SkalTABs - Skalierbares Thermomanagement und Antriebsstrang für Brennstoffzellen-Nutzfahrzeuge; Teilvorhaben: Ganzheitliche Thermomanagementarchitektur für Brennstoffzellen-NFZ

Abstract

Im Rahmen des Projekts SkalTABs wird eine skalierbare 1D Simulationsumgebung entwickelt, die eine ganzheitliche Betrachtung und Optimierung der Thermomanagement- und Powertrain-Architekturen von Brennstoffzellen-Nutzfahrzeugen ermöglicht. Diese Simulationsumgebung bildet die Grundlage für die Auslegung und Bewertung verschiedener Systemvarianten und Technologien. Zunächst werden die Anforderungen an die 1D Simulationsumgebung identifiziert und dokumentiert, basierend auf den Use Cases und Einsatzprofilen der relevanten Nutzfahrzeugklassen. Dabei werden die Schnittstellen und der Datenaustausch zwischen den verschiedenen Komponenten der Simulationsumgebung definiert.

Im nächsten Schritt werden eindimensionale thermische Simulationsmodelle für das Brennstoffzellensystem entwickelt und in eine übergeordnete Simulationsumgebung zur Auslegung des Thermomanagements auf Fahrzeugebene integriert. Elektro-thermische Modelle für die relevanten Komponenten werden erstellt, um die erzeugte Wärmemenge und den Druckverlust zu berechnen. Eine generische 1D Simulationsarchitektur wird konzipiert, die die Anforderungen an die Konditionierung des gesamten Antriebstrangs und die Klimatisierung erfüllt. Diese Simulationsarchitektur ist modular und flexibel aufgebaut, um verschiedene Systemvarianten schnell und valide betrachten zu können.

Die entwickelten Simulationsmodelle werden durch Vergleich mit experimentellen Daten und realen Einsatzbedingungen validiert. Die Ergebnisse der Validierung werden dokumentiert und mögliche Optimierungspotenziale identifiziert.