1 Thermomanagementlösungen für die Elektromobilität Dr.-Ing. Michael Schier Dr. rer. nat. Johannes Bosbach Dipl.-Ing. Jonathan Brembeck Dipl. Phys. Franz Philipps Dipl.-Ing. Holger Dittus Dr.-Ing. Marc Linder Institut für Fahrzeugkonzepte Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik Institut für Technische Thermodynamik Institut für Robotik und Mechatronik Dr.-Ing. Michael Schier, Dr. Marc Linder, Holger Dittus, Jonathan Brembeck, Dr. Johannes Bosbach, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.
Thermomanagementlösungen für die Elektromobilität. Institut für Fahrzeugkonzepte Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik Institut für Technische Thermodynamik Institut für Robotik und Mechatronik. Dr.-Ing. Michael Schier Dr. rer. nat. Johannes Bosbach Dipl.-Ing. Jonathan Brembeck - PowerPoint PPT Presentation
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
1
Thermomanagementlösungen für die Elektromobilität
Dr.-Ing. Michael SchierDr. rer. nat. Johannes BosbachDipl.-Ing. Jonathan BrembeckDipl. Phys. Franz PhilippsDipl.-Ing. Holger DittusDr.-Ing. Marc Linder
Institut für FahrzeugkonzepteInstitut für Aerodynamik und StrömungstechnikInstitut für Technische ThermodynamikInstitut für Robotik und Mechatronik
Dr.-Ing. Michael Schier, Dr. Marc Linder, Holger Dittus, Jonathan Brembeck, Dr. Johannes Bosbach, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.
2Dr.-Ing. Michael Schier, Dr. Marc Linder, Holger Dittus, Jonathan Brembeck, Dr. Johannes Bosbach, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.
Inhalt
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.
Modelica-Bibliothek für Gesamtfahrzeug, Energiespeicher und Energiewandler
Kabinenmodell und –verifizierung
Besonderheiten thermischer Speicher
Am Rollenprüfstand validierte Modellierung mit thermischen Aspekten
Beispiel Elektrofahrzeug mit Brennstoffzellen-Range-Extender
3
DLR
6.900 Mitarbeiter arbeiten in33 Forschungsinstituten und Einrichtungen an
9 Standorten7 Außenstellen
Außenbüros in Brüssel, Paris und Washington
Partner vonEuropean Transsonic
Wind Tunnel (ETW) German Dutch Wind Tunnels
(DNW)
Köln-Porz
Lampoldshausen
Stuttgart
Oberpfaffenhofen
Braunschweig
Göttingen
Berlin-- Adlershof
Bonn
Trauen
Hamburg
Neustrelitz
Weilheim
ETW
DNW
Berlin-Charlottenburg
Sankt Augustin
Darmstadt
Dr.-Ing. Michael Schier, Dr. Marc Linder, Holger Dittus, Jonathan Brembeck, Dr. Johannes Bosbach, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.
4
Nutzung von Synergien im DLR
Dr.-Ing. Michael Schier, Dr. Marc Linder, Holger Dittus, Jonathan Brembeck, Dr. Johannes Bosbach, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.
- aus den Programmen: Raumfahrt, Luftfahrt, Energie, Verkehr
- aus der Test-Infrastruktur:
- aus programmatischen Verkehrsprojekten (effizient, finanzierbar, sicher):Fahrzeugenergiesysteme, Neuartige Fahrzeugstrukturen, Fahrerassistenzsysteme
5
Next Generation Car
Dr.-Ing. Michael Schier, Dr. Marc Linder, Holger Dittus, Jonathan Brembeck, Dr. Johannes Bosbach, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.
Fahrzeugkonzept
Fahrzeugstruktur
Fahrwerk
NGC2025
Fahrzeugintelligenz
Thermomanagement
Antriebsstrang
Herausforderungen im Thermomanagement
Allgemeine Herausforderungen:- Kühlung von Komponenten und Aggregaten- Vorwärmung von Aggregaten (Katalysator, Verbrennungsmotor…)- Abwärmenutzung (Abgas- und Kühlmittelenergie)- Minimierung des Energiebedarfs für Thermomanagement- Sicherheit, Effizienz, Zuverlässigkeit, Finanzierbarkeit
Spez. Herausforderungen der Elektromobilität:- Batterieheizung und Klimatisierung Temperaturabhängigkeit der Batterielebensdauer- Kabinenheizung und Klimatisierung ( Reichweite!)- Kaltstart:
- Vorwärmung Batterie
- Vorwärmung Brennstoffzellen- Temperaturniveau für Kühlung ∆T gering
Dr.-Ing. Michael Schier, Dr. Marc Linder, Holger Dittus, Jonathan Brembeck, Dr. Johannes Bosbach, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. 6
7
Modelica-Bibliothek Gesamtfahrzeug
Dr.-Ing. Michael Schier, Dr. Marc Linder, Holger Dittus, Jonathan Brembeck, Dr. Johannes Bosbach, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.
Modelica-Bibliothek:
- Energiespeicher- Energiewandler
Erweiterung um:
-Thermische Energieflüsse-Nutzfahrzeuge-Züge
8
Modelica-Bibliothek Thermomanagement
Dr.-Ing. Michael Schier, Dr. Marc Linder, Holger Dittus, Jonathan Brembeck, Dr. Johannes Bosbach, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.
HT-Kühlkreis NT-Kühlkreis
9Dr.-Ing. Michael Schier, Dr. Marc Linder, Holger Dittus, Jonathan Brembeck, Dr. Johannes Bosbach, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.
HT-Kühlkreis NT-Kühlkreis
Modelica-Bibliothek Thermomanagement
10Dr.-Ing. Michael Schier, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.
Kabinenmodell und -verifizierung
- Reduzierung des Heiz- und Kühlbedarfs der Fahrzeugkabine von Elektrofahrzeugen
durch optimierte Luftführung
- Identifizierung von Belüftungsverfahren, die die Wärmeaustragseffizienz („heat
removal efficiency“ – HRE) maximieren
- Entwicklung eines generischen Klima Mock-Ups inkl. Messanlage