Kostenoptimale Auslegung von thermischen Eigenschaften in Elektrofahrzeugen

Der Fokus bei der Entwicklung von Elektrofahrzeugen liegt heute auf der Detailoptimierung von Einzelkomponenten (z. B. E-Maschine) sowie der Groboptimierung von Eigenschaften des Gesamtfahrzeugs. Mittels der Methode der Co-Simulation wird es möglich, die thermischen Eigenschaften eines Elektrofahrzeugs als Ganzes und unter Berücksichtigung der Bauteilkosten zu optimieren. Herausforderungen dabei sind, neben der Auswahl einer geeigneten Optimierungsmethode, der Aufbau und die Validierung einer thermischen Co-Simulation sowie numerische Probleme bei der Kopplung. Wie sich zeigt, legt eine derartige Optimierung bedeutende Kostenpotenziale aus dem Zusammenspiel der einzelnen Komponenteneigenschaften offen und ermöglicht sowohl die Bewertung von Anforderungen und Technologien als auch den Einbezug von Kostenprognosen. Aus der Schar an Optimierungen lassen sich allgemeingültige thermische Richtlinien zur Anwendung auf andere Elektrofahrzeugkonzepte ableiten. **Der Autor****Michael Dobmann** arbeitet bei einem deutschen Automobilkonzern in der Methodenentwicklung. Er promovierte am Lehrstuhl für Verbrennungskraftmaschinen und Fahrzeugantriebe der TU Darmstadt. Der Fokus bei der Entwicklung von Elektrofahrzeugen liegt heute auf der Detailoptimierung von Einzelkomponenten (z. B. E-Maschine) sowie der Groboptimierung von Eigenschaften des Gesamtfahrzeugs. Mittels der Methode der Co-Simulation wird es möglich, die thermischen Eigenschaften eines Elektrofahrzeugs als Ganzes und unter Berücksichtigung der Bauteilkosten zu optimieren. Herausforderungen dabei sind, neben der Auswahl einer geeigneten Optimierungsmethode, der Aufbau und die Validierung einer thermischen Co-Simulation sowie numerische Probleme bei der Kopplung. Wie sich zeigt, legt eine derartige Optimierung bedeutende Kostenpotenziale aus dem Zusammenspiel der einzelnen Komponenteneigenschaften offen und ermöglicht sowohl die Bewertung von Anforderungen und Technologien als auch den Einbezug von Kostenprognosen. Aus der Schar an Optimierungen lassen sich allgemeingültige thermische Richtlinien zur Anwendung auf andere Elektrofahrzeugkonzepte ableiten. Der Autor Michael Dobmann arbeitet bei einem deutschen Automobilkonzern in der Methodenentwicklung. Er promovierte am Lehrstuhl für Verbrennungskraftmaschinen und Fahrzeugantriebe der TU Darmstadt. Front Matter ....Pages I-XIII Einleitung (Michael Dobmann)....Pages 1-2 Optimierungsmethoden in der Fahrzeugentwicklung (Stand der Technik) (Michael Dobmann)....Pages 3-8 Lösungsansatz (Michael Dobmann)....Pages 9-18 Gesamtfahrzeugsimulation (Michael Dobmann)....Pages 19-29 Aufbau und thermische Belastung eines batterieelektrischen Fahrzeugs (Michael Dobmann)....Pages 31-43 Der Weg zur Co-Simulation (Michael Dobmann)....Pages 45-59 Messung und Validierung (Michael Dobmann)....Pages 61-81 Umsetzung des Lösungsansatzes (Michael Dobmann)....Pages 83-100 Ergebnisse (Michael Dobmann)....Pages 101-112 Diskussion der Resultate (Michael Dobmann)....Pages 113-116 Zusammenfassung (Michael Dobmann)....Pages 117-118 Back Matter ....Pages 119-182