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20 Apr 2022
20 Apr 2022

Prüfstände gehen vom Rennen auf die Straße

Bei Punch Powertrain beruht der Bau von Prüfständen auf einem Fundament von Produktkenntnissen. Diese High-End-Prüfstände, die in der Formel 1 und E zum Einsatz kommen, sind optimal auf die Bedürfnisse von Getriebeherstellern abgestimmt und können sogar speziell für einzelne Kunden entwickelt werden. Benoit Briane, R&D Leader Inverter, und Rama Mboungou, Power Electronics Test Leader bei Punch Powertrain, erläutern, was das Besondere an den Prüfständen von Punch Powertrain ist.

Auf den ersten Blick mag es seltsam klingen, dass ein Experte für Antriebsstrangsysteme wie Punch Powertrain auch Prüfstände baut. Doch es stellt sich heraus, dass sie aufgrund ihrer tiefgreifenden Produktkenntnis allgemeineren Prüfstandsanbietern überlegen sind. "Unser Schwerpunkt liegt nicht auf dem Prüfstand, sondern auf dem Produkt, das auf den Prüfstand kommt", sagt Briane. "Das macht einen großen Unterschied. Ein Unternehmen kann natürlich einen allgemeinen Prüfstand verwenden, aber das schränkt die Möglichkeiten ein, denn jeder OEM hat seine eigenen Besonderheiten. Wir verstehen das Produkt auf dem Prüfstand, was bedeutet, dass wir einen Prüfstand speziell für eine bestimmte Art von Validierung oder ein bestimmtes Produkt entwickeln können. Unsere Prüfstände entsprechen vollständig den Anforderungen des Partners. Ein Wechselrichter-Prüfstand beispielsweise benötigt bestimmte, sehr spezifische Eigenschaften, wie die Validierung der maximalen Leistung, Effizienzmessungen und Sicherheitsfunktionen wie Überstrom oder Erdungsverlust, die man in generischen Prüfständen nicht findet."

"End-of-Line" Prüfung

Ein Beispiel dafür, wo dies einen Unterschied macht, sind die End-of-Line-Prüfstände. Die Herstellung und Validierung dieser Prüfstände ist eine Herausforderung. Sie müssen unter ungünstigen Bedingungen in einer Fertigungsumgebung funktionieren und alle relevanten Bedingungen simulieren, um die Zuverlässigkeit des Montageprozesses zu validieren. Außerdem müssen sie die Leistung der wichtigsten Parameter und Funktionen überprüfen und gleichzeitig die Reaktionen der zu prüfenden Ausrüstung messen. "Dazu muss man nicht nur wissen, wie man einen Prüfstand herstellt, sondern auch, was von dem Produkt erwartet wird", sagt Briane. "Wenn wir sowohl das Produkt als auch die Prüfung verstehen, können wir etwas liefern, das effizient ist, den Bedürfnissen des Kunden entspricht und angepasst werden kann."

Neben der End-of-Line-Prüfung bietet Punch Powertrain auch eine Vielzahl von Prüfständen an. Dazu gehören Funktions- und Zuverlässigkeitstests, aber auch Umwelt- und Emissionsprüfungen. Das Team von Punch Powertrain betrachtet Prüfstände ganzheitlich und arbeitet mit dem Kunden zusammen, um ein auf seine Bedürfnisse zugeschnittenes Produkt zu entwickeln.

Formel 1 und E

Die Kompetenz von Punch Powertrain bei Prüfständen hat sich auch im Rennsport bewährt. Das Unternehmen ist sowohl an der Formel 1 als auch an der Formel E beteiligt, wo es Produkte und die hochmodernen Prüfstände zu deren Validierung liefert. Für einen großen deutschen Automobilhersteller entwickelte Punch Powertrain einen Wechselrichter mit einer Leistung von bis zu 250 kW, was wiederum ein separates Projekt für einen Prüfstand erforderte. "Unsere Leute haben einerseits den Wechselrichter entwickelt, andererseits aber auch den Prüfstand, um ihn zu validieren", sagt Mboungou. "Beide Teams arbeiteten zusammen, was es uns ermöglichte, 250 kW zu erreichen. Dadurch konnten wir viele Erfahrungen sammeln, die wir bei anderen Projekten nutzen können."

Die Entwicklung von Elektrofahrzeugen erfordert umfassende Tests der einzelnen Komponenten, z. B. HV-Batterieemulation, E-Motor-Emulation und Prüfung des Antriebsumrichters. Das Punch Powertrain-Team sammelte Erfahrungen bei der Kombination dieser Tests mit hohen Leistungen, indem es die elektrische Prüfung von Umrichtern auf bis zu 250 kW steigerte.

High-End-Rennprojekte schaffen auf diese Weise starke Synergien, bei denen die für die Rennstrecke entwickelte Technologie ihren Weg in die Straßenfahrzeuge finden kann. Das Team von Punch Powertrain hat dabei gelernt, auf neue Art und Weise zu arbeiten und von seiner Agilität und Innovationskraft zu profitieren. "Der Zeitplan für die Formel 1 oder E ist völlig anders als bei einem klassischen Automobilprojekt", sagt Briane. "Man muss viel beweglicher sein. Außerdem ist ein hohes Maß an Zuverlässigkeit erforderlich. Das hat uns Einblicke gegeben, wie man schnell und zuverlässig entwickeln kann, die wir heute auf unsere klassischen Prüfstände für Straßenfahrzeuge anwenden können."

Prüfstände als ein Service

Das übergeordnete Ziel des Teams ist es immer, dem Kunden bestmöglich zu dienen.  "Wir entwerfen für unsere Partner Prüfstände, die zu ihren Anwendungen passen", fasst Briane zusammen. "Aber wir können auch unser Fachwissen anbieten. Wenn ein Partner einen Prüfstand selbst entwerfen möchte, können wir ihn genauso gut unterstützen. Wir verstehen beide Seiten der Medaille."