Der knestronX TEST-SIM 100 (100 kW, IGBT), der CONVERT-BAT 250 (250 kW, SiC) und das Präzisions-Analog-Messmodul PAM mit 32-Bit-Auflösung und EtherCAT-Latenz unter 100 µs decken Leistungsteil und Messkette von Batterie-, Brennstoffzellen- und Antriebsprüfständen ab.
Hopferbach, November 2026 – Für Prüfstände und industrielle Testsysteme bietet die KNESTEL Technologie & Elektronik GmbH drei aufeinander abgestimmte Komponenten an: zwei bidirektionale DC/DC-Wandler der knestronX-Plattform und ein eigenes Präzisionsmessmodul. Der TEST-SIM 100 simuliert mit 100 kW Batterien und elektrische Antriebskomponenten, der CONVERT-BAT 250 zyklisiert mit 250 kW in SiC-Technik Batteriemodule im Prüffeld. Das Präzisions-Analog-Messmodul PAM erfasst Strom, Spannung und Temperatur mit 32-Bit-Auflösung und überträgt die Messwerte per EtherCAT in weniger als 100 µs an die Regelung.
Eine Wandlerarchitektur in zwei Leistungsklassen
Beide Wandler sind gleich aufgebaut: Zwei Resonanzwandler und zwei Hoch-/Tiefsetzsteller teilen sich die Gesamtleistung zu gleichen Teilen. Beim TEST-SIM 100 sind das vier Hochvoltstufen mit je 50 kW in IGBT-Technik. Das Modul arbeitet bidirektional und liefert dauerhaft bis 100 kW, kurzzeitig bis 125 kW. Die Eingangsspannung reicht bis 750 VDC. Am Ausgang stehen in Halbbrückenschaltung 50 bis 1.200 VDC und in Vollbrückenschaltung 0 bis 1.200 VDC zur Verfügung; beide Bereiche lassen sich auf Anfrage anpassen.
Der CONVERT-BAT 250 überträgt dieses Konzept auf Siliziumkarbid-Halbleiter und die doppelte Stufenleistung. Je 125 kW pro Resonanzwandler und Hoch-/Tiefsetzsteller ergeben 250 kW Dauerleistung bei Spannungen bis 1.500 VDC. Für 30 s ist eine Überlast von 20 % zulässig. Gekühlt werden beide Wandler mit Wasser.
Batteriesimulation und Zyklisierung
Im Prüfstand übernimmt der TEST-SIM 100 die Rolle der realen Batterie. Er gibt dem Prüfling eine definierte Gleichspannung vor, kann Energie abgeben und aufnehmen und passt sich schnell an wechselnde Lastbedingungen an. Antriebskomponenten lassen sich so unter wiederholbaren Bedingungen prüfen, unabhängig von Ladezustand und Alterung einer echten Batterie. Vorgesehen ist das Modul außerdem für Brennstoffzellen- und Kurzschluss-Testsysteme.
Der CONVERT-BAT 250 ist für Prüffelder ausgelegt, in denen Batteriemodule zyklisch geladen und entladen werden. Mit seiner Leistung und dem Spannungsbereich bis 1.500 VDC eignet er sich auch für Komponenten aus dem Umfeld von Megawatt Charging (MCS), Elektrolyse und Smart Grids.
Messwerterfassung mit kurzer Latenz
Wie genau ein Prüfstand Spannung und Strom einstellt, hängt wesentlich von der Messkette ab. Das PAM erfasst Strom, Spannung und Temperatur gleichzeitig. Ein 32-Bit-AD-Wandler mit integrierter PGA-Eingangsstufe tastet mit bis zu 20 kHz ab, die Temperaturdrift liegt unter 8 ppm/K. Der Strom wird über integrierte, individuell anpassbare Stromwandler gemessen, die Temperatur optional über PT100- oder PT1000-Module. Für den Hochvoltbereich ist das Modul nach DIN EN 61010-1 geeignet.
Standardmäßig gibt das PAM seine Messwerte über CAN an die Regelungssoftware weiter. Mit der optionalen EtherCAT-Schnittstelle sinkt die Latenz auf unter 100 µs. Entwickelt wurde das Modul für bidirektionale Resonanzwandler in Kombination mit einer Tiefsetzstellerbrücke, die in Gegenrichtung als Hochsetzsteller arbeitet – also für die Architektur, die auch TEST-SIM 100 und CONVERT-BAT 250 nutzen.
Einbindung in bestehende Testsysteme
Beide Wandler werden über ein Präzisionsmessmodul geregelt und kommunizieren per EtherCAT. Prüfstandsbetreiber und Systemintegratoren können sie damit in vorhandene Prüfstands- und Automatisierungsumgebungen einbinden, die auf EtherCAT basieren. Leistungsklasse, Halbleitertechnik und Spannungsbereich richten sich nach der Prüfaufgabe. Beide Geräte sind definierte Konfigurationen der knestronX High-Power-DC-Plattform, deren standardisierte Leistungsmodule sich für höhere Spannungen seriell und für höhere Ströme parallel verschalten lassen.
Mit Wandlern und Messmodul aus eigener Entwicklung deckt KNESTEL den Leistungsteil und die Messkette eines Prüfstands ab. Die Komponenten verbinden die modulare knestronX-Plattform mit der Erfahrung des Unternehmens in Mess-, Steuerungs- und Regelungstechnik sowie in der Serienfertigung elektronischer Systeme.
Auf der SPS 2026 in Nürnberg ist KNESTEL Mitaussteller am Stand der EtherCAT Technology Group (Halle 5, Stand 310). Gespräche zu den Prüfstandskomponenten sind nach vorheriger Terminvereinbarung möglich.
Über KNESTEL
Knestel entwickelt und produziert seit fast 50 Jahren Leistungselektronik, Stromversorgungen und kundenspezifische Elektronik für Industrie und Anlagenbau.
Weiterführende Informationen unter: www.knestel.de/knestronX
www.knestel.de/loesungen/leistungselektronik/pam/
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