Brennstoffzellen sind komplexe Systeme. Für ihren sicheren Betrieb ist es wichtig, die Wechselwirkung einer großen Anzahl von Betriebsparametern und äußeren Bedingungen wie Leistungsbedarf, Systemtemperatur, Feuchtigkeit und Temperatur zu berücksichtigen. Die Optimierung der Betriebsstrategie eines Brennstoffzellen-Stacks ist von entscheidender Bedeutung, um Degradierung zu vermeiden und die Lebensdauer zu maximieren. Darüber hinaus spielt die Simulation eine entscheidende Rolle im Entwicklungsprozess von Brennstoffzellen, vom Konzept über die Konstruktion bis hin zu den Test- und Validierungsphasen und darüber hinaus. Durch den Einsatz von Virtualisierung können Ingenieure Entwicklungsaufgaben vorverlagern und die Anzahl der Brennstoffzellen-Prototypen reduzieren, die zur Optimierung der Systeme in einer sicheren, hochgradig reproduzierbaren und kostengünstigen Umgebung benötigt werden.
Alles beginnt mit Hochleistungsmodellen in der Büroumgebung, um eine erste Optimierung der Betriebsstrategie durchzuführen. Um einen realistischeren Betrieb des Brennstoffzellensystems zu ermöglichen, ist die Integration der Fahrzeugsimulation in die Testdurchführung entscheidend. Durch die einfache Integration von Echtzeit- und Nicht-Echtzeit-Simulationsmodellen lassen sich die Testmöglichkeiten weiter verbessern. In einem späteren Stadium, wenn bereits reale Steuergeräte zur Verfügung stehen, gewährleistet die Verwendung einer virtuellen Kalibrierungsumgebung einen reibungslosen Übergang zur endgültigen Validierung der Betriebsstrategie auf der realen Hardware.
Optimierungen der Betriebsstrategie
Gleich zu Beginn des Entwicklungsprozesses können Sie Performance-Modelle in der Büroumgebung erstellen, um erste Optimierungen der Betriebsstrategie durchzuführen. Mit High-Fidelity-Modellen und Optimierungstools können Sie sich auf einen hohen Automatisierungsgrad verlassen, um die besten Ergebnisse zu erzielen.
Virtuelle Kalibrierung
Wenn physische Steuerelemente verfügbar werden, unterstützen wir Sie bei der Verwendung einer virtuellen Kalibrierungsumgebung wie beispielweise das AVL Virtual Testbed™. In dieser Phase wirken diese Tools wie ein Sprungbrett, das den reibungslosen Übergang zur endgültigen Validierung der Betriebsstrategie auf realer Hardware ermöglicht.
Simulation von Brennstoffzellenmodellen
Greifen Sie auf sofort einsatzbereite Simulationsmodelle zu, die nur eine minimale Parametrisierung erfordern, um hochentwickelte Simulationen zu erstellen. So können Sie unglaublich realistische Brennstoffzellen-Betriebsmodelle simulieren und sie in Hardware-Tests auf dem Prüfstand integrieren.
Bei der Entwicklung von Brennstoffzellen ist es selbstverständlich, sich auf Simulationsergebnisse zu verlassen, um die Spezifikation und das Design von Produkten wie FCEVs zu unterstützen. Der Einsatz von Simulations- und Virtualisierungsmethoden an Prüfständen eröffnet großes Potenzial, um Entwicklungs - und Validierungsrisiken zu reduzieren und gleichzeitig die Qualität der Ergebnisse zu verbessern.
– Tomas Dehne, Chief Engineer, Fuel Cell Testing Technology, AVL
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Stetig auf dem Weg in die Zukunft: Erfahren Sie, was es Neues im Bereich Optimierung und Testen von Brennstoffzellen-Betriebsstrategie gibt.
Fuel cells look set to play a critical part in the global effort to reduce CO2 emissions, and stakeholders are working hard to bring the technology to market in the shortest possible time.In this session, AVL's Emre Kural, Leo Xenakis, and Tomas Dehn