzyklustestgeräte.
Auf den bevorstehenden ECCE-Konferenzen in Birmingham (Grossbritannien) und Philadelphia (USA) wird REGATRON das All-in-One-Gleichstromgerät G5.UNV mit branchenführender Dynamik und umschaltbarer Filter-Kapazität vorstellen: Ein Stromsprung zwischen 90 % Quellen- und 90 % Senkenbetrieb erfolgt in nur 50 µs. Zusätzlich zur programmierten DC-Spannung/Stromstärke kann eine Stromwelligkeit von bis zu 10 kHz aufmoduliert werden, wie dies zum Beispiel zur Elektrochemischen Impedanz-Spektroskopie EIS notwendig ist. Die Module sind im Bereich von 9 kW bis 54 kW bei 60 V bis 1500 V erhältlich. Im Master-Slave-Betrieb sind Ausgangsleistungen im Megawatt-Bereich und Spannungen bis 3000 V möglich.
Die vielseitige Wechselstromquelle/Senke TC.ACS wird ebenfalls zu sehen sein. Alle drei Ausgangsphasen dieses Gerätes sind individuell programmierbar hinsichtlich Spannung, Frequenz, Phasenwinkel und überlagerten Oberschwingungen. Die AC-Stromregelung ist ebenfalls verfügbar. Über GUIs können verschiedene Netzbedingungen und RLC-Topologien emuliert werden. Mit einem Fourier-Tool lassen sich praktisch alle denkbaren periodischen Wellenformen mit überlagerten Oberschwingungen und Interharmonischen bis zu 5000 Hz erzeugen.
Gerne stellen wir Ihnen persönlich die oben beschriebene Glasfaserschnittstelle vor, die das Aurora-Protokoll sowohl für Wechselstrom- als auch für Gleichstromsysteme verwendet. In enger Zusammenarbeit mit international gewichtigen HIL-Anbietern soll die Schnittstelle Ende 2025 für Gleichstromgeräte und zu Beginn 2026 für Wechselstromgeräte auf den Markt kommen. Die Schnittstelle kann auch nachträglich in bereits installierten Geräten nachgerüstet werden.
- ECCE Europe | Birmingham | 1. bis 3. September 2025
Besuchen Sie den gemeinsamen Stand 11 der Regatron AG und ETPS Ltd. - ECCE USA | Philadelphia | 20.–21. Oktober 2025
Besuchen Sie den Stand 221 der Regatron Inc.
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Wenden Sie sich an unser Team – wir unterstützen Sie gerne mit technischem Fachwissen und lösungsorientierter Beratung.
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