Power Hardware-in-the-Loop

Power Hardware-in-the-Loop (PHiL) stellt eine Erweiterung von Hardware-in-the-Loop (HiL) dar und bezeichnet die Verbindung einer simulierten Testumgebung mit einem Device under Test (DUT), mithilfe eines Verstärkers. Im Gegensatz zu Controller Hardware-in-the-Loop (CHiL) können bei PHiL hohe Leistung zwischen der Simulation und dem DUT ausgetauscht werden. 

Wie auch bei CHiL kommt als Simulationsumgebung häufig ein spezialisierter Echtzeitsimulator zum Einsatz, der es ermöglicht auch komplexere Testumgebungen, wie bspw. elektrische Netze, zu simulieren. Der Echtzeitsimulator sendet Sollwerte für die Spannung oder den Strom an den Verstärker, welcher diese in reale Spannungen oder Ströme umsetzt. Als Antwort des DUT wird im Anschluss ein sich ergebender Strom bzw. eine sich ergebende Spannung am Verstärker gemessen und wiederum an den Echtzeitsimulator zurückgesendet. So entsteht ein geschlossener Kreis (closed loop), welcher es ermöglicht, dass die Simulation auf das Verhalten des DUT reagiert und umgekehrt.

PHiL wird im PHILSLAB für die Untersuchung von Wechselstrom- und Gleichstrom-Anwendungen verwendet. Als Simulatoren kommen dabei der Echtzeitsimulator OP5707XG der Firma OPAL-RT und eine Speicherprogrammierbare Steuerung MC210 der Firma Bachmann zum Einsatz. Als Verstärker stehen drei Spitzenberger&Spies APS7500 mit insgesamt 22,5kW und viert Elektro Automatik PSB 10000 mit insgesamt 120kW zur Verfügung. Der Spitzenberger&Spies Verstärker kann dabei sowohl für Wechselstrom- als auch für Gleichstromversuche eingesetzt werden. Die Elektro Automatik PSB 10000 werden für Gleichstromversuche eingesetzt und liefern eine Ausgangsspannung bis 1500V.