Um die gesetzten Fahrzeugziele zu erreichen, muss ein geeignetes System entwickelt werden. Aufgrund der großen Anzahl von Varianten und Kombinationen von Fahrzeugkomponenten und deren Zusammenspiel ist die Fahrzeugentwicklung eine komplexe Optimierungsaufgabe. Konzeptstudien helfen, späte und kostspielige Änderungen von vornherein zu vermeiden.
Bei batterieelektrischen Fahrzeugen sind z. B. Fragen zum Batteriepack und zu den Zellen sowie zur Art der thermischen Regelung zu beantworten. Darüber hinaus müssen Anforderungen an die Elektromotoren, deren Abstimmung mit dem Getriebe und die Betriebsstrategien geklärt werden.
Modellparametrierung
Einfach zu parametrierende Modelle mit hoher Vorhersagequalität für die Durchführung von Konzeptstudien
Skalierung der Modelltiefe
Untersuchung des Zusammenhangs zwischen den verschiedenen Bereichen im Verlauf des Entwicklungsprozesses
Echtzeitfähige Modelle
Steuerungskalibrierungen mit virtuellen Modellen in einer Mil/HiL/SiL-Umgebung
Zuverlässige und schnelle Berechnungsverfahren
Als Ausgangspunkt für detaillierte 3D-Simulationen zur Bewertung von Anforderungen wie Leistung, Größe usw. für einzelne Komponenten
CRUISE M modelliert alle relevanten physikalischen Bereiche, die in einem Fahrzeug vorkommen. Dazu gehören elektrische Netze, Thermoregulationssysteme einschließlich Klimakreisläufe, mechanische und thermodynamische Systeme sowie ein generisches Daten- und Funktionsnetz für Steuerungsaufgaben. In diesen Netzen modelliert die Software komplexe Reaktionschemie für elektrochemische Prozesse, heterogene Katalyse oder homogene Gasreaktionen.
Damit können Sie sowohl Teilsysteme als auch das Gesamtsystem in einem Netzwerk detailliert auslegen und optimieren.
Validierte Fahrzeugmodelle – die vielseitigen Entwicklungshelfer
Die Datenbank von AVL umfasst aktuell mehr als 300 validierten Modelle von Fahrzeugen mit den unterschiedlichsten Antriebskonzepten – von konventionell mit Verbrennungsmotor über Hybridkonzepte bis hin zu batterieelektrischen und brennstoffzellenbetrieben Fahrzeugen. Validierte AVL-Modelle gibt es zum Beispiel vom Porsche Taycan, dem Toyota Mirai II, dem Toyota Yaris Hybrid, dem Hyundai IONIQ 5, den Tesla Modellen 3 und Y und vielen weiteren Fahrzeugen. Die Datenbank wird ständig erweitert und spezifische Modelle können jederzeit auf Anfrage erstellt werden.Die Datenbank von AVL umfasst aktuell mehr als 300 validierten Modelle von Fahrzeugen mit den unterschiedlichsten Antriebskonzepten – von konventionell mit Verbrennungsmotor über Hybridkonzepte bis hin zu batterieelektrischen und brennstoffzellenbetrieben Fahrzeugen. Validierte AVL-Modelle gibt es zum Beispiel vom Porsche Taycan, dem Toyota Mirai II, dem Toyota Yaris Hybrid, dem Hyundai IONIQ 5, den Tesla Modellen 3 und Y und vielen weiteren Fahrzeugen. Die Datenbank wird ständig erweitert und spezifische Modelle können jederzeit auf Anfrage erstellt werden.
Elektro-chemisches Modell für PEM- und SO- Brennstoffzelle
Dank der bewährten Echtzeitfähigkeit eignet sich die Software ideal für die Entwicklung von Betriebsstrategien auf virtuellen Prüfständen. Das ermöglicht die Untersuchung von Betriebsbedingungen wie Höhenbetrieb oder Gefrierstartstrategien, die sonst aufwändige Tests auf Klimaprüfständen erfordern. Darüber hinaus können Zell- und Stack Geometrien hochauflösend in 3-D performant gerechnet werden.
Die echtzeitfähige Modellierung von thermodynamischen Systemen in CRUISE M eignet sich optimal für die Entwicklung und Optimierung der Balance of Plant (BoP) Komponenten zur Medienversorgung der Brennstoffzelle. In Niedertemperatur Proton-Austausch-Membran (PEM) Systemen kommen maßgeschneiderte Modelle für Wasserhaushalt und Thermoregulationskreisläufe zum Einsatz. Systemmodelle von Festoxid-Brennstoffzellen weisen eine Reihe von Katalysatoren zur Auf- und Nachbereitung der Medienströme auf.
Multiskalen- und Multidomänenmodell für Batteriemodule
Das elektrochemische Verhalten von Batteriezellen wird stark von der Temperatur beeinflusst. Die Temperatur wiederum hängt sowohl von der Elektrochemie als auch vom Thermomanagement des Batteriemoduls ab. CRUISE M bietet Ihnen eine maßgeschneiderte Komponente, mit der Sie diese Kausalketten über mehrere Skalen und Domänen hinweg ohne großen Aufwand modellieren können.
Die Modulkomponenten für pouch, prismatische und zylindrische Batteriezellen erfasst die elektrische, thermische und mechanische Kopplung der einzelnen Batteriezellen. Das ermöglicht die Untersuchung von Thermomanagementkonzepten und Schnellladestrategien. Dabei haben Sie die Wahl zwischen Zellmodellen aus der CRUISE M-Bibliothek oder eigenen Modellen.
Sollten Sie neue Batterietypen virtuell untersuchen wollen, bietet CRUISE M umfangreiche Konfigurationsmöglichkeiten von Elektrodenmaterialien bis hinunter zur Interkalations- und Alterungschemie. Wichtig, Ihr IP bleibt geschützt auch bei der Weitergabe von Modellen an Partner.
Parametrier-Wizards
Um Sie von der manuellen Einstellung der Parameter zu erlösen, verfügt CRUISE M über eine Reihe von Wizards.
Es stehen Wizards für die Parametrierung von Batterien, Brennstoffzellen, Turboladern, Zylindern, Druckverlusten und vielem mehr zur Verfügung. Die Assistenten führen Sie durch alle Eingabeschritte und Sie erhalten schnell und einfach eine parametrisierte Komponente.
Modellgeneratoren
Haben Sie nur grobe Leistungsdaten von Ihrem System? CRUISE M erstellt auch daraus ein detailliertes, vollständiges Modell.
Modellgeneratoren gibt es für Batteriepacks, Brennstoffzellenstapel, Verbrennungsmotoren, Fahrzeugantriebe und vieles mehr. Die Modelleingabeparameter aller Komponenten werden automatisch eingestellt.
Wir nutzen AVL CRUISE™ M zur Analyse und Weiterentwicklung von motorischen Brennverfahren für die maritime Energiewende im Rahmen unseres Forschungsprojektes TEME2030+. Damit sind wir in der Lage, frühzeitig technische Konzepte zu bewerten und genau die richtigen Wege weiter zu verfolgen.
– Dr.-Ing. Martin Theile, CEO, FVTR GmbH
Mit AVL CRUISE™ M können wir eine Hardware-in-the-Loop-Umgebung für einen künftigen Brennstoffzellen-prüfstand simulieren. Das in CRUISE M integrierte Brennstoffzellenmodell ermöglicht uns zudem, die Prüf-standskomponenten anhand der Brennstoffzelle präzise auszulegen, bevor wir überhaupt mit dem Prüfstandsaufbau beginnen.
– Jonas Endres, Wissenschaftlicher Mitarbeiter, Institut für Verbrennungskraft-maschinen und Fahrzeugantriebe (VKM), TU Darmstadt
Dank A\/L CRUISE™ M ist es nicht nur möglich die komplexen Zusammenhänge und die unzähligen Einflussfaktoren bei der Wasserstoff-Schnellbetankung in kürzester Zeit zu analysieren. CRUISE M spart zudem auch noch Zeit und Geld in der Entwicklung einer Technologie mit derart hohem Neuheitsgrad, bei der auf keinerlei Erfahrungswerie zurückgegriffen werden kann, da mit minimalem Zeitaufwand ein Maximum an Bauteil- und Betankungsvarianten optimiert und aufeinander abgestimmt werden können
– Bernhard Miksovsky, Entwicklungsingenieur, Liebherr-Werk Bischofshofen GmbH
AVL White Paper – Virtuelle Integration von xEV-HVAC-Systemen in das thermische Fahrzeugnetzwerk (EN)
Um die Reichweite von Elektrofahrzeugen zu erhöhen, müssen die Themen Wärmemanagement und HVAC behandelt werden. Der einfachste und effizienteste Weg, dies zu erreichen, ist der Einsatz von Systemsimulationen als Ergänzung zu realen Tests und Experimenten. Laden Sie dieses White Paper herunter, um zu erfahren, wie viele Aufgaben mit Hilfe der Simulation in ein früheres Stadium des Fahrzeugentwicklungsprozesses verlagert werden können.
Das White Paper ist in englischer Sprache verfasst.
AVL White Paper - VTMS Layouting of xEVs Using System Simulation
Komponenten elektrifizierter Antriebsstränge reagieren sehr empfindlich auf ihre Betriebstemperatur. Daher ist ihre korrekte Temperaturvorhersage während des instationären Fahrzeugbetriebs von entscheidender Bedeutung. Laden Sie dieses White Paper herunter, um zu erfahren, wie unsere Simulationslösung, thermische mit mechanischen und elektrischen Systemen in einer konsistenten Umgebung kombiniert.
Das White Paper ist in englischer Sprache verfasst.
AVL White Paper – Model-Based Control Function Development for Gas Engines
Die modellbasierte Entwicklung ermöglicht ein Frontloading der Entwicklung von Steuerungssystemen. Laden Sie das White Paper herunter und erfahren Sie mehr über unseren Ansatz zur modellbasierten Entwicklung von Steuerfunktionen für Gasmotoren.
Das White Paper ist in englischer Sprache verfasst.
AVL White Paper - The Role of System Simulation for Battery Electric Vehicle Development
OEMs, denen es gelingt, Elektrofahrzeuge schnell auf den Markt zu bringen, sind in einer starken Position, um die Branche zu dominieren. Die Systemsimulation ist der Schlüssel zur Beschleunigung ihrer Entwicklung. Laden Sie unser White Paper herunter und finden Sie heraus, wie sie die Analyse des gesamten Antriebsstrangs entlang des Entwicklungsprozesses unterstützt.
Das White Paper ist in englischer Sprache verfasst.
AVL White Paper – Virtual Fuel Cell Performance and Lifetime Optimization - From Component to Vehicle Level
Laden Sie unser White Paper herunter, um herauszufinden, wie AVL eSUITE™ OEMs und Zulieferern hilft, die beste Leistung und längste Lebensdauer dieser sauberen Energiequelle zu erzielen.
Das White Paper ist in englischer Sprache verfasst.
AVL Customer Case Study - Simulation von Brennstoffzellen-systemen ZBT
Bei Brennstoffzellen-Elektrofahrzeugen (FCEV) sind die Konfiguration des Brennstoffzellensystems und der Traktionsbatterie sowie das Zusammenspiel der beiden Komponenten in Bezug auf die resultierende Leistung, Effizienz und Reichweite besonders entscheidend.
AVL Customer Case Study - System Simulation in der BEV Entwicklung bei EDAG
Für batterieelektrische Fahrzeuge (BEV) ist der Hochvoltspeicher die entscheidende Komponente in Bezug auf Leistung, Effizienz und Reichweite. Um diese Eigenschaften zu optimieren, sind umfangreiche Untersuchungen notwendig. Sowohl im Gesamtfahrzeugkontext als auch unter verschiedenen, teils extremen Randbedingungen.
Die Anforderungen, die an moderne Fahrzeuge gestellt werden, gehen weit über das reine Befördern hinaus. Entscheidend sind neben Leistung und Verbrauch vor allem subjektive Eigenschaften, die das Fahrgefühl ausmachen und für Komfort sorgen. Mit der Elektrifizierung nehmen Fahrzeuge an Komplexität zu. Zur Findung des idealen Fahrzeugkonzept ...
Reichweite und Leistung sind ausschlaggebend für den Erfolg elektrifizierter Fahrzeuge. Für Fahrzeughersteller bedeutet das, dass energieintensive Systeme wie Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlage (Heating, Ventilation, Air Conditioning, HVAC) aber auch Thermomanagement (Vehicle Thermal Management Systems VTMS) und E/E-Architektur...
Reichweite, Leistung, Kosten und Sicherheit sind die Größen, an denen elektrifizierte Fahrzeuge gemessen werden. Als zentrales Objekt besitzt die Batterie hier großes Potenzial. Die richtige Auslegung und smarte Betriebsstrategie sind der Schlüssel zur optimalen Nutzung. Hat sie jedoch das Ende ihrer Lebenszeit im Fahrzeug erreicht, bietet...
Brennstoffzellen und Elektrolyseure sind hervorragende Lösungen effizient eine CO2-neutrale Zukunft zu erreichen. Vor allem da ihre Anwendung vielfältig ist. Sie reicht von Fahrzeugen aller Größen bis zur Energieproduktion und -speicherung und sind auch Ausgangspunkt synthetischer Kraftstoffe (E-Fuels). Entwickeln und optimierte Sie...
Um die Entwicklung elektrifizierter Fahrzeuge so effizient wie möglich zu gestalten, ist es wichtig, das Antriebssystem als komplette Einheit zu betrachten. Ein kompaktes Antriebsstrang-Design macht das Fahrzeug einerseits leichter, führt aber andererseits zu Problemen bei der Kühlung. Außerdem werden hier die diversen Geräusche und ...
Reichweite, Leistung, Kosten und Sicherheit sind die Größen, an denen elektrifizierte Fahrzeuge gemessen werden. Als zentrales Objekt besitzt die Batterie hier großes Potenzial. Die richtige Auslegung und smarte Betriebsstrategie sind der Schlüssel zur optimalen Nutzung. Hat sie jedoch das Ende ihrer Lebenszeit im Fahrzeug erreicht, bietet...
Festoxid-Brennstoffzellen (SOFC) sind eine vielversprechende Technologie für die Stromerzeugung im Rahmen von Systemen für erneuerbare Energien. Dies ist vor allem auf ihren hohen Wirkungsgrad, ihre Brennstoffflexibilität und ihre Umweltverträglichkeit zurückzuführen.
Die Batterieentwicklung erfordert genaue Zellparameter, insbesondere Spannungs- und Temperaturreaktionen. Ersatzschaltbildmodelle sind gängig, da sie in Batteriemanagementsystemen verwendet werden können. Ein innovativer Ansatz verkürzt den Parameteridentifikationsprozess von Wochen auf Stunden durch Virtualisierung.
Mit dem Ziel einer drastischen CO₂-Reduzierung in Industrie und Mobilität steht die Welt derzeit vor der Herausforderung, grünen Wasserstoff zu erschwinglichen Preisen und in ausreichenden Mengen zu produzieren.
Die Vorteile des Rotationskolbenmotors machen ihn zur idealen Antriebsquelle nicht nur, aber vor allem für kleine unbemannte Flugsysteme.
Ein Markt, der weltweit stark wächst, da diese zunehmend über militärische Anwendungen hinaus auch für zivile Zwecke eingesetzt werden.
Die Entwicklung von Brennstoffzellensystemen für mobile und stationäre Anwendungen wird prozessbegleitend durch Virtuelle Zwillinge unterstützt. Der Anwendungsbereich reicht von der frühen Konzeptauslegung und dem Design bis hin zum virtuellen Prüfstand mit einem nahtlosen Übergang zwischen realer Hardware und virtuellen Prototypen.
Tauchen Sie ein in die Welt der physikalischen Modellierung von Festoxidbrennstoffzellen in unserem exklusiven Webinar und finden Sie heraus, wie Sie die beeindruckenden Möglichkeiten von AVL CRUISE™ M in Kombination mit dem intelligenten Optimierungstool modeFRONTIER von ESTECO nutzen können.
Lernen Sie in unserem Webinar mehr zu den aktuellen Trends im spannenden Gebiet der Brennstoffzellentwicklung auf der Systemebene und erfahren Sie, wie MicroNova und AVL in gemeinsamer Kooperation mithilfe der Simulation und unter Nutzung von HiL- und SiL-Umgebungen Lösungsansätze für die Herausforderungen in der FCCU-Entwicklung erarbeiten.
PEM-Brennstoffzellen bieten einen der vielversprechendsten Technologiepfade für eine zukünftige emissionsfreie Mobilität. Marktbedürfnisse und Kundenerwartungen hinsichtlich Systemleistung, Lebensdauer und Kosten führen zu einer Vielzahl von Herausforderungen für die PEM-Brennstoffzellenentwicklung.
The safety of the vehicle battery system during hazardous events is of critical importance. In this webinar, our experts discuss the challenges the automotive industry faces regarding battery safety and how to tackle them by efficiently combining testing and simulation.
Bei der Optimierung von Gesamtfahrzeugen ist die Berücksichtigung der Wechselwirkungen zwischen den einzelnen Systemen unerlässlich. Dies führt zu zusätzlicher Komplexität für den Entwicklungsprozess.
Die Thermische Auslegung ist ein wichtiger Baustein im Batterieentwicklungsprozess, da die Temperatur einen starken Einfluss auf die elektrochemischen Vorgänge in der Zelle hat. Mit der AVL eSUITE™ haben Sie die Möglichkeit, das thermische System zu konzipieren und im Anschluss zu detaillieren. Wir zeigen Ihnen, wie es geht.
Zu Beginn des Entwicklungsprozesses, wenn es noch keine Prototypen des Fahrzeugs gibt, ist es schwierig, die richtige Balance zwischen Fahrzeugeigenschaften wie maximaler Reichweite und Fahrspaß zu finden.
With the ever-increasing demands on the internal combustion engine (ICE), engineers are constantly faced with new challenges in the design of modern intake and exhaust systems.
Die Abstimmung von Fahrzeugeigenschaften wie Leistung, Effizienz, Fahrbarkeit und Komfort wird mit der Vielzahl unterschiedlicher und neuer Fahrzeugkonzepte immer komplexer.
It is essential to choose the correct cold-start strategy to successfully start a PEM fuel cell system at sub-zero temperatures.In this free, 60-minute webinar, AVL's Dr Reinhard Tatschl and Dr Christoph Pötsch present a multi-physical system simulat
The decision on the type of powertrain is made on the basis of the basic characteristics that a vehicle should ultimately have. Electrified vehicles have proven themselves for short distances and city traffic. For long distances, the classic combusti
The race for the best battery cell format is still open, with all designs used in automotive applications from cylindric to pouch and prismatic approaches.In the second instalment of this two-part webinar series, AVL's Jürgen Schneider and Dr Jan Ric
The race for the best battery cell format is still open, with all designs used in automotive applications from cylindric to pouch and prismatic approaches.
PEM fuel cells offer one of the most promising technology paths towards emission-free mobility.
In this webinar, we present our solution for model-based calibration of gasoline engines. The basis of the new approach is the combination of the AVL engineering enhanced solution with the AVL CRUISE™ M crank-angle resolved cylinder model.
During the concept development phase, engineers often struggle to find realistic component data in order to parameterize their simulation models. Most of the time, they operate with generic data not representing reality.
The safety of the vehicle battery system during hazardous events is of critical importance.
When developing a battery for an electrified vehicle, temperature presents a particular challenge: If the temperature drops, performance decreases and charging problems may occur. Elevated temperature levels can lead to overheating and damage to the
In the third and final part of this webinar series, AVL and Batemo experts put everything explained in the first two sessions into practice.
In part two of this three-part webinar series, AVL and Batemo experts put simulation-based battery system development to the test and analyze three examples: fast-charging, cell aging and module cooling.
"More calibration tasks in less time with limited budgets.” This difficult framework is motivating OEMs to frontload as many processes into a virtual environment as possible.
With vehicle electrification, the competition to design and manufacture the most efficient powertrain possible is stronger than ever - with many hurdles to overcome.
In part one of this three-part webinar series, AVL and Batemo experts discuss how their high-precision physical, parameterized and validated battery cell models represent a breakthrough in battery development.
More than ever the automotive industry is under pressure to reduce emissions from internal combustion engines. To meet current and upcoming legislation goals, exhaust gas after-treatment systems must be highly effective right from engine start.
For many years, the automotive industry has been under constant pressure to reduce emissions from internal combustion engines.
The pace of change that the automotive industry has seen in recent years is unprecedented. Almost every new vehicle is electrified to a certain degree, ranging from mild hybrids to battery and fuel-cell electric vehicles.
2020 is the first year in which automakers need to meet fleetwide CO2 targets.
The need to reduce time to market for electrified powertrains is increasing rapidly due to the latest CO2 regulations. Shortening the development time of the battery is a key factor for the entire vehicle development. In order to optimize the perform
Frontloading is an effective measure to shorten product development cycles. It is particularly important in the powertrain development of fuel cell electric vehicles (FCEV) featuring multiple physical domains.
Hybrid Electric Vehicles (HEVs) combine the best of two worlds: a long range possible through an internal combustion engine and lower consumption and emissions through electrification.
With the rise of new powertrain technologies, the comfort of the passenger in the cabin and the energy management of the air conditioning system are becoming increasingly important.
AVL offers tailored simulation solutions to support engineering tasks during the fuel cell development process to achieve a short time to market.
To optimize the performance, efficiency, hazard prevention and lifetime of a battery in all relevant real-world scenarios, we have to investigate on multiple levels.
OEMs that succeed in quickly bringing electric vehicles (EVs) or hybrid electric vehicles (HEV) to market are in a strong position to dominate the industry. An integrated simulation approach is key to accelerating their development via frontloading.
This Webinar demonstrates the usage of system simulation throughout the development process of a battery electric vehicle.
This Webinar demonstrates the value of system simulation for the optimization of the propulsion and energy systems of marine applications.