STB Power-Bench - Der Umfangreiche Hochvolt Prüfstand

Das hochintegrative Kraftpaket für komplexe Prüfaufbauten. Sie dient als zentrale Plattform, die komplexe oder auch massive Prüflinge aus der Leistungselektronik sicher prüfen lässt. Dabei kann die STB Power-Bench eine Vielzahl von Messgeräten, Stromquellen, vielkanalige Leitungen und Softwarebausteine bündeln, um zu Ihren Ansprüchen modular adaptiert zu werden.
Technischer Überblick

Kernelemente der Safety Power Bench

Die Safety Testbench (STB) ist ein modular aufgebautes Hochvolt-Testsystem für sichere und normkonforme Prüfungen in Entwicklung, Validierung und Laborumgebungen.

 

Die Prüfkammer bildet die geschützte Arbeitsumgebung der Safety Testbench und dient zur sicheren Aufnahme von Hochvolt-Prüflingen.

Sie ist nach Lean-Prinzipien aufgebaut und ermöglicht durch eine modulare Innenstruktur eine effiziente Organisation von Komponenten, Kabeln und Messaufbauten.

Das sorgt für kurze Rüstzeiten, reproduzierbare Testbedingungen und eine strukturierte Arbeitsumgebung.

Vorteile:

  • ergonomischer und effizienter Prüfaufbau
  • klare Struktur für wiederholbare Tests
  • repräsentative Umgebung für interne und externe Vorführungen
  • professionelles Kabelmanagement
  • umfangreiche Optionen zur Individualisierung

Das aktive Interlock-Modul ist das zentrale Sicherheitsmodul zur Überwachung aller Zugänge und Verschlüsse der Prüfkammer.

Es steuert eine hardwarebasierte Not-Aus-Kette und erkennt unbefugte oder unsichere Zustände in Echtzeit.

Im Falle eines Eingriffs werden sämtliche Energiequellen sofort in einen sicheren Zustand versetzt.

Vorteile:

  • maximale Personensicherheit bei Hochvolt-Tests
  • schnelle und zuverlässige Abschaltung oder Entkoppelung aller Energiequellen
  • unabhängig von Software durch hardwarebasierte Sicherheitslogik

Das I/O-Panel stellt eine Vielzahl universeller Anschlussmöglichkeiten für Mess- und Steuersignale innerhalb der Prüfkammer bereit.

Alle Schnittstellen sind konsequent galvanisch getrennt, wodurch Erdschleifen und Störeinflüsse zuverlässig verhindert werden.

Das gewährleistet eine hohe Signalintegrität und schützt angeschlossene Messsysteme vor transienten Überspannungen.

Vorteile:

  • stabile und störungsfreie Signalübertragung
  • Schutz empfindlicher Messhardware
  • sichere Integration externer Geräte und Sensoren

Die Power Supply Matrix ist das Versorgungsmodul der Safety Testbench und stellt präzise steuerbare Spannungs- und Stromquellen für den Prüfling bereit.
Mehrere voneinander unabhängige und galvanisch getrennte Stromquellen ermöglichen Tests unter verschiedenen Potenzialbedingungen innerhalb eines Systems.
In der Standardvariante sind 4 unabhängig programmierbare Stromquellen mit interner galvanischer Trennung vom Versorgungsnetz vorgesehen.
Dadurch lassen sich komplexe Hochvolt-Szenarien sicher abbilden – ohne Risiko von Kurzschlüssen oder ungewollten Wechselwirkungen.

Vorteile:

  • flexible Versorgung unterschiedlicher Testaufbauten
  • sichere Tests bei verschiedenen Potenzialen
  • reduzierte Risiken durch galvanische Trennung

 

Die zentrale Steuerung der Safety Testbench basiert auf einer Siemens SIMATIC S7 und übernimmt die vollständige Kontrolle aller Testabläufe und Sicherheitsfunktionen.

Über eine intuitive Benutzeroberfläche lassen sich Prüfprozesse automatisieren, überwachen und dokumentieren.

Das System kombiniert Steuerung, Sicherheitslogik und Auswertung in einer integrierten Plattform.

Systemfeatures:

  • aktives Sicherheits- und Zustandsmanagement
  • Echtzeit-Monitoring mit konfigurierbaren Abschaltungen
  • automatisierte Testabläufe und definierte Entladezyklen
  • Erstellung strukturierter Testberichte und optional auch kundenindividueller Audit Trails
  • lückenlose Logfiles zur Analyse und Nachverfolgung
  • offene Schnittstellen zur Integration in bestehende Systeme

Die Prüfkammer bildet die geschützte Arbeitsumgebung der Safety Testbench und dient zur sicheren Aufnahme von Hochvolt-Prüflingen.

Sie ist nach Lean-Prinzipien aufgebaut und ermöglicht durch eine modulare Innenstruktur eine effiziente Organisation von Komponenten, Kabeln und Messaufbauten.

Das sorgt für kurze Rüstzeiten, reproduzierbare Testbedingungen und eine strukturierte Arbeitsumgebung.

Vorteile:

  • ergonomischer und effizienter Prüfaufbau
  • klare Struktur für wiederholbare Tests
  • repräsentative Umgebung für interne und externe Vorführungen
  • professionelles Kabelmanagement
  • umfangreiche Optionen zur Individualisierung

Das aktive Interlock-Modul ist das zentrale Sicherheitsmodul zur Überwachung aller Zugänge und Verschlüsse der Prüfkammer.

Es steuert eine hardwarebasierte Not-Aus-Kette und erkennt unbefugte oder unsichere Zustände in Echtzeit.

Im Falle eines Eingriffs werden sämtliche Energiequellen sofort in einen sicheren Zustand versetzt.

Vorteile:

  • maximale Personensicherheit bei Hochvolt-Tests
  • schnelle und zuverlässige Abschaltung oder Entkoppelung aller Energiequellen
  • unabhängig von Software durch hardwarebasierte Sicherheitslogik

Das I/O-Panel stellt eine Vielzahl universeller Anschlussmöglichkeiten für Mess- und Steuersignale innerhalb der Prüfkammer bereit.

Alle Schnittstellen sind konsequent galvanisch getrennt, wodurch Erdschleifen und Störeinflüsse zuverlässig verhindert werden.

Das gewährleistet eine hohe Signalintegrität und schützt angeschlossene Messsysteme vor transienten Überspannungen.

Vorteile:

  • stabile und störungsfreie Signalübertragung
  • Schutz empfindlicher Messhardware
  • sichere Integration externer Geräte und Sensoren

Die Power Supply Matrix ist das Versorgungsmodul der Safety Testbench und stellt präzise steuerbare Spannungs- und Stromquellen für den Prüfling bereit.
Mehrere voneinander unabhängige und galvanisch getrennte Stromquellen ermöglichen Tests unter verschiedenen Potenzialbedingungen innerhalb eines Systems.
In der Standardvariante sind 4 unabhängig programmierbare Stromquellen mit interner galvanischer Trennung vom Versorgungsnetz vorgesehen.
Dadurch lassen sich komplexe Hochvolt-Szenarien sicher abbilden – ohne Risiko von Kurzschlüssen oder ungewollten Wechselwirkungen.

Vorteile:

  • flexible Versorgung unterschiedlicher Testaufbauten
  • sichere Tests bei verschiedenen Potenzialen
  • reduzierte Risiken durch galvanische Trennung

 

Die zentrale Steuerung der Safety Testbench basiert auf einer Siemens SIMATIC S7 und übernimmt die vollständige Kontrolle aller Testabläufe und Sicherheitsfunktionen.

Über eine intuitive Benutzeroberfläche lassen sich Prüfprozesse automatisieren, überwachen und dokumentieren.

Das System kombiniert Steuerung, Sicherheitslogik und Auswertung in einer integrierten Plattform.

Systemfeatures:

  • aktives Sicherheits- und Zustandsmanagement
  • Echtzeit-Monitoring mit konfigurierbaren Abschaltungen
  • automatisierte Testabläufe und definierte Entladezyklen
  • Erstellung strukturierter Testberichte und optional auch kundenindividueller Audit Trails
  • lückenlose Logfiles zur Analyse und Nachverfolgung
  • offene Schnittstellen zur Integration in bestehende Systeme

Herausforderungen für HV-Prüffelder: Wenn Sicherheit die elektrische Prüfung bremst

Warum herkömmliche Sicherheitskonzepte den Anforderungen moderner Leistungselektronik-Validierung nicht mehr standhalten.

In der Hochvolt-Validierung kollidieren heute kurze Entwicklungszyklen mit strengsten Sicherheitsnormen wie der DIN EN 50191. Herkömmliche Labor-Eigenbauten stoßen dabei an ihre Grenzen: Sie sind schwer reproduzierbar, blockieren durch starre Absperrungen wertvolle Laborfläche und verursachen bei jeder Modifikation hohen Aufwand.
Gleichzeitig sorgt der Wettbewerbs- und Zeitdruck dafür, dass weniger Zeit für die Planung, Dokumentation und den Aufbau von Test zur Verfügung stehen. Den Ingenieuren fehlt dann oft die Zeit, die Prüfungen und Auswertungen mit den nötigen Qualitätsansprüchen umzusetzen.

Warum das relevant ist, zeigt der Blick auf typische Herausforderungen:

Improvisierte Prüfaufbauten

In vielen Laboren werden HV-Komponenten in ungesicherten Eigenbauten getestet. Das ist sehr oft nicht nur unsicher und birgt Haftungsrisiken, sondern fehlende Standardisierung verhindert effizientere und reproduzierbarere Testreihen.
Zudem wird es immer relevanter, Ergebnisse nicht nur zu dokumentieren. Immer häufiger kommen die Entscheider der Kunden auch ins Labor – da spricht ihre Ausstattung ebenso für Ihr professionelles Niveau wie ihr Aufbau und Ihr Produkt.

Hohe Engineeringkosten und Ressourcenbündelung

Die Eigenentwicklung einer sicheren Prüfumgebung bindet ihre Ingenieure über Wochen an konstruktive Aufgaben. Steigende Dokumentations- und Arbeitssicherheitsanforderungen tun ihr übriges, um Projektstarts und die Time-to-Market ihrer Produkte zu verzögern. Damit bündeln sich ihre Ressourcen an der falschen Stelle. Sie entwickeln Infrastruktur und Testen nicht.

Arbeitssicherheit und Normkonformität

Der Betrieb von Hochvolt-Prüffeldern ohne zertifizierte Sicherheitseinrichtungen verstößt gegen die Anforderungen der DIN EN 50191 (VDE 0104) und führt zu erheblichen Haftungsrisiken für die Laborleitung.

Die Folge: Die mangelnde Normkonformität führt im Schadensfall zur persönlichen Haftung der Verantwortlichen und gefährdet die Betriebserlaubnis des gesamten Labors.

Benefits

Umfangreiche Konfigurationsmöglichkeiten

Die STB Power Bench lässt sich für Ihre Bedürfnisse optimal einrichten.

Besseres Arbeiten

optionale Höhenverstellung für Arbeitsplatz und PC
Anpassbare Beleuchtungsoptionen
Tür nach oben oder nach vorne zu öffnen
Schrägbettoption

Sicherheit und Flexibilität

Feuerlöschanlage
Lichtschranken als Testraumerweiterung

Effizienzsteigerung

Funktionspaket für Remote-Arbeiten
Professionelles Kabelmanagementsystem
individual Kabelbäume für komplexe Messaufbauten

Austattungsvielfalt

Erweiterbar mit ihren bestehenden Messystemen
Ausstattung von einfachem Sicherheitsumfeld bis zum High-Tech Messzentrum

Stress-free Solution

STB Power-Bench – Der Umfangreiche Hochvolt Prüfstand

Das hochintegrative Kraftpaket für komplexe Prüfaufbauten. Sie dient als zentrale Plattform, die komplexe oder auch massive Prüflinge aus der Leistungselektronik sicher prüfen lässt. Dabei bündelt die STB Power-Bench eine Vielzahl von Messgeräten, Stromquellen, vielkanalige Leitungen und Softwarebausteine in einer geschlossenen Systemumgebung und löst damit die kritischsten Probleme im Prüfalltag von Technikern und Ingenieuren.

Systemarchitektur für höchste Zuverlässigkeit im Prüfalltag

Kompromisslose Hochvolt-Sicherheit

Durch die integrierte, automatisierte Entladesteuerung und die elektromechanische Sicherheitsverriegelung ist ein versehentliches Berühren lebensgefährlicher Spannungen physisch ausgeschlossen.

Störungsfreie Messergebnisse

Die konsequente galvanische Trennung aller Signal-I/Os und Busschnittstellen (CAN FD, LIN) verhindert Erdschleifen und schützt die Messsignale effektiv vor den massiven EMV-Störungen der HV-Schaltvorgänge.

Prozesssichere Testautomatisierung

Der integrierte Siemens-Steuerungskern ermöglicht das automatisierte Abfahren komplexer Prüfprofile in Echtzeit, während alle Messdaten über standardisierte OPC-UA- oder SQL-Schnittstellen direkt lückenlos dokumentiert werden.

Modular Ausbaubar

Als modular skalierbares Baukastensystem lässt sich die Power Bench flexibel für Ihre individuellen Ansprüche adaptieren und ist als repräsentatives System für den Einsatz in professionellen Entwicklungslaboren optimiert. Umfangreiche Individualisierungsoptionen wie das Batterie-Paket (Löschsystem, Druckentlastungsklappe, Gas- & Rauchmonitoring), Ergonomie-Paket oder Remote-Arbeits-Paket

Pro - Contra STB Power Bench

Passt die Power Bench zu Ihren Anforderungen?

Geeignet für

  • ✔ HV-Prüffelder in Leistungselektronik & Schaltungsvalidierung
  • ✔ Normgerechte elektrische Prüfungen nach DIN EN 50191
  • ✔ Absicherung von Hochvolt-Komponenten (z. B. OBC, Batteriepacks)
  • ✔ Labor- und Entwicklungsumgebungen mit hohen Sicherheitsanforderungen
  • ✔ Integration in bestehende Testinfrastrukturen (HiL, Messsysteme)
  • ✔ Prüfumgebungen mit modularen oder wechselnden Anforderungen
  • ✔ Anwendungen mit Bedarf an galvanischer Trennung von Last- und Signalpfaden
  • ✔ Professioneller High-End Prüfstandard
  • ✔ Remote Arbeitsfähigkeit im HV-Test

Nicht geeignet für

  • ✖ Einfache Prüfaufbauten ohne Sicherheitsanforderungen
  • ✖ Low-Voltage-Anwendungen ohne Hochvolt-Risiko
  • ✖ Mobile Outdoor-Einsätze ohne geschützte Prüfstruktur
  • ✖ Einmalig genutzte HandsOn-Lösung reicht aus
  • ✖ Systeme ohne Bedarf an normativer Absicherung

Features der STB Power Bench

HV/LV-Prüfspannung und Leistungsbereiche
0–1.000 V DC (HV) / 0–60 V DC (LV)
Integrierte Power Supply Matrix
4 unabhängige, potenzialfreie Kanäle; Isolationswiderstand > 100 MΩ
Aktives Sicherheits- und Entlademanagement
Automatisierte HV-Entladung und Sicherheits-Schutz mit automatischer, überwachter Türverriegelung
Galvanisch getrennte Signal-I/Os
20+ Kanäle; Isolation bis 2,1 kV DC; CAN FD/LIN
Prüfkammer-Volumen und Umgebungsbedingungen
> 100 Liter Volumen; ESD-Oberflächenschutz 10^6–10^9 Ω
Steuerungskern und MES-Anbindung
Siemens S7 SPS; Echtzeit-Taktung 1 ms; OPC UA Schnittstelle