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Entwicklung einer Modellierungsstrategie zur Abbildung einer E-Maschine und Umsetzung in ein thermisches System für die Simulation von Fahrzyklen für Elektro-/Hybridfahrzeuge mittels GT-SUITE

  • Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Entwicklung einer Modellierungsstrategie, mit der das thermische Verhalten von Komponenten zur Elektrifizierung von Fahrzeugantrieben abgebildet wird. Es werden thermische Modelle für einen Pulswechselrichter, einen Elektromotor und einen Gleichspannungswandler aufgebaut. Der Schwerpunkt liegt auf der Modellierung eines Pulswechselrichters. Es erfolgt zunächst die Erstellung eines Grundmodells. Als Basis dient ein Pulswechselrichter, für den im Vorfeld eine 3D-CFD-Simulation durchgeführt wurde. Für den Modellaufbau werden verschiedene Modellierungsansätze erarbeitet und anhand der Ergebnisse der 3D-CFD-Simulation verifiziert. Des Weiteren erfolgt die Erstellung von Anforderungslisten, welche die benötigten Eingangsdaten für den Modellaufbau beinhalten. Im nächsten Schritt findet der Umbau des thermischen Modells auf eine andere Hardwarevariante statt. Die anschließende Verifizierung dieses Modells erfolgt mithilfe von an einem Prüfstand durchgeführten Vergleichsmessungen. Weiterhin wird im Rahmen einer Sensivitätsanalyse der Einfluss verschiedener Randbedingungen auf das Temperaturverhalten des Pulswechselrichters und den hydraulischen Leistungsbedarf der Kühlung untersucht. Betrachtet werden der Volumenstrom, die Eintrittstemperatur und die Zusammensetzung des Kühlmittels, die Struktur der PinFin-Kühlung sowie die thermische Anbindung der Leistungsmodule an die Kühlplatte. Abschließend wird die Vorgehensweise für die Erstellung der thermischen Modelle für einen Elektromotor und einen DC/DC-Wandler beschrieben.

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Metadaten
Author:Maik Lorenz
Advisor:Helmut EichertGND, Steffen ZwahrGND
Document Type:Diploma Thesis
Language:German
Name:IAV GmbH
Kauffahrtei 25, 09120 Chemnitz
Date of Publication (online):2012/02/17
Year of first Publication:2012
Date of final exam:2012/02/09
Tag:E-Maschine; Kühlkreislauf; Pulswechselrichter; Simulation; Zyklusmodell
Page Number:82 Seiten, 58 Abb., 8 Tab., 21 Lit.
Faculty:Westsächsische Hochschule Zwickau / Maschinenbau und Kraftfahrzeugtechnik (bis 2018)
Release Date:2012/02/17