Simulation von Anionenaustauschermembranen (AEM) Elektrolyseuren mit AVL FIRE™ M
- Blog
Clemens Fink, Senior Development Owner
SOxC System-Generator
Die Erstellung von Festoxid-Stack- und Balance-of-Plant (BOP)-Systemmodellen kann eine überaus anspruchsvolle Aufgabe darstellen, die Fachwissen über die erforderliche Stack-Konfiguration, die Anordnung und Dimensionierung der Komponenten zur Medienversorgung sowie über die Regelung dynamischer Betriebszyklen erfordert.
Die aktuelle Version von AVL CRUISE™ M erleichtert die Erstellung solcher Modelle mit einem SOxC System-Generator, der in seinem einfachsten Ansatz nicht mehr als zwei einzelne Stack-Charakteristika benötigt: die aktive Zellfläche und die Anzahl der Zellen im Stack. In einem optionalen Eingabezweig können Sie die Details der im Stack stattfindenden Reaktionschemie spezifizieren. Damit können Sie äußerst effizient ein vereinfachtes Systemmodell erstellen, das den Betrieb des Stacks ermöglicht.
Optional kann ein detaillierteres Standard-BOP-Systemmodell erstellt werden, das ein Gebläse, Wärmetauscher und einen Oxidationskatalysator sowie die Steuerung für den Betrieb des gesamten Systems enthält. Das automatisch generierte Modell mit den abgeschätzten Komponentenparametern ist sofort einsatzbereit. Es bietet ein spezielles Simulations-Dashboard und eine integrierte Ergebnisvorschau.
Chemisches Gleichgewicht – Reaktionskinetik-freie Spezieskonvertierung
Die Berechnung des chemischen Gleichgewichts (Chemical Equilibrium - CE) ist eine bewährte Methode zur Bewertung der Auswirkungen chemischer Reaktionen auf die Umwandlung von Spezies, sowohl in der Gasphase als auch darüber hinaus.
In dieser Version von CRUISE M können Sie CE-Berechnungen mit der Option zur Berechnung chemischer Gleichgewichte in den Komponenten Plenum, quasi-dimensionale Rohrleitung und Festoxid-Stack durchführen. Wenn Sie die CE-Berechnung aktivieren, werden Sie in übersichtlicher Art und Weise durch die Konfigurationsschritte für die Berechnung geführt.
Die gesamte CE-Berechnung wird mit Hilfe des Cantera-Pakets durchgeführt, das einphasige und mehrphasige Gleichgewichte auch in Abhängigkeit von der Anwesenheit nicht gasförmiger Reaktionspartner anbietet. Die Anwendbarkeit des CE-Ansatzes wurde für ein Systemmodell einer Festoxid-Brennstoffzelle (SOFC) validiert, bei dem die kinetischen Umwandlungsberechnungen des Brennstoffreformers und des Nachverbrennungskatalysators optional durch CE-Berechnungen ersetzt werden können.
Die CE-Funktionalität ist auch in den SOxC-Wizard eingebettet, um die Auswirkungen der stapelinternen Brennstoffreformierungsreaktionen zu berücksichtigen. Ein einfaches Sandbox-Installationsbeispiel und ein Demo-Modell eines realen SOFC-Systems stehen für einen schnellen Start bereit.
Start- und Basislizenzen – Anwendungsspezifische Pakete
AVL CRUISE™ M bietet über 300 Komponenten, die in ein Basislizenzpaket unterteilt sind, das durch Zusatzlizenzgruppen ergänzt werden kann, die erweiterte Funktionen in den Bereichen Elektrifizierung und Verbrennungsmotor-Performance beinhalten. Um mehr anwendungsorientierte Komponentenbibliotheken anbieten zu können, wird in dieser Version von CRUISE M die Lizenzierung von rund 260 Basiskomponenten aufgeteilt. Eine neu eingeführte Lizenzgruppe "Start" enthält rund 170 Komponenten aus den Bereichen Elektrifizierung, Gaspfad, Kühlung, Thermik und Steuerung. Die verbleibenden 90 Komponenten des Basispakets umfassen die Kältemittel-, Mechanik- und Fahrzeugdomäne, einschließlich spezieller Fahrzeugsteuerungsfunktionen. Mit der neuen Lizenzgruppe können Sie den Komponenten- und Lizenzierungsumfang noch genauer auf die Bedürfnisse Ihrer Anwendung abstimmen.
Wir präsentieren den neuen Freemium AVL Scenario Simulator™
AVL Scenario Simulator™ ist die kostenoptimierte Lösung für vollautomatische, groß angelegte ADAS/AD-Tests auf Basis des ASAM OpenSCENARIO® XML-Standards. Integrieren und testen Sie kontinuierlich Ihre Planungs- und Steuerungsstacks in unserer flexiblen und offenen Simulationsplattform für schnellere Feedbackschleifen und eine höhere Testabdeckung.
Auflösung von dünnen eingebetteten Körpern ohne Verwendung der "Shell"-Option
Indem der benutzerdefinierte Parameter EMB_KEEP_SHELLS auf "1" gesetzt wird, werden die eingebetteten Körpergeometrien künstlich dicker gemacht, wo sie sonst nicht durch das CFD-Netz aufgelöst werden würden.
Dies bedeutet, dass es an allen eingebetteten Körperoberflächen mindestens eine vollständig solide Zelle gibt. Wie in Abbildung 1 dargestellt, verbessert die neue Behandlung die Auflösung von dünnen Teilen und folglich das vorhergesagte Luftströmungsfeld erheblich.
Hinweis: Wenn die Option "Shell" für einen Körper aktiviert ist, werden alle Zellen, die von der eingebetteten Körperoberfläche geschnitten werden, dennoch auf "full solid" gesetzt
Die neue Version von AVL VSM™ weitet die Off-Road-Simulation auf PKWs aus und beinhaltet Vehicle Model Factory-Funktionen für Nutzfahrzeuge.
Neue AVL VSM™ Off-Road-Simulation für Personenkraftwagen
Es wird erwartet, dass sich die Geländegängigkeit von Personenkraftwagen aus verschiedenen Märkten in den kommenden Jahren verbessern wird. Dies steht im Zusammenhang mit der Zunahme der auf dem Markt erhältlichen Crossover- und SUV-Modelle und dem Einsatz neuer Technologien. Verbesserungen, die bei ICE-Fahrzeugen spezielle und teure Hardware und Steuerungen erfordern würden, können bei (P)HEVs und BEVs nur noch mit neuen Steuerfunktionen vorgenommen werden, da die Hardware für viele von ihnen bereits verfügbar ist.
Tests im Gelände, z. B. auf unbefestigten, sandigen, schlammigen oder verschneiten Straßen, sind in der Praxis sehr schwierig, da sich die Fahrbahnbedingungen aufgrund von Bodenverformungen und Witterungseinflüssen ständig ändern. An jedem Testtag sieht die Straße anders aus, was eine zusätzliche Herausforderung für die Fahrzeugentwicklung, die Kalibrierung der Kontrollen und die Validierung darstellt. Um zuverlässige Testbedingungen zu schaffen, führt AVL VSM™ 2024 R1 die Off-Road-Funktion auch für Personenkraftwagen ein.
Diese Lösung ermöglicht eine konsistente und reproduzierbare Bodenbeschaffenheit für die virtuelle Entwicklung, Kalibrierung und Prüfung von Fahrzeugen. Sie umfasst vordefinierte Straßen, Bodenbedingungen, Reifen und Fahrzeugvorlagen, die in Kombination mit den einsatzbereiten VSM-Antriebsstrangoptionen und Fahrzeugsteuerungsmodellen zu einem effizienten Arbeitsablauf und einer hohen Simulationsgenauigkeit führen. Die bekannte VSM-Echtzeit-Fähigkeit gilt auch für den Off-Road Bereich und ermöglicht den Einsatz von XiL.
AVL EXCITE™ M
Einfacher Riementrieb in AVL EXCITE™ M
Riemen-triebe sind Schlüsselelemente in Verbrennungsmotoren und Hybridantriebssträngen. Der Riementrieb, der in AVL EXCITE™ Power Unit verfügbar war, ist nun in AVL EXCITE™ M integriert. Der Riemen wird innerhalb des Makros definiert, was die direkte Auswahl von Riemenscheiben, 3D-Visualisierung und Animation ermöglicht. Es bündelt auch die Definition der Riemeneigenschaften wie z.B. die Spezifikation der konkreten Steifigkeit und Dämpfung, basierend auf spezifischen Werten.
Gefällt Ihnen das? Vielleicht gefallen Ihnen auch diese...
Geschirrspüler gehören zu den gängigen Haushaltsgeräten, die in fast jeder modernen Küche zu finden sind. Im Laufe der Jahrzehnte wurden nicht nur das Design und die Funktionen von Geschirrspülern weiterentwickelt, sondern auch die Methoden und Technologien zur Analyse und Verbesserung ihrer Effizienz haben sich erheblich verändert.
Die Batterie ist zweifellos die komplexeste Komponente moderner Elektroautos und maßgeblich für das Fahrerlebnis und die Reichweite verantwortlich. Doch im Laufe ihrer Lebensdauer unterliegt sie einem kontinuierlichen Leistungsverlust, bedingt durch Degradationsmechanismen, die ihre Speicherfähigkeit und damit die Reichweite und...
Die Elektromobilität steht vor einer entscheidenden Herausforderung: Die Ladezeit der Batterie muss minimiert werden, um die Akzeptanz von elektrischen Fahrzeugen zu steigern. Dies ist von zentraler Bedeutung, da neben der Reichweite die Ladezeit einer der wichtigsten Faktoren für die Nutzerzufriedenheit ist.
Um festzustellen, ob eine automatisierte Fahrfunktion sicher ist, wären Milliarden von Testkilometern erforderlich. Physikalische Tests und reale Prototypen können ein derartiges Testvolumen einfach nicht effizient bewältigen.
Es war einmal in der Welt der Brennstoffzellen und Elektrolyseure, als eine wunderbare Technologie aufkam. Sie würde Polymerelektrolytmembranen (PEM) als Separatoren verwenden und bei moderaten Temperaturen von 60 bis 80°C arbeiten.
Das Verständnis und die Beherrschung des Einflusses von Verschmutzungen auf ein Fahrzeug ist ein wichtiger Aspekt der Fahrsicherheit, der bei der Konstruktion von Fahrzeugen berücksichtigt werden muss.
Globale Initiativen und Maßnahmen zur Erreichung langfristiger Klimaziele führen zur Entwicklung und Industrialisierung neuer Elektrolyseursysteme.
Ein gefürchtetes Phänomen in der Batterieentwicklung ist das thermische Durchgehen (Thermal Runaway) der Batteriezelle.
Updates und Optimierungen für die Simulationslösung von AVL
Die Polarisationskurve stellt die Beziehung zwischen Zellspannung und Stromdichte dar. Eine genaue Übereinstimmung zwischen den Vorhersagen des Modells und der experimentellen Polarisationskurve ist für zuverlässige Simulationen unerlässlich.
Die Reichweite ist einer der wichtigsten Verkaufsfaktoren für batteriebetriebene Elektrofahrzeuge, und für die Endkunden zählt jeder Kilometer. Es gibt mehrere Möglichkeiten, die Gesamteffizienz des Fahrzeugs zu erhöhen, aber einer der wichtigsten Beiträge ist ein effizientes Wärmemanagementsystem (VTMS).