EDSMDAG.P(w Mobile Drive Ä.P(wä Gerätehandbuch MOBILE EMDxGxxxxxxxx MOBILE DCU MOBILE PSU MOBILE DCU PSU
0Abb. 0Tab. 0
Inhalt i 1 Über diese Dokumentation................................................. 5 1.1 Zielgruppe.......................................................... 5 1.2 Informationen zur Gültigkeit........................................... 5 1.5 Dokumenthistorie.................................................... 6 1.6 Verwendete Konventionen............................................. 7 1.7 Verwendete Begriffe und Abkürzungen.................................. 8 1.8 Verwendete Hinweise................................................. 10 2 Sicherheitshinweise........................................................ 11 2.1 Allgemeine Sicherheits und Anwendungshinweise für Lenze MOBILE Geräte.. 11 2.2 Restgefahren........................................................ 14 3 Produktbeschreibung...................................................... 15 3.1 Systemübersicht..................................................... 15 3.3 Gerätemerkmale..................................................... 16 3.4 Identifikation........................................................ 18 3.5 Typenschlüssel..................................................... 19 3.6 Übersicht der Steueranschlüsse......................................... 20 4 Technische Daten.......................................................... 22 4.1 Allgemeine Daten und Einsatzbedingungen............................. 22 4.3 Bemessungsdaten.................................................... 25 4.3.1 Spannungsversorgung........................................ 25 4.3.2 Übersicht.................................................... 25 4.3.3 Motoranschluss bei HV Bordnetz 800 V.......................... 27 4.3.4 Motoranschluss bei HV Bordnetz 400 V.......................... 29 4.3.5 Anschluss Ladung Niedrigvolt Bordnetz.......................... 31 4.3.6 Anschluss Hochvolt Bordnetz................................... 33 4.4 Wasserkühlung...................................................... 35 4.5 Anschlussbeschreibung............................................... 36 4.5.1 Übersicht.................................................... 36 4.6 Leistungsanschlüsse.................................................. 38 4.6.1 Anschluss Hochvolt Bordnetz................................... 38 4.6.2 Anschluss Motor.............................................. 38 4.6.3 Anschluss Ladung Niedrigvolt Bordnetz.......................... 39 3
i Inhalt 4.7 Steueranschlüsse..................................................... 40 4.7.1 Anschluss Fahrzeug........................................... 40 4.7.2 Spannungsversorgung........................................ 40 4.7.3 Digitale Eingänge............................................. 41 4.7.4 Digitale Ausgänge............................................ 42 4.7.5 Anschluss Digitaler Schaltausgang.............................. 43 4.7.6 Identifikation................................................ 44 4.7.7 Anschluss Kommunikation..................................... 45 4.8 Anschluss Rückführung............................................... 48 4.9 Abmessungen....................................................... 49 5 Installation............................................................... 50 5.1 Wichtige Hinweise.................................................... 50 5.3 EMV gerechte Installation............................................. 51 5.3.1 Schirmung................................................... 51 5.3.2 HV Netzleitung............................................... 52 5.3.3 Motorleitung................................................. 52 5.3.4 Steuerleitungen.............................................. 53 5.3.5 CAN Schnittstelle............................................. 53 5.3.6 EMV Störungen erkennen und beseitigen......................... 54 5.4 Mechanische Installation.............................................. 55 5.5 Wasserkühlung...................................................... 56 5.6 Elektrische Installation................................................ 57 5.6.1 Leistungsanschlüsse.......................................... 57 5.6.2 Steueranschlüsse verdrahten................................... 60 6 Inbetriebnahme........................................................... 62 7 Diagnose................................................................. 63 8 Zubehör (Übersicht)........................................................ 64 8.1 Vorkonfektionierte Leitungen und Steckerzubehör......................... 64 8.2 Einzelteilliste für die elektrische Installation.............................. 65 8.2.1 Hochvolt Bordnetz an X11..................................... 65 8.2.2 Motoren an X12 und/oder X13.................................. 66 8.2.3 Schirmauflage an X11, X12 und X13............................. 66 8.2.4 Niedrigvolt Bordnetz an X21 B+ und X21 B....................... 67 8.2.5 Schnittstelle Fahrzeug an X31.................................. 67 8.2.6 Motor Drehgeber Rückführung an X32 und/oder X33.............. 67 9 Index.................................................................... 68 4
Über diese Dokumentation Zielgruppe 1 1 Über diese Dokumentation Dieses Handbuch enthält die vollständige Information zur bestimmungsgemäßen Verwendung von Komponenten der Produkt Plattform MOBILE in mobilen Anwendungen in oder an Fahrzeugen. Tipp! Informationen und Hilfsmittel rund um die Lenze Produkte finden Sie im Download Bereich unter http://www.lenze.com 1.1 Zielgruppe Dieses Handbuch wendet sich an alle Personen, die Antriebe mit der Produkt Plattform MOBILE auslegen, installieren, in Betrieb nehmen und einstellen. 1.2 Informationen zur Gültigkeit Dieses Handbuch ist gültig für die Komponenten mit der Typenbezeichnung: Typ Typenbezeichnung ab HW ab SW Variante MOBILE DCU MOBILE DCU (Advanced) MOBILE B DCU (Basic) MOBILE PSU MOBILE PSU (Advanced) MOBILE B PSU (Basic) MOBILE DCU PSU MOBILE DCU PSU (Advanced) MOBILE B DCU PSU (Basic) EMDAG1xxxxxxxx EMDAG2xxxxxxxx EMDBG1xxxxxxxx EMDBG2xxxxxxxx 0x50 05.00 0x50 05.00 EMDAG3xxxxxxxx 0x80 EMDBG3xxxxxxxx 0x80 EMDAG4xxxxxxxx 0x80 05.00 EMDBG4xxxxxxxx 0x80 05.00 Zubehöhr EMDAZ... Die Aufschlüsselung von Typenbezeichnungen ist im Kapitel Produktbeschreibung enthalten ( 19). 5
1 Über diese Dokumentation Dokumenthistorie 1.3 Dokumenthistorie Materialnummer Version Beschreibung.P(w 1.1 10/2014 TD15 Korrekturen 13470786 1.0 09/2014 TD15 Erstausgabe 6
Über diese Dokumentation Verwendete Konventionen 1 1.4 Verwendete Konventionen Diese Dokumentation verwendet folgende Konventionen zur Unterscheidung verschiedener Arten von Information: Zahlenschreibweise Dezimaltrennzeichen Punkt Es wird generell der Dezimalpunkt verwendet. Zum Beispiel: 1234.56 Textauszeichnung Programmname» «PC Software Zum Beispiel:»Engineer«,»Global Drive Control«(GDC) Symbole Seitenverweis Verweis auf eine andere Seite mit zusätzlichen Informationen Zum Beispiel: 16 = siehe Seite 16 Dokumentationsverweis Verweis auf eine andere Dokumentation mit zusätzlichen Informationen Zum Beispiel: EDKxxx = siehe Dokumentation EDKxxx 7
1 Über diese Dokumentation Verwendete Begriffe und Abkürzungen 1.5 Verwendete Begriffe und Abkürzungen Begriff MOBILE»MOBILE Engineer«DCU PSU PSU DCU Antriebsregler Motormodul Frequenzumrichter Einzel Antriebsregler Einfach Inverter Doppel Antriebsregler Mehrfach Inverter Modul Motor A Motor B Leistungselektronik Steuerelektronik Verbundbetrieb, Zwischenkreisverbund Zwischenkreisebene Beschreibung Produkt Plattform für Automotive Antriebslösungen Engineering Tool, Software Lösung für einfaches Engineering in allen Phasen MOBILE Antriebsregler engl.: Drive Control Unit MOBILE DC/DC Converter engl.: Power Supply Unit Kombinationsgerät allgemeine Bezeichnung für Servo Regler und Frequenzumrichter elektronischer Regler für Lage, Geschwindigkeit und/oder Moment engl.: Frequency Inverter Antriebsregler für einen Motor bzw. einen Antrieb Antriebsregler für zwei Motoren bzw. zwei Antriebe elekronische Einheit oder Gerät engl.: Unit Benennung des ersten (A) bzw. des zweiten (B) Antriebs bei Doppel Antriebsreglern Gleichrichtung, Zwischenkreis und Wechselrichter Steuerung, Regelung, Sollwertgenerierung, Überwachung Verschaltung der Zwischenkreisebene mehrer Antriebsregler Energiespeicher zwischen Gleichrichtung und Wechselrichtung, für einen oder mehrere Antriebsregler 8
Über diese Dokumentation Verwendete Begriffe und Abkürzungen 1 Begriff APPC ASM Beschreibung Application Controller Asynchron Maschine BNW Bordnetz Wandler (14 V oder 28 V DC/DC Wandler zur Ladung der Bordnetzbatterie) CAN Controller Area Network oder Stromkreis für CAN mit eigener Stromversorgung CiA CAN in AUTOMATION DC direct current DC Link direct current Link (Gleichstromzwischenkreis) DSP Digitaler Signal Prozessor (wird identisch mit MC verwendet) DWR Doppelwechselrichter (Variante ohne BNW) HV Netz Hochvolt (Bord )Netz ISO 6469 3, Spannungsklasse B engl.: High Voltage LV Netz Niedrigvolt (Bord )Netz ISO 6469 3, Spannungsklasse A engl.: Low Voltage IGBT Isulated gate bipolar transistor IT Netz Isole Terre Netz (Sternpunkt nicht geerdet) KL15 Klemmen 15: Mit Klemme 15 wird der ursprüngliche Kontakt Zündung einˆ am Lenkschloss bezeichnet, welcher durch einen Einschaltimpuls (pos. Flanke) den MOBILE PSU/DCU eingschaltet. KL30 positive Spannung der Spannungsversorgung (12 V oder 24 V) KL31 negative Spannung der Spannungsversorgung (0 V). Dieses Signal ist potentialmässig mit dem Fahrzeug Chassis verbunden. MC Motor Controller Motor A erster durch MC gesteuerter Motor Motor B zweiter durch MC gesteuerter Motor (optional) NodeID Geräte Indentifier nach CANOpen. Daraus können die Telegramm Identifier für SDOs und PDOs berechnet werden. n. c. nicht belegt engl.: not connected n. b. nicht bestückt PE Schutzerde (Fahrzeugchassis) engl.: protective earth PowerDown Ausschaltprozess zum Herunterfahren des MOBILE PSU/DCU PowerUp Aufstartprozess beim Einschalten des MOBILE PSU/DCU PRGPS Precharge Power Supply (Vorladung Zwischenkreis) Private CAN Echtzeit CAN Bus, welcher für die Regelung von Antrieben verwendet wird. Public CAN Fahrzeugseitiger CAN Bus, welcher für die Integration der MOBILE PSU/ DCU in Fahrzeuge verwendet wird. SM Synchron Maschine TN Netz Terre Neutre Netz (Sternpunkt ist geerdet) ZK Zwischenkreis SLVCI Sensorlose Vectorregelung für Asynchronmotoren SLVFCI Sensorlose U/f Kennliniensteuerung für Asynchronmotoren VCS Vectorregelung für Synchronmotoren 9
1 Über diese Dokumentation Verwendete Hinweise 1.6 Verwendete Hinweise Um auf Gefahren und wichtige Informationen hinzuweisen, werden in dieser Dokumentation folgende Piktogramme und Signalwörter verwendet: Sicherheitshinweise Aufbau der Sicherheitshinweise: Gefahr! (kennzeichnet die Art und die Schwere der Gefahr) Hinweistext (beschreibt die Gefahr und gibt Hinweise, wie sie vermieden werden kann) Piktogramm und Signalwort Gefahr! Gefahr! Stop! Bedeutung Gefahr von Personenschäden durch gefährliche elektrische Spannung Hinweis auf eine unmittelbar drohende Gefahr, die den Tod oder schwere Verletzungen zur Folge haben kann, wenn nicht die entsprechenden Maßnahmen getroffen werden. Gefahr von Personenschäden durch eine allgemeine Gefahrenquelle Hinweis auf eine unmittelbar drohende Gefahr, die den Tod oder schwere Verletzungen zur Folge haben kann, wenn nicht die entsprechenden Maßnahmen getroffen werden. Gefahr von Sachschäden Hinweis auf eine mögliche Gefahr, die Sachschäden zur Folge haben kann, wenn nicht die entsprechenden Maßnahmen getroffen werden. Anwendungshinweise Piktogramm und Signalwort Hinweis! Tipp! Bedeutung Wichtiger Hinweis für die störungsfreie Funktion Nützlicher Tipp für die einfache Handhabung Verweis auf andere Dokumentation 10
Sicherheitshinweise Allgemeine Sicherheits und Anwendungshinweise für Lenze MOBILE Geräte 2 2 Sicherheitshinweise 2.1 Allgemeine Sicherheits und Anwendungshinweise für Lenze MOBILE Geräte Beachten Sie beim Einsatz der MOBILE Antriebsregler (Geräte) folgende grundlegende Sicherheitshinweise. Das Missachten der Hinweise kann zu schweren Personenschäden und/oder Sachschäden führen. Grundsätzlich Für die Geräte mit ECE R10 Zulassung ist die ECE Regelung Nr. 100 zu beachten. Zu Ihrer persönlichen Sicherheit Die Geräte ausschließlich bestimmungsgemäß verwenden. Die Geräte niemals trotz erkennbarer Schäden in Betrieb nehmen. Die Geräte niemals unvollständig montiert in Betrieb nehmen. Steckerverbinder nur trennen oder stecken, wenn das Hochvolt Netz abgeschaltet und entladen ist: Leistungsstecker (markiert mit einem Warnschild auf der Abdeckung) Signalstecker Die Gehäuse der Geräte nicht öffnen. Keine technischen Änderungen an den Geräten vornehmen. Nur das für die Geräte zugelassene Zubehör verwenden. Nur Original Ersatzteile des Herstellers verwenden. Alle am Einsatzort geltenden Unfallverhütungsvorschriften, Richtlinien und Gesetze beachten. Nur qualifiziertes Fachpersonal die Arbeiten zum Transport, zur Installation, zur Inbetriebnahme und zur Instandhaltung ausführen lassen. IEC 364 bzw. CENELEC HD 384 oder DIN VDE 0100 und IEC Report 664 oder DIN VDE 0110 und nationale Unfallverhütungsvorschriften beachten. Qualifiziertes Fachpersonal im Sinne dieser grundsätzlichen Sicherheitshinweise sind Personen, die mit Aufstellung, Montage, Inbetriebsetzung und Betrieb des Produkts vertraut sind und die über die ihrer Tätigkeit entsprechenden Qualifikationen verfügen. Alle Vorgaben der Dokumentation beachten. Installation und Bedienung gemäß Dokumentation ausführen. Dies ist Voraussetzung für einen sicheren und störungsfreien Betrieb sowie für das Erreichen der angegebenen Produkteigenschaften. Die in der Dokumentation dargestellten verfahrenstechnischen Hinweise und Schaltungsausschnitte sind Vorschläge, deren Übertragbarkeit auf die jeweilige Anwendung überprüft werden muss. Für die Eignung der angegebenen Verfahren und Schaltungsvorschläge übernimmt Lenze Schmidhauser keine Gewähr. 11
2 Sicherheitshinweise Allgemeine Sicherheits und Anwendungshinweise für Lenze MOBILE Geräte Die Geräte und zugehörige Komponenten können während des Betriebs ihrer Schutzart entsprechend spannungsführende, auch bewegliche oder rotierende Teile haben. Oberflächen können heiß sein. Erforderliche Abdeckungen nicht entfernen. Freiliegende Kontakte oder nicht isolierte Kabelenden nicht berühren. Weitere Informationen entnehmen Sie der Dokumentation. Vor dem Berühren von leitenden Komponenten durch Messung die Spannungsfreiheit sicherstellen. Beachten Sie unbedingt die gerätespezifischen Sicherheits und Anwendungshinweise im Kapitel "Restgefahren" dieser Dokumentation. Bestimmungsgemäße Verwendung Die mit E1 gekennzeichneten Geräte sind Komponenten, die zum Einbau in Fahrzeugen (ECE Zulassung) bestimmt sind. Sie sind keine Haushaltsgeräte, sondern als Komponenten ausschließlich für die Verwendung zur gewerblichen Nutzung bzw. professionellen Nutzung im Sinne der EN 61000 3 2 bestimmt. Die Geräte erfüllen die Anforderungen der Niederspannungsrichtlinie 2006/95/EG. Die harmonisierte Norm EN 61800 5 1 wird für die Geräte angewendet. Die technischen Daten und die Angaben zu Anschlussbedingungen entnehmen Sie dem Leistungsschild und der Dokumentation. Halten Sie diese unbedingt ein. Die Inbetriebnahme (d. h. der Aufnahme des bestimmungsgemäßen Betriebs) von in Fahrzeugen eingebauten Geräten ist erst zulässig, wenn festgestellt wurde: Das Fahrzeug entspricht den geltenden Fahrzeugnormen (ECE R100); EN 60204 ist beachtet. Die EMV Richtlinie 2004/104/EG (zuletzt ergänzt durch 2009/19/EG) wird eingehalten. Transport, Einlagerung Beachten Sie die Hinweise für Transport, Lagerung und sachgemäße Handhabung. Halten Sie die klimatischen Bedingungen gemäß den technischen Daten ein. Aufstellung Sie müssen die Geräte nach den Vorgaben der zugehörigen Dokumentation montieren, anschließen und kühlen. Der Potentialausgleich muss ausreichend dimensioniert und korrosionsgeschützt ausgeführt werden. Bei geöffneten Steckverbindungen darf der Verschmutzungsgrad 2 nach EN 61800 5 1 nicht überschritten werden. Sorgen Sie für sorgfältige Handhabung und vermeiden Sie mechanische Überlastung. Berühren Sie keine elektronischen Bauelemente und Kontakte. Die Geräte enthalten elektrostatisch gefährdete Bauelemente, die Sie durch unsachgemäße Handhabung leicht beschädigen können. Beschädigte Geräte dürfen nicht in Betrieb genommen werden. 12
Sicherheitshinweise Allgemeine Sicherheits und Anwendungshinweise für Lenze MOBILE Geräte 2 Elektrischer Anschluss Beachten Sie bei Arbeiten an unter Spannung stehenden Geräten die geltenden nationalen Unfallverhütungsvorschriften und Arbeitsschutzvorschriften. Führen Sie die elektrische Installation nach den einschlägigen Vorschriften durch (z. B. Leitungsquerschnitte, Absicherungen, Schutzleiteranbindung). Zusätzliche Hinweise enthält die Dokumentation. Die Dokumentation enthält Hinweise für die EMV gerechte Installation (Schirmung, Erdung, Anordnung von Filtern und Verlegung der Leitungen). Der Hersteller von Fahrzeugen oder Anlagen oder Maschinen ist verantwortlich für die Einhaltung der im Zusammenhang mit der EMV Gesetzgebung geforderten Grenzwerte. Betrieb Sie müssen Anlagen mit diesen Geräten ggf. mit zusätzlichen Überwachungs und Schutzeinrichtungen gemäß den jeweils gültigen Sicherheitsbestimmungen ausrüsten (z. B. Gesetz über technische Arbeitsmittel, Unfallverhütungsvorschriften). Sie dürfen die Geräte durch Prameter Einstellungen an Ihre Anwendung anpassen. Beachten Sie dazu die Hinweise in der Dokumentation. Nachdem die Geräte von der Versorgungsspannung getrennt ist, dürfen Sie spannungsführende Geräteteile und Steckeranschlüsse nicht sofort berühren, weil Kondensatoren aufgeladen sein können. Beachten Sie dazu die entsprechenden Hinweisschilder auf den Geräten. Stellen Sie während des Betriebs sicher, dass alle Schutzabdeckungen geschlossen bzw verschraubt sind. Wartung und Instandhaltung Die Geräte sind wartungsfrei, wenn die vorgeschriebenen Einsatzbedingungen eingehalten werden. Die äusserliche Reinigung der Geräte ist im Rahmen der allgemeinen Pflege der Fahrzeuge, Maschinen oder Anlagen vorzunehmen. Abhängig vom Einbauort und der möglichen Verschmutzung, muss der Abdeckungssensor für einen störungsfreien Betrieb regelmäßig gereinigt werden. Entsorgung Bei der fachgerechten Entsorgung und Verwertung der Geräte sind die geltenden Regelungen einzuhalten, z. B. 2000/53/EG (zuletzt ergänzt durch 2011/37/EG). 13
2 Sicherheitshinweise Restgefahren 2.2 Restgefahren Personenschutz Hochvolt Bordnetzspannung komplett abschalten, bevor an den Geräten Arbeiten durchgeführt werden. Überprüfen Sie zu Beginn der Arbeiten am Gerät, ob alle Leistungsklemmen spannungslos sind, da nach dem Abschalten die Leistungsklemmen U, V und W systemabhängig noch bis zu 5 Minuten gefährliche Spannung führen kann. bei drehendem Motor die Leistungsklemmen +UG, UG, U, V und W gefährliche Spannung führen. Batterien und Energiespeicher über einen längeren Zeitraum gefährliche Spannungen aufweisen können. Geräteschutz Alle steckbaren Anschlussklemmen nur im spannungslosen Zustand aufstecken oder abziehen! Die Antriebsregler nur im spannungslosen Zustand aus der Installation, z. B. vom Motor oder der Montagewand, trennen! Motorschutz Bei bestimmten Einstellungen der Antriebsregler kann der angeschlossene Motor überhitzt werden: Z. B. längerer Betrieb der Gleichstrombremse. Längerer Betrieb eigenbelüfteter Motoren bei kleinen Drehzahlen. Falsche Frequenz oder Spannungseinstellungen in den Motorparametern (besonders bei 120 Hz Motoren). Schutz der Maschine/Anlage Antriebe können gefährliche Überdrehzahlen erreichen (z. B. Einstellung hoher Ausgangsfrequenzen bei dafür ungeeigneten Motoren und Maschinen): Die Antriebsregler bieten keinen Schutz gegen solche Betriebsbedingungen. Setzen Sie dafür zusätzliche Komponenten ein. Symbol Beschreibung Lange Entladezeit: Alle Leistungsanschlüsse führen für einige Minuten nach Netz Ausschalten gefährliche Spannung! Die Dauer ist unter dem Warnsymbol auf dem Gerät angegeben. Hoher Ableitstrom: Festinstallation und PE Anschluss nach EN 61800 5 1 ausführen! Elektrostatisch gefährdete Bauelemente: Vor Arbeiten am Gerät muss sich das Personal von elektrostatischen Aufladungen befreien! Heiße Oberfläche: Verbrennungsgefahr! Heiße Oberflächen sollten nicht ohne Schutzhandschuhe berührt werden. 14
Produktbeschreibung Systemübersicht 3 3 Produktbeschreibung 3.1 Systemübersicht Mit den Komponenten der Produkt Plattform MOBILE realisieren Sie in Nutzfahrzeugen Nebenaggregat Anwendungen mit Hilfe von elektrischen Motoren. Aktuell umfasst die Produkt Plattform MOBILE die Komponenten: MOBILE DCU Antriebsregler (Inverter) für einen Motor und Antriebsregler für zwei Motoren MOBILE PSU DC/DC Bordnetzwandler (Converter), vom HV Netz zum LV Netz MOBILE DCU PSU DC/DC Bordnetzwandler in Kombination mit Antriebsregler für einen Motor Geräteausführung Advanced mit Zulassung nach ECE R10, für anspruchsvolle Anwendungen, mit umfangreichen Funktionen und Schnittstellen Geräteausführung Basic ohne Zulassung nach ECE R10, für einfache Anwendungen, mit begrenzten Funktionen und Schnittstellen abgestimmtes Zubehör Anwendungen: einfache Antriebe von Pumpen und Lüftern geregelte und Positionierantriebe Ladung des LV Bordnetzes mit generatorischer Energie von Antrieben Nachfolgend eine erste Übersicht der Komponenten: Antriebsregler DCU Anschlussleitungen und Stecker für DCU, vorkonfektioniert DC/DC Bordnetzwandler PSU Anschlussleitungen und Stecker für PSU, vorkonfektioniert E... 15
3 Produktbeschreibung Gerätemerkmale 3.2 Gerätemerkmale Die Merkmale der Variante Advanced: MOBILE, Variante Advanced Ausführung Merkmale DCU PSU DCU PSU Leistungsbereich (Peak Power) 7.5... 60 kw 2 x 7.5... 60 kw 2.8... 5.6 kw 2.8... 5.6 kw / 7.5... 60 kw Anzahl Motoranschlüsse 1 2 1 Approbation ECE Schutzart IP6K9K Kühlung Wasser / Glykol ( 35) Montageart 12/24 V Versorgung 12/24 V Spannung (zum Erhalt der Steuerungsfunktionalität bei Netz Ausfall) KL15: Ein / Aus Schnittstellen digitale Eingänge, 4 4 4 4 davon konfigurierbar als analoge 2 2 2 2 Eingänge digitale Ausgänge 2 2 2 2 Resolver 1 2 1 Motortemperatur Überwachung ( 48) PT..., KTY... PT..., KTY... PT..., KTY... CAN private CAN public optional: Betrieb Generatorischer Betrieb möglich möglich möglich Durchschlaufen Zwischenkreis 180 % Überlaststrom für 10 s 10 s 10 s 150 % Überlaststrom für 60 s 60 s 60 s Technologieapplikationen Stellantrieb Drehzahl Abschaltpositionierung optional optional optional Absolutpositionieren optional optional optional frei 16
Produktbeschreibung Gerätemerkmale 3 Die abweichenden Merkmale der Variante Basic: MOBILE B, Variante Basic Ausführung Merkmale DCU PSU DCU PSU Approbation ECE, E1 Schutzart Schnittstellen davon konfigurierbar als analoge Eingänge Resolver 1 1 1 Motortemperatur Überwachung NTC NTC NTC CAN private CAN public (feste Übertragungsrate: 250 kbit/s) Betrieb 180 % Überlaststrom für 2 s 2 s 2 s 150 % Überlaststrom für 10 s 10 s 10 s maximale Drehzahl 3000 rpm 3000 rpm 3000 rpm nein IP65 17
3 Produktbeschreibung Identifikation 3.3 Identifikation Jedes Gerät ist mit einem eindeutigen Typenschild gekennzeichnet. Mit den Angaben auf dem Typenschild ist jedes Gerät zu identifizieren. Zu beachtende Angaben bei der Identifikation sind: Typen Bezeichnung (Produktschlüssel) Technische Daten Serien Nummer (SN) Das Beispiel zeigt wo auf dem Typenschild diese und weitere Angaben enthalten sind. MOBILE Type: SN: ÄIDNummer123456789ä -ECER10- Xxx Xxx Xxx Anmerkung: Produktname Typen Bezeichnung Serien Nummer Hersteller Warnsymbolik: Entladungsdauer, Gefährliche elektrische Spannung, ESD, Heiße Oberfläche Zulassungskennung Technische Daten EMDAG051 Anhand der Typenbezeichnung können detailierte Geräteeigenschaften mit dem nachfolgenden Typenschlüssel identifiziert werden. Die Auflistung des Typenschlüssels, der Ausstattungsmerkmale und Geräteeigenschaften berücksichtigt nicht Beschränkungen der Kombinationsmöglichkeiten. 18
Produktbeschreibung Typenschlüssel 3 3.4 Typenschlüssel Stelle 1... 5 6 7, 8, 9 10, 11, 12 13 14 15 16, 17, 18 EMDxG x xxx xxx x x x xxx Produkt Plattform MOBILE A = Advanced B = Basic Ausführung 1 = DCU: Einzel Antriebsregler 2 = DCU: Doppel Antriebsregler 3 = PSU: DC/DC Bordnetzwandler 4 = DCU PSU: Kombinationsgerät Ausgangsleistung Antrieb A (X11) / PSU X21/22 Beispiel: 104 = 10 * 10 4 W = 100 kw 562 = 56 * 10 2 W = 5.6 kw (DCU = Spitzenleistung, PSU = Dauerleistung) Ausgangsleistung Antrieb B (X12) Beispiel: 503 = 50 * 10 3 W = 50 kw (DCU = Spitzenleistung) Spannungsbereich LV Bordnetz / HV Bordnetz U = 12... 24 V / 800 V (nur DCU) V = 12... 24 V / 400 V (nur DCU) P = 12 V / 400 V T = 12 V / 800 V S = 24 V / 400 V C = 24 V / 800 V Kommunikation N = nicht relevant 0 = CANopen (Private CAN), J1939 (Public CAN) Sonderausführung 0 = Standard Ausführung Hardware / Software 19
3 Produktbeschreibung Übersicht der Steueranschlüsse 3.5 Übersicht der Steueranschlüsse DCU EMDxG1... DCU EMDxG2... XX XX X32 X33 X32 X11 X31 X11 X31 XX XX X12 1 XX XX X12 X13 2 EMDAG014 EMDAG013 PSU EMDxG3... DCU PSU EMDxG4... XX XX X33 X11 X31 X11 X31 XX X21/B+ XX X21/B- X21/B- XX X21/B+ XX X13 EMDAG012 EMDAG011 20
Produktbeschreibung Übersicht der Steueranschlüsse 3 Anschlüsse und Elemente Info Abdeckung Anschlüsse Rückführsystem 55 Abdeckung Anschlüsse Leistung und Steuerung 55 Wasserkühlung 35 X11 HV Zwischenkreis 400/800 V 33 X12 Motor A X13 Motor B 31 X21 B+ X21 B LV Bordnetz PSU (Ladung der 12/24 V Bordbatterie) 39 X31 Fahrzeugschnittstelle (12/24 V, Steuersignale, CAN) 40 X32 Rückführsystem Resolver / Temperaturüberwachung Motor A 48 X33 Rückführsystem Resolver / Temperaturüberwachung Motor B 48 Schutzleiter (PE) 57 Schirmauflage (Funktionserde) 51 LED LED Statusanzeige 63 21
4 Technische Daten Allgemeine Daten und Einsatzbedingungen 4 Technische Daten 4.1 Allgemeine Daten und Einsatzbedingungen Konformität und Approbation Approbation ECE R10 Rev. 4 R10 047105 (siehe Typenschild) Personenschutz und Geräteschutz Schutzart DIN 40050 9 ISO 20653 Isolationsfestigkeit IEC 60664 1 Überspannungskategorie II Isolation von Steuerschaltkreisen Kurzschlussfestigkeit Schutzmaßnahmen gegen EN 61800 5 1 IEC 60644 1 IP 6K9K Stecker montiert Abdeckblech montiert IP 67 Stecker montiert ohne Abdeckblech sichere Trennung durch doppelte/verstärkte Isolierung zum Hochvolt Bordnetz Motoranschluss: bedingt, der Regler wird gesperrt, Fehlerquittierung erforderlich Steueranschlüsse: voll Kurzschluss Erdschluss Überspannung Kippen des Motors Übertemperatur des Motors (PTC oder Thermokontakt, I 2 t Überwachung) Ableitstrom EN 61800 5 1 > 3.5 ma AC, > 10 ma DC Bestimmungen und Sicherheitshinweise beachten! Netzschalten Häufigeres Ein /Ausschalten, z. B. im Einrichtbetrieb, beschädigt die Antriebsregler nicht. Einschaltstrom 2 x I N Anschlussbedingungen HV Netzbetrieb direkter Anschluss an DC HV Bordnetze Mit Schaltelementen im HV Bordnetz ist eine kontrollierte Vorladung der Zwischenkreiskondensatoren notwendig. Netzsysteme IT TT auf Anfrage TN DC Verbundbetrieb zulässig durchschleifen an X11 möglich Maximale Kontaktbelastung gemäß Bemessungsdaten X11 beachten ( 4.2.6). Nur Geräte mit gleichem Spannungsbereich HV Bordnetz (ZK) einsetzen. Motoren Nur für den Umrichterbetrieb geeignete Motoren einsetzen. 22
Technische Daten Allgemeine Daten und Einsatzbedingungen 4 Umgebungsbedingungen Klima Lagerung IEC/EN 60721 3 1 1K3 ( 25... +60 C) Transport IEC/EN 60721 3 2 2K4 ( 40... +85 C) Betrieb Antriebsregler 40... +85 C Kühlmittel +30... +65 C normal Einschalttemperatur für Kühlmittelpumpe: +30 C 40... +85 C kurzzeitig, maximal 300 s Luftfeuchte, relativ 5... 100 % Aufstellhöhe 0... 2000 m ünn, ohne Einschränkung Verschmutzung EN 61800 5 1 Verschmutzungsgrad 4 alle Stecker verschlossen Verschmutzungsgrad 2 Stecker geöffnet Rüttelfestigkeit (9.81 m/s 2 = 1 g) Transport Betrieb ISO 16750 3, Code L vertikal, geprüft mit 57.9 m/s 2 horizontal, geprüft mit 57.9 m/s 2 geprüft mit mechanischem Schock bis 500 m/s 2 für 6 ms Montagebedingungen Einbauort Einbaulage Einbaufreiräume im Bereich der Anschlüsse weitere Seiten in Nutzfahrzeugen (gefederte Massen) alle Lagen zulässig 150 mm Biegeradien für Leitungen und Schläuche beachten. keine besonderen Anforderungen Anforderungen an die Leitungen für Motor und HV Netz Kapazitätsbelag 2,5 mm 2 /AWG 14 C Ader Ader /C Ader Schirm < 75/150 pf/m 4 mm 2 /AWG 12 Spannungsfestigkeit Kabeltyp (Empfehlung) VDE 0250 1 UL vergleichbar "RADOX Kabel 155S, Huber+Suhner" C Ader Ader /C Ader Schirm < 150/300 pf/m U 0 /U = 0,6/1,0 kv (U 0 = Effektivwert Außenleiter zu PE, U = Effektivwert Außenleiter zu Außenleiter) U 600 V (U = Effektivwert Außenleiter zu Außenleiter) leistungsabhängig, 4 x 10, 6 oder 2.5 mm 2 EMV Störaussendung ECE R10, Rev. 4 gestrahlte breit und schmalbandige elektromagnetische Störungen leitungsgeführte transiente Störaussendungen auf den Versorgungsleitungen Störfestigkeit ECE R10, Rev. 4 Störfestigkeit gegenüber eingestrahlten elektromagnetischen Feldern Störfestigkeit gegenüber eingekoppelten Störungen auf die Versorgungsleitungen 23
4 Technische Daten Allgemeine Daten und Einsatzbedingungen Steuerung und Regelung Steuer und Regelverfahren Sensorlose U/f Kennliniensteuerung für Asynchronmotoren (SLVFCI) Betrieb mit linearem Lastmomentverlauf Betrieb mit quadratischem Lastmomentverlauf Betrieb von Steckdosenanwendungen mit U/I Kennline Sensorlose Vectorregelung für Asynchronmotoren (SLVCI) Dynamische Regelung in allen Quadranten Vectorregelung für Synchronmotoren (VCS) Dynamische Regelung in allen Quadranten Schaltfrequenz 4 khz, 8 khz, 16 khz, wahlweise fest oder variabel Ausgangsfrequenz Bereich 600 Hz... +600 Hz Auflösung absolut 0.00024 Hz Digitale Sollwertvorgabe Genauigkeit Drehzahl 0.00006 rpm Drehmoment absolut 0.00024 Nm Drehmoment normiert 0.1 % Spannung (PSU) 0.00195 V Strom (PSU) 0.015625 A 24
Technische Daten Bemessungsdaten Spannungsversorgung 4 4.2 Bemessungsdaten 4.2.1 Spannungsversorgung Steuerelektronik minimal typisch maximal Bemerkung X31/21/22 (Klemme 30 (KL30, +)) X31/20 (Klemme 30 (KL31, )) Versorgungsspannung [V DC ] 10 24 36 Stromaufnahme [A] 0.5 1.3 U KL30 = 24 V [A] 1.0 2.5 U KL30 = 12 V Ruhestrom [A] 40 60 T amb = 25 C absolut min./max. [V DC ] 6 60 Pulsformen: ISO 7637 1 Verhalten: ISO 16750 1 Klemme 15 (KL15) Schaltschwelle ein/aus [V DC ] 8 unabhängig von U KL30 Stromaufnahme [ma] 1.7 U KL30 = 24 V 4.2.2 Übersicht Die Bemessungsdaten sind nach maßgeblichen Kennwerten in Tabellen gruppiert. Die nachfolgende Tabelle leitet Sie, über die Typenbezeichnung oder Nennwerte der Geräte, zu den zutreffenden Bemessungsdaten. Die Spalte verweist jeweils auf die nummerierten Tabellen im Anschluss. Beispiel: Das Gerät EMDAG4562603Cxxxxx ist zum einfacheren Erkennen wichtiger Typenschlüsselbestandteile in Zeile 9 mit Leerzeichen aufgeführt: EMDAG4562603Cxxxxx. A steht für ein Gerät der Variante Advanced. Die Tabelle ist hiernach gruppiert. G4 steht für die Ausführung DCU PSU. Die Tabelle ist hiernach gruppiert. 562 gibt die Leistung der PSU an. Die Spalte verweist hierbei auf die Tabelle. 603 gibt die Leistung der DCU an. Die Spalte verweist hierbei auf die Tabelle. C ist der Schlüssel für die Kombination von LV und HV Bordnetzspannung. Die Spalte verweist hierbei auf die Tabellen und. Auf den folgenden Seiten enthalten die Tabellen mit der Kennzeichnung,, und die gültigen Bemessungsdaten. 25
4 Technische Daten Bemessungsdaten Übersicht Gerätegruppe Antrieb Wandler HV Netz Ausführung X12 X13 X21+/ X11 Typ P peak [kw] P peak [kw] P N [kw] U N [V] U N [V] DCU Advanced EMDAG2603603Uxxxxx 60 60 EMDAG2303303Uxxxxx 30 30 EMDAG2303153Uxxxxx 30 15 EMDAG2153752Uxxxxx 15 7.5 Basic EMDBG2603603Uxxxxx 60 60 EMDBG2303303Uxxxxx 30 30 EMDBG2303153Uxxxxx 30 15 EMDBG2153752Uxxxxx 15 7.5 DCU PSU Advanced EMDAG4562603Cxxxxx 60 5.6 28 EMDAG4282603Txxxxx 60 2.8 14 EMDAG4562303Cxxxxx 30 5.6 28 EMDAG4282303Txxxxx 30 2.8 14 EMDAG4562153Cxxxxx 15 5.6 28 EMDAG4282153Txxxxx 15 2.8 14 EMDAG4562303Sxxxxx 30 5.6 28 EMDAG4282303Pxxxxx 30 2.8 14 EMDAG4562153Sxxxxx 15 5.6 28 EMDAG4282153Pxxxxx 15 2.8 14 Basic EMDBG4562603Cxxxxx 60 5.6 28 EMDBG4562303Cxxxxx 30 5.6 28 EMDBG4282303Cxxxxx 30 2.8 28 EMDBG4562153Cxxxxx 15 5.6 28 EMDBG4282153Cxxxxx 15 2.8 28 EMDBG4562303Sxxxxx 30 5.6 28 EMDBG4282303Sxxxxx 30 2.8 28 EMDBG4562153Sxxxxx 15 5.6 28 EMDBG4282153Sxxxxx 15 2.8 28 PSU Advanced EMDAG3562000Cxxxxx 5.6 28 EMDAG3282000Txxxxx 2.8 14 800 EMDAG3562000Sxxxxx 5.6 28 EMDAG3282000Pxxxxx 2.8 14 400 Basic EMDBG3562000Cxxxxx 5.6 28 EMDBG3282000Cxxxxx 2.8 28 800 EMDBG3562000Sxxxxx 5.6 28 EMDBG3282000Sxxxxx 2.8 28 400 800 800 800 400 800 400 26
Technische Daten Bemessungsdaten Motoranschluss bei HV Bordnetz 800 V 4 4.2.3 Motoranschluss bei HV Bordnetz 800 V...603..., Motor A und/oder B Bemessungsdaten minimal typisch maximal Bemerkung U N ZK [V] 800 Zwischenkreisspannung Ausgangsleistung [kw p ] 60 Spitzenleistung Ausgangsstrom [A] 58 Dauerstrom 8 khz, auto [A] 87 60 s 150 % [A] 104 10 s 180 % 4 khz, fest [A] 72.5 104 Schaltfrequenz abhängig, ohne 8 khz, fest [A] 52.2 72.5 Anpassung der Schaltfrequenz 16 khz, fest [A] 29.0 43.5 Statorfrequenz f S > 5 Hz 4 khz, auto [A] 72.5 130 Anpassung der Schaltfrequenz in 8 khz, auto [A] 58.0 104 Abhängigkeit des Stroms und der Statorfrequenz. 16 khz, auto [A] 34.8 69.6 Statorfrequenz f S > 5 Hz...303..., Motor A und/oder B Bemessungsdaten minimal typisch maximal Bemerkung U N ZK [V] 800 Zwischenkreisspannung Ausgangsleistung [kw p ] 30 Spitzenleistung Ausgangsstrom [A] 32 Dauerstrom 8 khz, auto [A] 48 60 s 150 % [A] 57.6 10 s 180 % 4 khz, fest [A] 40.0 57.6 Schaltfrequenz abhängig, ohne 8 khz, fest [A] 28.8 40.0 Anpassung der Schaltfrequenz 16 khz, fest [A] 16.0 24.0 Statorfrequenz f S > 5 Hz 4 khz, auto [A] 40.0 72.0 Anpassung der Schaltfrequenz in 8 khz, auto [A] 32.0 57.6 Abhängigkeit des Stroms und der Statorfrequenz. 16 khz, auto [A] 19.2 38.4 Statorfrequenz f S > 5 Hz...153..., Motor A und/oder B Bemessungsdaten minimal typisch maximal Bemerkung U N ZK [V] 800 Zwischenkreisspannung Ausgangsleistung [kw p ] 15 Spitzenleistung Ausgangsstrom [A] 15 Dauerstrom 8 khz, auto [A] 22.5 60 s 150 % [A] 27 10 s 180 % 4 khz, fest [A] 18.8 27.0 Schaltfrequenz abhängig, ohne 8 khz, fest [A] 13.5 18.8 Anpassung der Schaltfrequenz 16 khz, fest [A] 7.5 11.3 Statorfrequenz f S > 5 Hz 4 khz, auto [A] 18.8 33.8 Anpassung der Schaltfrequenz in 8 khz, auto [A] 15.0 27.0 Abhängigkeit des Stroms und der Statorfrequenz. 16 khz, auto [A] 9.0 18.0 Statorfrequenz f S > 5 Hz 27
4 Technische Daten Bemessungsdaten Motoranschluss bei HV Bordnetz 800 V...752..., Motor B Bemessungsdaten minimal typisch maximal Bemerkung U N ZK [V] 800 Zwischenkreisspannung Ausgangsleistung [kw p ] 7.5 Spitzenleistung Ausgangsstrom [A] 8 Dauerstrom 8 khz, auto [A] 12 60 s 150 % [A] 14.4 10 s 180 % 4 khz, fest [A] 10.0 14.4 Schaltfrequenz abhängig, ohne 8 khz, fest [A] 7.2 10.0 Anpassung der Schaltfrequenz 16 khz, fest [A] 4.0 6.0 Statorfrequenz f S > 5 Hz 4 khz, auto [A] 10.0 18.0 Anpassung der Schaltfrequenz in 8 khz, auto [A] 8.0 14.4 Abhängigkeit des Stroms und der Statorfrequenz. 16 khz, auto [A] 4.8 9.6 Statorfrequenz f S > 5 Hz Ausgangsstrom I typisch I maximal Bemessungswert Dauerausgangsstrom maximaler Ausgangsstrom periodisches Lastwechselspiel bei einer Schaltfrequenzeinstellung von 8 khz, auto: 150 % I typisch für 60 s, mit einer Erholzeit von 120 s mit 50 % I typisch Schaltfrequenz In der Einstellung "x khz, auto"wird bei Überschreiteten von I typisch (> 100 %, Überlast) die Schaltfrequenz auf die nächst kleinere Schaltfrequenz abgesenkt. X12 und/oder X13 Motoranschluss minimal typisch maximal Bemerkung Ausgangsspannung [V AC eff ] 565 600 U N ZK = 800 V [V AC eff ] 320 400 440 EMDxGxxxxxxxUxxxxx EMDxGxxxxxxxTxxxxx EMDxGxxxxxxxCxxxxx Clamping Limit [%] 74 77 80 Überstrom Grenze [%] 92 95 98 100 % = Maximalstrom Schaltfrequenzen (PWM) [khz] 2 8 16 zwei Modi: automatische Schaltfrequenzabsenkung bei Erreichen des maximalen Stromes feste Schaltfrequenz Ausgangsfrequenzen [Hz] 0 600 Leitungslänge [m] 1 10 20 > 10 m: Derating 0.8 % I N /m Leitungsquerschnitt [mm 2 ] 2.5 10 12 Hinweis! Die angegebene Ausgangsspannung wird unter bestimmten Betriebsbedingungen nicht vollständig erreicht: niedrige HV Zwischenkreisspannung Ausgangsleistung im maximalen Bereich hohe Schaltfrequenzen 28
Technische Daten Bemessungsdaten Motoranschluss bei HV Bordnetz 400 V 4 4.2.4 Motoranschluss bei HV Bordnetz 400 V...303..., Motor B Bemessungsdaten minimal typisch maximal Bemerkung U N ZK [V] 400 Zwischenkreisspannung Ausgangsleistung [kw p ] 30 Spitzenleistung Ausgangsstrom [A] 58 Dauerstrom 8 khz, auto [A] 87 60 s 150 % [A] 104 10 s 180 % 4 khz, fest [A] 72.5 104 Schaltfrequenz abhängig, ohne 8 khz, fest [A] 52.2 72.5 Anpassung der Schaltfrequenz 16 khz, fest [A] 29.0 43.5 Statorfrequenz f S > 5 Hz 4 khz, auto [A] 72.5 130 Anpassung der Schaltfrequenz in 8 khz, auto [A] 58.0 104 Abhängigkeit des Stroms und der Statorfrequenz. 16 khz, auto [A] 34.8 69.6 Statorfrequenz f S > 5 Hz...153..., Motor B Bemessungsdaten minimal typisch maximal Bemerkung U N ZK [V] 400 Zwischenkreisspannung Ausgangsleistung [kw p ] 15 Spitzenleistung Ausgangsstrom [A] 32 Dauerstrom 8 khz, auto [A] 48 60 s 150 % [A] 57.6 10 s 180 % 4 khz, fest [A] 40.0 57.6 Schaltfrequenz abhängig, ohne 8 khz, fest [A] 28.8 40.0 Anpassung der Schaltfrequenz 16 khz, fest [A] 16.0 24.0 Statorfrequenz f S > 5 Hz 4 khz, auto [A] 40.0 72.0 Anpassung der Schaltfrequenz in 8 khz, auto [A] 32.0 57.6 Abhängigkeit des Stroms und der Statorfrequenz. 16 khz, auto [A] 19.2 38.4 Statorfrequenz f S > 5 Hz Ausgangsstrom I typisch Bemessungswert Dauerausgangsstrom I maximal maximaler Ausgangsstrom periodisches Lastwechselspiel bei einer Schaltfrequenzeinstellung von 8 khz, auto: 150 % I typisch für 60 s, mit einer Erholzeit von 120 s mit 50 % I typisch Schaltfrequenz In der Einstellung "x khz, auto"wird bei Überschreiteten von I typisch (> 100 %, Überlast) die Schaltfrequenz auf die nächst kleinere Schaltfrequenz abgesenkt. 29
4 Technische Daten Bemessungsdaten Motoranschluss bei HV Bordnetz 400 V X12 oder X13 Motoranschluss minimal typisch maximal Bemerkung Ausgangsspannung [V AC eff ] 282 300 U N ZK = 400 V [V AC eff ] 184 230 253 EMDxGxxxxxxxPxxxxx EMDxGxxxxxxxSxxxxx Clamping Limit [%] 74 77 80 Überstrom Grenze [%] 92 95 98 100 % = Maximalstrom Schaltfrequenzen (PWM) [khz] 2 8 16 zwei Modi: automatische Schaltfrequenzabsenkung bei Erreichen des maximalen Stromes feste Schaltfrequenz Ausgangsfrequenzen [Hz] 0 600 Leitungslänge [m] 1 10 20 > 10 m: Derating 0.8 % I N /m Leitungsquerschnitt [mm 2 ] 2.5 10 12 Hinweis! Die angegebene Ausgangsspannung wird unter bestimmten Betriebsbedingungen nicht vollständig erreicht: niedrige HV Zwischenkreisspannung Ausgangsleistung im maximalen Bereich hohe Schaltfrequenzen 30
Technische Daten Bemessungsdaten Anschluss Ladung Niedrigvolt Bordnetz 4 4.2.5 Anschluss Ladung Niedrigvolt Bordnetz...562..., DC/DC Bordnetzwandler Bemessungsdaten minimal typisch maximal Bemerkung Ausgangsleistung [kw] 5.6 Dauerleistung Ausgangsspannung [V DC ] 16 28 30 Ausgangsstrom [A DC ] 200 Dauerstrom Zwischenkreisspannung / U N ZK...282..., DC/DC Bordnetzwandler Bemessungsdaten minimal typisch maximal Bemerkung Ausgangsleistung [kw] 2.8 Dauerleistung Ausgangsspannung [V DC ] 8 14 15.5 Ausgangsstrom [A DC ] 200 Dauerstrom Zwischenkreisspannung / U N ZK...282..., DC/DC Bordnetzwandler Bemessungsdaten minimal typisch maximal Bemerkung Ausgangsleistung [kw] 2.8 Dauerleistung Ausgangsspannung [V DC ] 16 28 30 Ausgangsstrom [A DC ] 100 Dauerstrom Zwischenkreisspannung / U N ZK 31
4 Technische Daten Bemessungsdaten Anschluss Ladung Niedrigvolt Bordnetz Die Grafik zeigt den Verlauf der LV Ladespannung bei sinkender HV Bordnetzspannung. [V] 32 28 400 V 28 V 800 V 28 V 24 U LV_out 20 16 12 800 V 14 V 8 400 V 14 V 4 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 [V] U HV_in EMDAG_PSU05 Abb. 4 1 LV Ladespannung in Abhängigkeit der HV Bordnetzspannung U HV_in HV Bordnetzspannung U LV_out LV Ladespannung 800 V > 28 V Spannungsbereich LV /HV Bordnetz, EMDxGxxxxxxCxxxxx 800 V > 14 V Spannungsbereich LV /HV Bordnetz, EMDxGxxxxxxTxxxxx 400 V > 28 V Spannungsbereich LV /HV Bordnetz, EMDxGxxxxxxSxxxxx 400 V > 14 V Spannungsbereich LV /HV Bordnetz, EMDxGxxxxxxPxxxxx 32
Technische Daten Bemessungsdaten Anschluss Hochvolt Bordnetz 4 4.2.6 Anschluss Hochvolt Bordnetz...U... Bemessungsdaten minimal typisch maximal Bemerkung HV Netz [V DC ] 200 800 850 Kapazität [F] 240 Advanced: EMDAG2... 160 Basic: EMDBG2... Stromaufnahme [A] 56 56 je Kontakt, jeweils zwei verfügbar im Generatorbetrieb: < 0 A Entladewiderstand, intern [k] 330 Entladezeit [s] 250 300 Kennzeichnung nach EN 61800 5 1 Kapazität [nf] 9.4 gegen PE Leitungsquerschnitt [mm 2 ] 2.5 10 12...T...,...C... Bemessungsdaten minimal typisch maximal Bemerkung HV Netz [V DC ] 200 800 850 Abhängigkeit nach Abb. 4 1 beachten. Kapazität [F] 120 Advanced: EMDAG... 60 Basic: EMDBG... Stromaufnahme [A] 56 56 je Kontakt, jeweils zwei verfügbar im Generatorbetrieb: < 0 A Entladewiderstand, intern [k] 330 Entladezeit [s] 250 300 Kennzeichnung nach EN 61800 5 1 Kapazität [nf] 9.4 gegen PE Leitungsquerschnitt [mm 2 ] 2.5 10 12...P...,...S... Bemessungsdaten minimal typisch maximal Bemerkung HV Netz [V DC ] 100 400 425 Abhängigkeit nach Abb. 4 1 beachten. Kapazität [F] 240 Advanced: EMDAG... 120 Basic: EMDBG... Stromaufnahme [A] 56 56 je Kontakt, jeweils zwei verfügbar im Generatorbetrieb: < 0 A Entladewiderstand, intern [k] 330 Entladezeit [s] 250 300 Kennzeichnung nach EN 61800 5 1 Kapazität [nf] 9.4 gegen PE Leitungsquerschnitt [mm 2 ] 2.5 10 12 33
4 Technische Daten Bemessungsdaten Anschluss Hochvolt Bordnetz Sicherungen und Leitungsquerschnitte Installierte Leitungen müssen gegen Kurschluss und Überlast geschützt werden. Die Ausführung dieser Schutzmassnahmen hängt wesentlich von den vorhandenen Energiequellen (Generator, Speicher, Anschluss ans Versorgungsnetz, etc.) ab und liegt in der Verantwortung des Fahrzeugherstellers oder des Fahrzeugausrüsters. Schmelzsicherungen oder Sicherungsautomaten sind so zu dimensionieren, dass die auftretenden Kurzschlussströme aufgrund der Innenwiderstände der Energiequellen ausreichend gross sind, um die Sicherungen sicher auszulösen. Andernfalls erfolgt keine zuverlässige Abschaltung bei Kurzschluss. Bei der Auslegung von Sicherungen müssen die Umgebungsbedingungen so berücksichtigt werden, dass die Leitungen im gesamten Temperaturbereich vor Überlastung geschützt werden. Dabei sind auch die Verlegungsart und die Kühlung der Leitungen ausreichend zu berücksichtigen. Ist ein Speicher mit Batterie Management vorhanden, welches den Kurzschlussstrom zuverlässig abschalten kann, kann auf Sicherungen verzichtet werden. In diesem Fall, muss durch eine geeignete Parametrierung der MOBILE Geräte der Überlastschutz der Leitungen realisiert werden. 34
Technische Daten Wasserkühlung 4 4.3 Wasserkühlung Die Geräte der Produkt Plattform MOBILE verfügen über einen integrierten Wasserkühler. Zur Kühlung der Geräte muss ein Anschluss an fahrzeugtypische Kühlkreisläufe hergestellt werden. [ ] DCU PSU, DCU PSU Anschluss Saug und Druckschläuche DN 19 (innen) Befestigung/Sicherung der Schläuche geeignete Schlauchschellen Flüssigkeitsvolumen l 0.09 0.16 Zusammensetzung der Kühlflüssigkeit Wasser % 50 Ethylenglykol % 50 Durchflussrichtung bei vertikaler Montage vom tieferen zum höheren Anschluss bei liegender oder hängender Montage nicht relevant Durchflußmenge typisch l/min 15 Druck im Kühlsystem typisch bar 1 maximal bar < 2.0 Druckabfall typisch mbar 80 maximal mbar 100 Zulässige Temperaturen der Kühlflüssigkeit minimal C 30 Einschalttemperatur für Kühlmittelpumpe: +30 C typisch C 55 maximal C 65 Zulässige Temperaturen der Kühlflüssigkeit, kurzzeitig für < 300 s, Derating beachten! minimal C 40 maximal, kurzzeitig für < 300 s C 85 Temperaturdifferenz am Kühler K 0.7 Abweichende Daten der Ausführung Basic: [ ] DCU PSU, DCU PSU Zulässige Temperaturen der Kühlflüssigkeit minimal C 30 Einschalttemperatur für Kühlmittelpumpe: +30 C typisch C 50 maximal C 55 35
4 Technische Daten Anschlussbeschreibung Übersicht 4.4 Anschlussbeschreibung 4.4.1 Übersicht DCU EMDxG1... DCU EMDxG2... XX XX X32 X33 X32 X11 X31 X11 X31 XX XX X12 1 XX XX X12 X13 2 EMDAG014 EMDAG013 PSU EMDxG3... DCU PSU EMDxG4... XX XX X33 X11 X31 X11 X31 XX X21/B+ XX X21/B- X21/B- XX X21/B+ XX X13 EMDAG012 EMDAG011 36
Technische Daten Anschlussbeschreibung Übersicht 4 Anschlüsse und Elemente Info Abdeckung Anschlüsse Rückführsystem 55 Abdeckung Anschlüsse Leistung und Steuerung 55 Wasserkühlung 35 X11 HV Zwischenkreis 400/800 V 33 X12 Motor A X13 Motor B 31 X21 B+ X21 B LV Bordnetz PSU (Ladung der 12/24 V Bordbatterie) 39 X31 Fahrzeugschnittstelle (12/24 V, Steuersignale, CAN) 40 X32 Rückführsystem Resolver / Temperaturüberwachung Motor A 48 X33 Rückführsystem Resolver / Temperaturüberwachung Motor B 48 Schutzleiter (PE) 57 Schirmauflage (Funktionserde) 51 LED LED Statusanzeige 63 37
4 Technische Daten Leistungsanschlüsse Anschluss Hochvolt Bordnetz 4.5 Leistungsanschlüsse 4.5.1 Anschluss Hochvolt Bordnetz Die MOBILE Geräte beziehen die Energie für den Zwischenkreis über den Anschluss X11 aus dem HV Netz der Fahrzeuge. Mit zwei Kontakten je Potential ist der Anschluss für das Durschleifen der Zwischenkreis Spannung ausgelegt. X11 U max [V] [mm 2 ] [AWG] 1 1 +UG 2 3 4 2 +UG 3 UG EMDAG020b 4 UG 425/ 850 2.5... 12 12... 6 4.5.2 Anschluss Motor Motoren werden über die Anschlüsse X12 und X13 angeschlossen. An Doppelwechselrichtern EMDxG2... (DCU) können zwei Motoren angeschlossen werden (X12 und X13). An Einzelwechselrichtern EMDxG1... (DCU) kann ein Motor angeschlossen werden (X12). An Kombigeräten EMDxG4... (PSU/DCU) kann ein Motor angeschlossen werden (X13). An DC/DC Bordnetzwandlern EMDxG3...(PSU) kann kein Motor angeschlossen werden. X12 X13 MOBILE DCU EMDxG1... EMDxG2... MOBILE PSU EMDxG3... MOBILE DCU PSU EMDxG4... X12, X13 U max 1 2 3 4 EMDAG020b [V] [mm 2 ] [AWG] 1 W 2 V 2.5... 12 600 12... 6 3 U 4 PE 2.5... 12 12... 6 38
Technische Daten Leistungsanschlüsse Anschluss Ladung Niedrigvolt Bordnetz 4 4.5.3 Anschluss Ladung Niedrigvolt Bordnetz Das LV Bordnetz wird bei DC/DC Bordnetzwandlern über die Anschlüsse X21+ und X21 angeschlossen: bei DC/DC Bordnetzwandlern EMDxG3...(PSU) bei Kombigeräten EMDxG4... (PSU/DCU) X21+, X21 U max [V] [mm 2 ] [AWG] + M10 EMDAGxxxx M8 850 70 000 mit Ringkabelschuh EMDAG10_b 39
4 Technische Daten Steueranschlüsse Anschluss Fahrzeug 4.6 Steueranschlüsse 4.6.1 Anschluss Fahrzeug Über X31 wird der Anschluss zur Fahrzeugsteuerung hergestellt und wird zur Beschreibung wie folgt gegliedert: Spannungsversorgung der Steuerelektronik über KL30/31 Ein und Ausschalten des Antriebsreglers über KL15 4 digital/analoge Eingänge (Basic: 2) 4 digitale Ausgänge (Basic: 2) potentialfreier Kontakt "Interlock" (nicht bei Basic) Geräteidentifikation über ID Pins CAN Bus "Public" CAN Bus "Private" 4.6.2 Spannungsversorgung Steuerelektronik minimal typisch maximal Bemerkung X31/21/22 (Klemme 30 (KL30, +)) X31/20 (Klemme 30 (KL31, )) Versorgungsspannung [V DC ] 10 24 36 Stromaufnahme [A] 0.5 1.3 U KL30 = 24 V [A] 1.0 2.5 U KL30 = 12 V Ruhestrom [A] 40 60 T amb = 25 C absolut min./max. [V DC ] 6 60 Pulsformen: ISO 7637 1 Verhalten: ISO 16750 1 Klemme 15 (KL15) Schaltschwelle ein/aus [V DC ] 8 unabhängig von U KL30 Stromaufnahme [ma] 1.7 U KL30 = 24 V 40
Technische Daten Steueranschlüsse Digitale Eingänge 4 4.6.3 Digitale Eingänge 4 Eingänge FLX_INx an X31 können für digitale Steuersignale genutzt werden. Durch Parametrierung sind Sonderfunktionen einstellbar. für FLX_IN1 und FLX_IN2: Analogeingang für FLX_IN3 und FLX_IN4: Frequenzeingang Eingänge digital/analog minimal typisch maximal Bemerkung X31/17 (FLX_IN1) X31/16 (FLX_IN2) X31/15 (FLX_IN3) X31/14 (FLX_IN4) nicht bei Basic Eingangsspannung [V DC ] 8 12 36 digital HIGH [V DC ] 7.8 8.4 9.0 digital LOW [V DC ] 3.0 3.8 4.5 U KL30 = 12 V Hysterese [V DC ] 3.3 4.6 6.0 Eingangsspannung [V DC ] 8 24 36 digital HIGH [V DC ] 15.6 16.9 18.2 digital LOW [V DC ] 6.2 7.5 8.8 U KL30 = 24 V Hysterese [V DC ] 6.8 9.4 12 Eingangsfrequenz digital [khz] 0 10 FLX_IN3, FLX_IN4 Reaktionszeit [s] 90 FLX_IN3, FLX_IN4 Eingangsfrequenz analog [Hz] 0 500 FLX_IN1, FLX_IN2 Auflösung analog [bit] 4096 FLX_IN1, FLX_IN2 Eingangswiderstand [k] 4.8 Bezugspotenzial Diagnosemöglichkeit Drahtbruch Kurzschluss Leitungsquerschnitt Nur mit Querschnitten im angegebenen [mm 2 ] 0.3 1.25 Bereich wird die Dichtigkeit des Steckers erreicht. KL31 41
4 Technische Daten Steueranschlüsse Digitale Ausgänge 4.6.4 Digitale Ausgänge 4 Ausgänge FLX_OUTx an X31 können für digitale Steuersignale genutzt werden (2 bei Basic). Ausgänge digital minimal typisch maximal Bemerkung X31/26 (FLX_OUT1) X31/25 (FLX_OUT2) X31/24 (FLX_OUT3) X31/23 (FLX_OUT4) nicht bei Basic Ausgangsspannung [V DC ] 0 12 36 digital HIGH [V DC ] 8.0 10.8 U KL30 = 12 V digital LOW [V DC ] 0 5.0 Ausgangsspannung [V DC ] 0 24 36 digital HIGH [V DC ] 21.6 U KL30 = 24 V digital LOW [V DC ] 0 Ausgangsstrom HIGH [A DC ] 0 2 Ausgangsstrom LOW [ma DC ] 0 0.5 Ausgangsfrequenz [khz] 0 1 Reaktionszeit [s] 95 Bezugspotenzial KL31 Diagnosemöglichkeit [A] 3 Drahtbruch Leitungsquerschnitt [A DC ] 8 Kurzschluss Nur mit Querschnitten im angegebenen [mm 2 ] 0.3 1.25 Bereich wird die Dichtigkeit des Steckers erreicht. 42
Technische Daten Steueranschlüsse Anschluss Digitaler Schaltausgang 4 4.6.5 Anschluss Digitaler Schaltausgang 2 Anschlüsse InterLockx an X31 können als potentialfreier Kontakt genutzt werden (nicht bei Basic). Schaltkontakt minimal typisch maximal Bemerkung X31/7 (InterLock1) X31/6 (InterLock2) nicht bei Basic Schaltspannung [V DC ] 0 12 U KL30 = 12 V 60 24 U KL30 = 24 V Spannungspotential zu U KL30 /U KL31 [V DC ] 80 80 Funktionsisolierung InterLock OK (geschlossen) Spannungsabfall [V DC ] 1.05 1.34 zulässiger Strom [A DC ] 0 0.05 0.2 bei DCU Kontaktwiderstand [[] 6 11.3 15 bei PSU InterLock NOK (geöffnet) Kapazitive Last Leitungsquerschnitt Fehlerstrom [A] 1 [F] 22 [mm 2 ] 0.3 1.25 Bei größeren kapazitive Lasten externe Strombegrenzung vorsehen, z. B. durch Widerstand in Reihenschaltung. Nur mit Querschnitten im angegebenen Bereich wird die Dichtigkeit des Steckers erreicht. 43