Thermomanagement von Hochleistungsfahrzeug-Traktionsbatterien anhand gekoppelter Simulationsmodelle

Hannes Hopp erläutert die Notwendigkeit zur Kühlung von Lithium-Ionen-Batterien im Fahrzeug und stellt eine simulative Methode zur Prognose von Batterietemperaturen und der Wechselwirkung mit dem Kühlsystem im Fahrzeugverbund vor. Im Simulationsverbund bildet das Batteriemodell die zentrale Komponente. Aufbauend auf bestehenden Modellierungsansätzen untersucht der Autor die Abwärmecharakteristik der Batterie aus Einzelzellmessungen und überführt sie in ein modulares Simulationsmodell. Die Ergebnisse seiner Studie unterstreichen die Notwendigkeit zur engen Verzahnung von simulativen und experimentellen Werkzeugen in der Fahrzeugentwicklung. Die gekoppelte Simulation stellt eine zielführende Methode zur Bewertung der thermischen und elektrischen Interaktion in einem elektrifizierten Fahrzeug dar.

Wissenschaftlich-technische Studie Includes supplementary material: sn.pub/extras

Autorentext

Hannes Hopp hat am Institut für Verbrennungsmotoren und Kraftfahrwesen der Universität Stuttgart promoviert und arbeitet aktuell als Ingenieur im Bereich Entwicklung Thermomanagement.

Klappentext

Hannes Hopp erläutert die Notwendigkeit zur Kühlung von Lithium-Ionen-Batterien im Fahrzeug und stellt eine simulative Methode zur Prognose von Batterietemperaturen und der Wechselwirkung mit dem Kühlsystem im Fahrzeugverbund vor. Im Simulationsverbund bildet das Batteriemodell die zentrale Komponente. Aufbauend auf bestehenden Modellierungsansätzen untersucht der Autor die Abwärmecharakteristik der Batterie aus Einzelzellmessungen und überführt sie in ein modulares Simulationsmodell. Die Ergebnisse seiner Studie unterstreichen die Notwendigkeit zur engen Verzahnung von simulativen und experimentellen Werkzeugen in der Fahrzeugentwicklung. Die gekoppelte Simulation stellt eine zielführende Methode zur Bewertung der thermischen und elektrischen Interaktion in einem elektrifizierten Fahrzeug dar.

Inhalt
Stand der Technik und Grundlagen von Lithium-Ionen-Batterien.- Simulationsmodelle Aufbau und Funktion.- Experimentelle Untersuchungen und Validierung.- Thermisches Systemverhalten unter Reichweitenaspekten und im Rennstreckenbetrieb.