Mobile Klimatisierung & Thermomanagement
Kurzfassung
Effizientes Heizen und Kühlen elektromotorisch angetriebener Fahrzeuge
Im Auftrag unserer Kunden konzeptionieren, bewerten und optimieren wir thermische Komponenten und Systeme von elektromotorisch angetriebenen Fahrzeugen. Neben effizienten Betriebsstrategien sowie dem Heizen und Kühlen des Fahrgastraums steht bei uns auch die intelligente Einbindung von Antriebsstrang-Komponenten als thermische Quellen und Senken im Fokus. Für die Analyse des ganzheitlichen Thermomanagements beziehen wir Messdaten im realen Fahrbetrieb mit ein. Die Erhöhung der Energieeffizienz und der Reichweite steht im Mittelpunkt unserer Arbeit.
Mobile Klimatisierung
Lüften, Heizen, Kühlen & Entfeuchten
Im Auftrag unserer Kunden simulieren wir das Heizen und Kühlen sowie die Luftführung, Be- und Entfeuchtung für:
- PKW
- Nutzfahrzeuge
- Schienenfahrzeuge
- Schiffe
- Flugzeuge
Im Kontext der Energiewende stehen für uns v. a. Fragestellungen und Herausforderungen bezüglich der Dekarbonisierung von Fahrzeugantrieben im Fokus. Dazu gehören Themen wie die Elektrifizierung oder die zukünftige Verwendung von Wasserstoff. Für unsere Kunden bearbeiten wir beispielsweise die folgenden Aufgabenbereiche und Anwendungen:
Modellierung und Simulation thermischer Komponenten und Systeme
- Entwickeln und Erweitern von Modellen von Komponenten und Gesamtsystemen von Kälteanlagen
- Detaillierte Auslegung von Klimatisierungssystemen inklusive Kältekreisläufen
- Anwendung verschiedener Kältemittel (R744, R1234yf, R290 etc.)
- Stationäre und dynamische Simulationen
- Modellierung hochkomplexer Vorgänge mit hoher Dynamik wie beispielsweise Umschaltvorgänge und Vereisung/Abtauung
Modellbasierte Validierung, Analyse und Optimierung
- Entwurf und Optimierung von Regelkonzepten für Klimatisierungs- und Heizungssysteme
- Untersuchung von Kältemittel- und ggf. Ölfüllmengen
- Aufbereitung und Vergleich von Mess- und Simulationsdaten inklusive Energieflussanalysen
- Parameterfitting und Validierung von Komponenten und Systemen
- Optimierung der Systemtopologie und der Steuerungskonzepte
Modellexport und gekoppelte Gesamtfahrzeugsimulationen
- Bereitstellung schneller robuster Modelle von umschaltbaren Wärmepumpenprozessen für die gekoppelte Gesamtfahrzeugsimulation
- Aufbau von gekoppelten Gesamtfahrzeugmodellen in verschiedensten Umgebungen (TISC, TLK-Simulator, Matlab/Simulink, Dymola, …)
- Plausibilisierung, Verifikation, Validierung und Durchführung von gekoppelten Gesamtfahrzeugsimulationen
Thermomanagement im PKW
Ganzheitliches Energie- und Thermomanagement
Gemeinsam mit unseren Kunden entwickeln wir innovative Lösungen für ein ganzheitliches Energie- und Thermomanagement von Fahrzeugen. Wir betrachten die Energieverteilung im Gesamtsystem genauso wie die thermische Einbindung einzelner Komponenten inklusive ihrer Umgebung. Unsere Untersuchungen basieren – je nach Anforderung – auf eigens erzeugten Mess- oder Simulationsdaten.
Im Bereich der Modellierung und Simulation von Gesamtfahrzeugen decken wir die gesamte Prozesskette ab: angefangen vom Design der Simulationsarchitektur über die Modellierung einzelner Komponenten bis hin zur vollautomatischen Simulationsdurchführung inklusive der Auswertung und Validierung. Folgende konkrete Aufgaben bieten wir beispielsweise an:
- Aufbau und Pflege der gesamten Simulationsarchitektur inklusive Festlegung der Modellierungsphilosophie
- Erstellung aller relevanten Komponentenmodelle von Mechanik (z.B. Getriebe) über Elektrik (z.B. Hochvolt-Batterie) bis hin zu Klimatisierung (PTC & Wärmepumpe, Fahrgastraum), Thermomanagement und Steuergeräten
- Vorgabe komplexer, dynamischer Randbedingungen (z.B. statistische Wetterdaten oder gesetzliche Anforderungen wie Fahrzyklen und Umgebungsbedingungen)
- Entwicklung kompletter Werkzeugketten zur Durchführung von Gesamtfahrzeugsimulationen
- Validierung der Simulation durch Abgleich mit Verlaufsdaten aus Gesamtfahrzeug-Prüfstands- und Realfahrtsmessungen
- Tatsächliche Durchführung der jeweiligen Simulationsstudien zur Maßnahmenbewertung und Ableitung konkreter Handlungsempfehlungen
- Aufbereitung und Vergleich von Mess- und Simulationsergebnissen inklusive detaillierter Energieflussanalysen
- Automatisierung von Simulationsstudien, Visualisierung der Simulationsergebnisse und Modelltests z.B. mit der MoBA Automation
Für unsere Kunden identifizieren wir konkurrierende Zielsetzungen wie Komfort, Effizienz, Reichweite und Lebensdauer und erarbeiten Lösungsansätze für einen optimalen Betrieb des Gesamtsystems. Unsere maßgeschneiderten Auswertungen ermöglichen unseren Kunden ein besseres Verständnis komplexer Zusammenhänge des Thermomanagements. Für die Visualisierung dieser Zusammenhänge setzen wir mit DaVE ein von uns speziell für diesen Anwendungsbereich entwickeltes Softwareprogramm ein.
