Verbundvorhaben PHyMoS: Proper hybrid models for smarter vehicles - Schlussbericht zum Teilvorhaben der Technischen Universität Braunschweig

Abstract

Ziel des Vorhabens war es, sogenannte Proper Models für unterschiedliche Fragestellungen als Simulationsmodelle zur Verfügung zu stellen und Methoden zur Erzeugung dieser zu entwickeln. Proper Models nutzen vorhandenes physikalisches Wissen in dateneffizienter Weise, sollen skalierbar sein und sollen die Vorteile physikbasierter und datenbasierter Modellierungstechniken vereinen. Im Teilvorhaben der Technischen Universität Braunschweig wurden Proper Models für Batterien im automobilen Kontext entworfen und evaluiert, sowie projektionsbasierte Modellordnungsreduktionsmethoden untersucht. Mit den projektionsbasierten Methoden Proper-Orthogonal-Decomposition mit Interpolation und Galerkin-Projektion konnten 3DModelle von Batterien erstellt werden, die weiterhin eine ortsaufgelöste Beschreibung der Batteriezustände erlauben. Mit den abgeleiteten Proper Models konnten Alterungsmodelle von Batterien abgeleitet und kalibriert werden und der Einfluss des Thermomanagementsystems auf Batteriepacks bei realen Randbedingungen getestet werden. Es wurden signifikante Beschleunigungen in den Rechenzeiten erzielt unter Aufrechterhaltung der geforderten Genauigkeit. Die Umsetzung der Modelle in Python erlaubt eine Kopplung mit externen standardisierten Modellen.