Motivation
Im Zuge des Klimawandels ist die Elektrifizierung des Straßenverkehrs unvermeidlich. Der Forschungsbereich der batterieelektrischen Fahrzeuge (BEV) bildet dabei einen Schwerpunkt. Um diese Fahrzeuge möglichst effizient und sicher zu betreiben, ist ein leistungsfähiges Thermomanagementsystem erforderlich, das die Betriebstemperaturen der verschiedenen Komponenten im optimalen Bereich hält.
Um Entwicklungszeiten zu verkürzen und die Kosten zu senken, soll die Entwicklung solcher Systeme verstärkt auf digitalen Modellen basieren. Eine hohe Flexibilität in der Modellgestaltung wird durch einen modularen Aufbau erreicht. Mit dem FMI-Standard wird eine Co-Simulation zwischen verschiedenen Simulationsplattformen ermöglicht, was die Integration verschiedener Komponenten und Systeme erleichtert.
Konzept zur Entwicklung von Closed-Loop-Simulationsmodellen basierend auf dem FMI-Standard
Abhängigkeit der Pumpenleistung von verschiedenen Betriebsbedingungen um einen ähnlichen Temperaturverlauf der Batterie zu erreichen (verschiedene Umgebungstemperatur, gleiche Fahrweise)
Zielsetzung
- Entwicklung eines Thermomanagementsystems für den optimalen Betrieb in einem breiten Betriebsbereich.
- Niederdimensionale Modellierung der Bauteile basierend auf physikalischen Zusammenhängen und Integration zu einem Systemmodell.
- Experimentelle Validierung der Bauteilmodelle und des Systemmodells.
- Entwicklung eines Closed-Loop-Simulationsmodells für verschiedene Plattformen.
- Implementierung einer prädiktiven Steuerung (MPC) zur Steigerung der thermischen und elektrischen Effizienz des Thermomanagementsystems.
- Entwicklung einer Optimierungsmethode für die Bauteil- und Systemauslegung.
Kontakt
Marcell Misznéder
M.Sc.Wissenschaftlicher Mitarbeiter