Optimierung der Wärmeabfuhr eines Fahrzeug-Elektromotors und Auswirkungen auf den Gesamtkühlkreislauf

Nikolaos Karras behandelt die Senkung des Kühlenergiebedarfs batterieelektrischer Fahrzeuge als Beitrag zur Reichweitensteigerung. Kernaspekt ist hierbei die Untersuchung neuer, effizienterer Wassermantelgeometrien für Elektromotoren, die über eine hohe Wärmeabfuhr bei gleichzeitig geringem Druckverlust verfügen. Neben gängigen Geometrien werden auch alternative Strukturen untersucht. Die Analyse und Beurteilung erfolgt rein numerisch durch ein validiertes 3D-Simulationswerkzeug. Zur zusätzlichen Entlastung des Fahrzeugenergiespeichers werden weitere Kühlkreislauf- bzw. Fahrzeugparameter betrachtet. Für die Bewertung der einzelnen Maßnahmen dient eine 1D-Simulationsumgebung des Elektrofahrzeugs. Dessen Validierung erfolgt durch Klimawindkanal- sowie Streckentests. Abschließend wird die Basis-Fahrzeugkonfiguration mit der optimierten Fahrzeugkonfiguration verglichen.

Autorentext

Nikolaos Karras wurde am Institut für Verbrennungsmotoren und Kraftfahrzeuge am Lehrstuhl Kraftfahrwesen im Bereich Fahrzeugaerodynamik und Thermomanagement der Universität Stuttgart promoviert. Heute arbeitet er als Aerodynamiker im Automobilrennsport.

Klappentext

Nikolaos Karras behandelt die Senkung des Kühlenergiebedarfs batterieelektrischer Fahrzeuge als Beitrag zur Reichweitensteigerung. Kernaspekt ist hierbei die Untersuchung neuer, effizienterer Wassermantelgeometrien für Elektromotoren, die über eine hohe Wärmeabfuhr bei gleichzeitig geringem Druckverlust verfügen. Neben gängigen Geometrien werden auch alternative Strukturen untersucht. Die Analyse und Beurteilung erfolgt rein numerisch durch ein validiertes 3D-Simulationswerkzeug. Zur zusätzlichen Entlastung des Fahrzeugenergiespeichers werden weitere Kühlkreislauf- bzw. Fahrzeugparameter betrachtet. Für die Bewertung der einzelnen Maßnahmen dient eine 1D-Simulationsumgebung des Elektrofahrzeugs. Dessen Validierung erfolgt durch Klimawindkanal- sowie Streckentests. Abschließend wird die Basis-Fahrzeugkonfiguration mit der optimierten Fahrzeugkonfiguration verglichen.

Inhalt
Entwicklungswerkzeuge des Thermomanagements.- Optimierung der Wärmeabfuhr eines Elektromotors und des Gesamtkühlsystems.