Mehr Effizienz – weniger Energieverbrauch
Um zukünftige Entwicklungen im Thermomanagement besser auf Fahrzeugsystem-Ebene erproben zu können, hat IPETRONIK – gemeinsam mit einem führenden, europäischen Automobilhersteller – einen Prüfstand mit außergewöhnlichen Möglichkeiten entwickelt. Die Anlage ist darauf ausgelegt, unter realitätsnahen Bedingungen genaue Daten zu erfassen, die für die Weiterentwicklung von Thermomanagement-Systemen – insbesondere für Elektro- und Hybridfahrzeuge – entscheidend sind. Ziel ist es, die Effizienz der Fahrzeuge zu steigern und den Energieverbrauch in verschiedenen Betriebsszenarien zu minimieren.
Die Herausforderung
Die Fahrzeugentwicklung erfordert präzise Daten über thermodynamische Prozesse, die unter verschiedenen klimatischen Bedingungen auftreten. Um realistische und reproduzierbare Testergebnisse zu erzielen, muss die Anlage in der Lage sein, die vorgegebenen Einflussgrößen, wie Feuchte, Anströmung, Temperatur, usw., zu kontrollieren. Darüber hinaus müssen die zu testenden Komponenten gezielt gekühlt oder geheizt werden, um unterschiedliche Betriebszustände zu simulieren. Es ist essenziell, dass die Anlage komplexe Lasten, wie sie im realen Fahrzeugbetrieb auftreten, simulieren kann, während gleichzeitig große Mengen an Messdaten in Echtzeit erfasst und verarbeitet werden. Zusätzlich zu den technischen Anforderungen an die Anlage kam in diesem Fall noch die Platzthematik bei der Einbringung in ein bestehendes Gebäude hinzu.
Anforderungen
- Drei Luftstrecken mit Leistungen von 100 – 540 kg/h bis zu 840 – 8.400 kg/h
- Relative Feuchteregelung in den Luftstrecken 10 % – 90 %
- Temperaturbereiche von -20 °C – 60 °C bis zu -20 °C – 75 °C
- Sechs Simulationsmodule mit bis zu 3.000 l/h, sowie Druck-, Temperatur- und Leistungsregelung und der Fähigkeit, Druckverluste zu simulieren
- Stromversorgung für kundenseitige Systemkomponenten mit 80, 500, 1000 VDC in unterschiedlichen Leistungsstufen
- Eine Klimakammer mit eigener Temperatur- und optional Feuchteregelung
- Eine entsprechende Kälteanlage mit ca. 200 kW Leistung bei -40 °C Verdampfung
- Einbringung in ein bestehendes Gebäude mit begrenztem Platz
Unsere Lösung
Eine modular gedachte, hochentwickelte Anlage, die sämtliche Anforderungen erfüllt. Drei installierte Luftstrecken erlauben eine präzise Steuerung der Luftmenge bis zu 8.400 kg/h bei regelbaren Temperaturbereichen von -20 °C bis 75 °C und einer regelbaren relativen Feuchte zwischen 10 % und 90 %. Hinzu kommen sechs Kühlmittelmodule, die durch die Erzeugung von Kälte- und Wärmelast Fahrzeugkomponenten im Wasser-Glycol-Kreislauf simulieren können. Optional kann die Simulation hydraulisch vom Kundenkreislauf entkoppelt werden. Die Realitätsnähe der Simulation erreichen die Simulationsmodule durch ihre präzise steuerbaren Durchflussraten von 300 l/h bis 3.000 l/h und Temperaturen von -20 °C bis 120 °C. Über die Differenzdruckregelung von 0 bis 2.5 bar und Systemdruckregelung von 0 bis 2.5 bar ist es möglich, genaue Druckabfälle zu simulieren. Die Anlage umfasst außerdem eine robuste Klimakammer, die auch den herausforderndsten Aufgaben gewachsen ist, sowie eine zentrale Kühlmittelversorgung von -30 °C bei einer Kälteleistung von 200 kW und -40 °C Verdampfung.
Die Vorteile
Dank der hochentwickelten Testanlage kann der Automobilhersteller nun realitätsnahe thermodynamische Tests unter kontrollierten Bedingungen durchführen. Die genaue Steuerung der Umgebungsparameter und die Möglichkeit, unterschiedliche Betriebszustände zu simulieren, ermöglicht dem Unternehmen, die Effizienz neuer Fahrzeugmodelle erheblich zu verbessern. Die Echtzeit-Datenanalyse trägt dazu bei, thermodynamische Prozesse besser zu verstehen und Optimierungspotenziale zu identifizieren. Die Anlage bietet:
- Flexible Steuerungsmöglichkeiten für verschiedene Umgebungs- und Betriebsbedingungen
- Echtzeit-Datenverarbeitung zur genauen Analyse thermodynamischer Prozesse
- Zuverlässige Ergebnisse durch reproduzierbare Testbedingungen
- Langfristige Effizienzsteigerung in der Fahrzeugentwicklung
- Einen modularen Aufbau
