ISBN 978-3-8439-4818-0

978-3-8439-4818-0, Reihe Ingenieurwissenschaften

Tim Benjamin Gilles
Ableitung von thermischen Lastfällen für die Auslegung von Fahrzeugkühlsystemen am Beispiel eines Brennstoffzellenfahrzeugs

133 Seiten, Dissertation Universität Duisburg-Essen (2021), Softcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

Die Aufgabe des Thermomanagements ist es, die Energieströme im Fahrzeug effizient für das Heizen und Kühlen aller Komponenten zu nutzen. Ein Teilaspekt ist die Auslegung und Absicherung des Fahrzeugkühlsystems. Hierdurch soll sichergestellt werden, dass es im Betrieb nicht zu einer Leistungseinschränkung aufgrund thermischer Überlast und damit einhergehenden Einschränkungen der Leistungsfähigkeit des Fahrzeugs kommt. Für Brennstoffzellenfahrzeuge ist dieser Aspekt besonders herausfordernd. Im Vergleich zu konventionellen Antrieben wird nahezu die gesamte Abwärme in das Kühlwasser eingetragen. Zudem befindet sich das Kühlwasser der Brennstoffzelle auf einem niedrigeren Temperaturniveau, sodass die Wärmeübertragung an die Umgebung erschwert wird. Für die Absicherung und Dimensionierung der Fahrzeugkühlung sind die betrachteten Auslegungs- und Absicherungslastfälle von besonderer Bedeutung. Je besser diese Lastfälle das Verhalten im realen Betrieb abbilden, desto zielgerichteter kann das Kühlsystem an die Erfordernisse im Feld angepasst werden. Leistungseinschränkungen aufgrund mangelnder Kühlleistung, sowie Überdimensionierung der Fahrzeugkühlung sollen so vermieden werden. Das Ziel dieser Arbeit ist daher, auf Basis von aufgezeichneten realen Fahrten thermische Ersatzlastfälle zur Absicherung der Fahrzeugkühlung abzuleiten und diese mit einem Gesamtfahrzeugsimulationsmodell eines Brennstoffzellenfahrzeugs zu analysieren.