Konferenz

Thermomanagement in elektromotorisch angetriebenen PKW

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Thermomanagement-elektromotorisch-angetriebenen-Pkw

Die 8. VDI-Fachkonferenz „Thermomanagement in elektromotorisch angetriebenen Pkw“ diskutiert neue Möglichkeiten zur effizienten Innenraumklimatisierung von elektromotorisch angetriebenen Fahrzeugen. Hier werden Innovative Lösungen für Heizer und Kältemaschinen genauso behandelt, wie simulationsbasierte Ansätze und die Einbeziehung des elektrischen Antriebsstranges in die Gesamtbetrachtung.

Reichweitenproblematik: Thermomanagement als Retter der Elektromobilität

Die Innenraumklimatisierung stellt nach dem Antrieb die energieintensivste Anwendung im Fahrzeug dar. Der Hochvoltspeicher im Hybrid- und Elektrofahrzeug ist mit seiner begrenzten Kapazität nur bedingt im Stande, den Fahr- und Klimatisierungsbetrieb abzudecken. Die bislang geringe Kapazität der Traktionsbatterien soll vornehmlich zum Fahren und nicht zum Kühlen oder Heizen genutzt werden. Durch den hohen Energiebedarf der Innenraumklimatisierung kann sich der maximalen Aktionsradius eines Fahrzeugs teilweise um bis zu 50 % vermindern. Vor allem die Zuliefererindustrie hat auf dieses Problem reagiert und bietet innovative Lösungen für ein effizienteres Thermomanagement an. Die Konferenz „Thermomanagement in elektromotorisch angetriebenen Pkw“ stellt diese Lösungen vor und diskutiert deren praktische Anwendung in BEV und HEV.

Im Fokus stehen dabei die effiziente Klimatisierung von Hybrid- und Elektrofahrzeugen und die dadurch mögliche Reichweitensteigerung. Ebenfalls thematisiert wird der elektrische Antriebsstrang, also HV-Speicher, E-Maschinen und Leistungselektronik, und das daran anknüpfende Wärmemanagement.

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Dienstag, 3. Dezember 2019

08:45	Registrierung
09:20	Begrüßung und Eröffnung
	Anforderungen an das Thermomanagement
09:30	Zukünftige e-Mobilität und der Wandel der Systemanforderungen – Wechselwirkungen zwischen Batterie und Thermomanagement Elektromobilität und Nutzungsprofile Einfluss thermische Systeme und Topologie X-Domain, Energieverbrauch Dr. Lothar Schindele, Referent E-Mobilität, Powertrain and eMobility Systems; Co-Autoren: Dr. Norbert Müller, Dr. David Schütz, alle Robert Bosch GmbH, Renningen
10:10	Firmenübergreifende Simulationsumgebungen für Thermomanagement - Nutzen und Potentiale Vorstellung des EU-Projektes „HiFi Elements“ Grundsätzliche Überlegungen zu großen gekoppelten Simulationsumgebungen mit mehreren unterschiedlichen Werkzeugen Erfahrungen im Projekt und erste Simulationsergebnisse Dr. Christoph Stroh, Manager Software Methods, Magna Powertrain, Engineering Centre Steyr GmbH&Co KG, St. Valentin, Österreich
10:50	Kaffeepause
11:20	Analyse des weltweiten Energiebedarfs zum Heizen und Kühlen von Elektrofahrzeugen CO2-Wärmepumpe und thermisches Gesamtfahrzeugmodell Methode zur Abbildung des regionalen Klimas Vergleich des Energiebedarfs von HVAC-Systemen in verschiedenen Regionen GREEN-MAC-LCCP Dr.-Ing. Malte Westerloh, Methodenentwickler für virtuelle Absicherung und prototypenfreie Entwicklung, Volkswagen AG, Wolfsburg
	Traktionsenergiespeicher: Von der Serie bis zur Forschung
12:00	Entwurf und Integration von Thermomanagement für Li-Ionen-Batterien im elektrischen Antriebsstrang Bedeutung von thermischem Management für Li-Ionen-Batterien Spezifikation, Batterie-Anforderungen, Fahrzeugschnittstellen Konzeptauswahl und Festlegung Schritte in der Serienentwicklung und Ausblick Alfred Jeckel, Systementwicklung HEV Batterie, Daimler AG, Sindelfingen
12:40	Gemeinsames Mittagessen
13:50	Entwicklung von Festelektrolyten im Kompetenzcluster FestBatt Forschungsstand Festkörperbatterien und Entwicklung von Festelektrolyten im Kompetenzcluster FestBatt Fokus: Skalierung der Synthese, Verarbeitung und Evaluation Grenzflächen zwischen Festelektrolyt und Aktivmaterial für den Lithiumionentransfer Stabile Grenzflächen durch Schutzschichten als Lösungsansatz Dr. Felix H. Richter, Koordinator FestBatt, Zentrum für Materialforschung; Co-Autor: Prof. Dr. Jürgen Janek, Physikalisch-Chemisches Institut, Justus-Liebig-Universität Gießen
	Traktionsenergiespeicher: Kühlung und Schnellladen
14:30	Batteriekühlung auf Basis von Kältemitteldirektverdampfung – Potentiale, Herausforderungen und Konzepte Vergleich Batteriekühlung auf Basis von Wasser und Kältemitteldirektverdampfung Bewertung Zelltemperaturen sowie Temperaturverteilung innerhalb des Batteriesystems Schnellladen M.Sc. Christopher Franzke, Entwicklungsingenieur; Co-Autoren: Dr.-Ing. Rico Baumgart, Team Manager; M.Sc. Manoj Kumar Suresh, Concepts & Validation, IAV GmbH, Chemnitz
15:10	Herausforderungen an das Thermomanagement von Batteriesystemen - Lösungsansätze auf Komponentenebene Aktuelle Lösungen für das Batteriethermomanagement Supercharging aus Sicht eines Dichtungsherstellers Zuverlässigkeit und Sicherheitsaspekte Dr. rer. nat. Peter Kritzer, Senior Application Manager, Freudenberg Sealing Technologies GmbH & Co KG, Weinheim
15:50	Next Generation Module for Ultra Fast Charging 400 km Reichweite in 15 min laden Teil des Forschungsprojekt D-SEe (Durchgängiges Schnellladekonzept für Elektrofahrzeuge) Simulative Evaluierung Kühlkonzepte und deren Optimierung Experimentelle Validierung über Prototyp-Module Pascal Hermann, Leiter Simulation; Co-Autoren: Chunxi Zhang, Simulationsingenieur, hofer powertrain, Nürtingen; Prof. Dr.-Ing. Kai André Böhm, Hochschule Esslingen, Esslingen
16:30	Kaffeepause to Go
16:50	Abfahrt zur Besichtigung
17:30	Exklusive Fachführung durch das Batterie-Prüfzentrum der Firma Bertrandt, Ehningen Das Batterie-Prüfzentrum wurde im Mai 2019 als eines der größten Hochvoltprüfzentren in Deutschland eröffnet. Getestet werden sowohl Hybridbatterien als auch Batterien für rein elektrische Fahrzeuge unter verschiedensten Klima- und Lastbedingungen. Hinzu kommt die Konstruktion von Batteriegehäusen sowie die Integration und Entwicklung von Batteriemanagementsystemen und der gesamten Elektronik. Führung durch Moritz Knebel, Manager High Voltage Test Center, Bertrandt Technikum GmbH, Ehningen (45 Min.) Vortrag: Effizientes Thermomanagement elektrifizierter Fahrzeuge durch Simulation Dr. rer. nat. Holger Müller, Geschäftsführer, und Felix Kunert, Teamleiter CFD/Thermomanagement, Bertrandt Simulations GmbH, Ehningen (45 Min.) Rückfahrt gegen 19 Uhr
	Get-together Zum Ausklang des ersten Veranstaltungstages lädt Sie das VDI Wissensforum zu einem Get-together ein. Nutzen Sie die entspannte Atmosphäre, um Ihr Netzwerk zu erweitern und mit anderen Teilnehmern und Referenten vertiefende Gespräche zu führen.

Mittwoch, 4. Dezember 2019

08:30	World Café: Herausforderungen im Thermomanagement Diskutieren Sie in kleinen Gruppen über mögliche Strategien und Lösungen zu den folgenden Themen (im Wechsel à 20 Min.): Innenraumklimatisierung: Probleme und Möglichkeiten Schnellladeleistung: Anforderung an das Thermomanagement Thermische Lösungen in Leistungselektronik und E-Maschine
	Thermoarchitekturen: Entwicklung und Simulation
09:30	Energieeffiziente und kompakte Heiz- und Kühlkonzepte für Kleinund Kleinstfahrzeuge Zunahme elektrisch betriebener Klein- und Kleinstfahrzeuge Vollwertiges Heiz- und Kühlsystem für ganzjährige Nutzbarkeit Klimatisierungskonzepte für stark begrenzte Batteriekapazität und limitierten Bauraum Anforderungen, Konzepte und Ausführungsmöglichkeiten sowie Darstellung des Einflusses auf die Reichweite Dipl.-Ing. Jörg Aurich und Co-Autor: Dr.-Ing. Rico Baumgart, beide IAV GmbH, Chemnitz
10:10	Flexible, skalierbare Thermoarchitekturen zur Reichweitenerhöhung im Winter Potentiale einer Sekundärkreisarchitektur Elekrothermische Rekuperation und notwendige Bauelemente Simulation der Energieersparnisse und des Reichweitengewinns Henry Strobel, Head of CoC Thermomanagement und Egor Sawazki, Projektleiter Elektromobiltät, Continental AG, CPT Group, Regensburg
10:50	Kaffeepause
11:20	Regelungskonzept zur Fahrzeugkabinenklimatisierung unter Einbindung eines insassennahen Flächenheizsystems Ganzheitlicher Ansatz und Regelungskonzept zur Effizienzverbesserung und Komfortsteigerung in Fahrzeugen Insassennahe Flächenheizung – Simulation, Potentialanalyse und Konzeptableitung Prototypische Umsetzung, experimentelle Untersuchung und Ergebnisdiskussion Subjektive Bewertung des thermischen Komforts von Flächenheizsystemen in Fahrzeugkabinen Dipl.-Ing. (FH) Maximilian Klein, Entwicklungsingenieur Klimasysteme, Ford-Werke GmbH, Köln und Dipl-Ing. Thomas Hirn, Wiss. Mitarbeiter Thermomanagement, Institut für Kraftfahrzeuge (ika) und Dipl.-Ing. Kai Rewitz, Teamleiter Nutzverhalten und Komfort; Co-Autoren: Univ.-Prof. Dirk Müller, Lehrstuhl für Gebäude- und Raumklimatechnik, E.ON Energieforschungszentrum; Univ.-Prof. Lutz Eckstein, alle RWTH Aachen
12:00	Modellprädiktive Klimaregelung mit LSTM-Netzen (Long ShortTerm Memory) Prädiktion thermischer Einflussgrößen mittels maschinellen Lernens Abbildung thermischer Modelle des Klimatisierungssystems mit tiefen rekurrenten neuronalen Netzen Entwicklung einer auf Deep-Learning basierten modellprädiktiven Klimaregelung Dipl.-Wirtsch.-Ing. Sebastian Lempp, Thermische Simulation Gesamtfahrzeug; Co-Autoren: Dr.-Ing. Wilhelm Tegethoff, Geschäftsführer, beide TLK-Thermo GmbH, Braunschweig; Dipl.-Ing. Peter Engel, Wissenschaftlicher Mitarbeiter, TU Clausthal - Institute for Software and Systems Engineering, Goslar
12:40	Gemeinsames Mittagessen
	Komponentenoptimierung für Heiz-/Kühlkreisläufe
13:40	Thermoelektrischer Heizkörper Notwendigkeit für effiziente Heiztechnologien Thermoelektrik: Kompakt und effizient Aufbau und Funktionsprinzip thermoelektrischer Heizkörper Umsetzung und Vermessung Dr. Christian Schulze, Projektleitung Corporate Advanced Engineering Thermal Management, Mahle International GmbH, Stuttgart
14:20	Optimierte Einbindung eines schnell verfügbaren HV Heizers im Elektrofahrzeug Analyse von Fahrdaten aus Realfahrten bezüglich des theoretischen Potentials der elektrothermischen Rekuperation Prüfstandsversuche zur Abschätzung der Rekuperationkennlinie in Abhängigkeit von Batterietemperatur und Ladezustand Simulative Umsetzung einer Betriebsstrategie zur elektrothermischen Rekuperation Evaluation des Reichweitenvorteils Matthias Steinsträter, M.Sc., Wissenschaftlicher Mitarbeiter, TU München, Lehrstuhl für Fahrzeugtechnik, Garching bei München und Co-Autor: Tino Jungbauer, Product Manager, Webasto Thermo & Comfort, Gilching
15:00	A/C-APU – Ein wasserstoffbasiertes Klimaaggregat zur Reichweitenerhöhung von Brennstoffzellenfahrzeugen Herausforderungen in Thermomanagement und Kabinenklimatisierung von Brennstoffzellenfahrzeugen Funktionsweise Klimaaggregat basierend auf Metallhydriden Einfluss von Temperatur und Brennstoffzellenleistung auf die Performance Fahrzeugintegration und mögliche Use-Cases Robert Hegner, wissenschaftlicher Mitarbeiter und Co-Autor: Prof. Horst E. Friedrich, Institutsleitung, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR), Institut für Fahrzeugkonzepte (FK), Stuttgart
15:40	Ergebnisse des World Cafés
15:50	Abschlussdiskussion
16:00	Ende der Veranstaltung

An wen wendet sich die Konferenz?

Die Konferenz „Thermomanagement in elektromotorisch angetriebenen Pkw“ richtet sich Fach- und Führungskräfte von:

OEMs
Forschungseinrichtungen
Automobilzulieferern

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