Thermomanagement (SP4)

In einem integrierten Energieversorgungsmodul werden hohe Anforderungen an die thermischen Randbedingungen der eingesetzten elektrischen Energiespeicher und Systeme gestellt. Um die Funktionsfähigkeit unter allen Betriebsbedingungen und eine ausreichende Lebensdauer der Systeme zu gewährleisten, ist die Sicherstellung der Grenztemperaturen von Batterie, E-Motor und Leistungselektronik durch geeignete Kühlung von großer Bedeutung. Das Range-Extender-Modul eröffnet dabei zusätzliche Freiheitsgrade zur Konditionierung des Batteriesystems (heizen und kühlen) und ist zentraler Bestandteil des übergeordneten Fahrzeugthermomanagements, z.B. zur Temperierung des Innenraums (Prof. Kneer, Prof. Eckstein). Um der steigenden thermischen Belastung kompakterer E-Maschinen Rechnung zu tragen, werden neue Wärmeübertragungskonzepte mit alternativen Kühlmitteln und Zweiphasenkühlung erforscht. Zunächst sollen verschiedene am Thermomanagement von integrierten Energieversorgungsmodulen beteiligte Komponenten wie Batterien, Leistungselektronik und Range-Extender messtechnisch erfasst (z.B. mittels Infrarotthermographie), thermisch modelliert und in eine übergreifende Simulationsplattform integriert werden. Abhängig vom Detaillierungsgrad werden dreidimensionale Strömungssimulationen und eindimensionale Modelle eingesetzt. Die Modellierung des gesamten Thermomanagements soll schließlich in enger Zusammenarbeit mit den Forschenden des Interaktionsfelds „Simulation und Regelung“ in parametrisierbare Modelle umgesetzt werden um die Echtzeitregelung des Energieversorgungsmoduls zu ermöglichen.