Die 35-minütige Präsentation von Steve Miller und Dr. Lorenzo Nicoletti (beide von MathWorks) gibt einen fundierten und praxisorientierten Einblick in die Entwicklung und Optimierung eines Thermomanagementsystems für batterieelektrische Fahrzeuge. Mithilfe von Simulink und Simscape setzen sie ein virtuelles Fahrzeugmodell eines mittelgroßen BEV ein, das als Grundlage für die Untersuchung unterschiedlicher Designansätze, die Verfeinerung von Komponenten und eine systemweite Optimierung dient. Das Modell umfasst zentrale Subsysteme wie den elektrischen Antrieb, die Antriebsstrangkomponenten, den Kältemittel- und Kühlmittelkreislauf sowie den Fahrzeuginnenraum.
Besonders überzeugend ist die realitätsnahe Darstellung der thermischen Zusammenhänge zwischen Batterie, Elektromotor, Fahrgastraum und Umgebungseinflüssen wie Wetter und Fahrprofil. Das verwendete Simscape-Modell bildet diese Wechselwirkungen detailliert ab und ermöglicht so eine präzise Bewertung des Energiehaushalts im Fahrzeug.
Ein weiterer Schwerpunkt des Vortrags liegt auf der Sensitivitätsanalyse (ab ca. Minute 15:00) : Durch systematische Variation wichtiger Parameter wie Heizleistung, Kühlmitteldurchmesser oder Getriebeübersetzung wird ermittelt, welche Stellgrößen besonders großen Einfluss auf den Energieverbrauch und das Temperaturverhalten der Batterie haben. Die anschließende Optimierung mit dem Algorithmus surrogateopt zeigt, wie sich trotz komplexer Abhängigkeiten eine effiziente Parametrierung erreichen lässt – sogar unter Einhaltung praxisnaher Vorgaben wie einer maximalen Aufheizzeit der Batterie oder des Innenraums.
Die Betrachtung unterschiedlicher Jahreszeiten (Sommer und Winter) und Fahrzyklen unterstreicht zusätzlich die Relevanz des Ansatzes für reale Einsatzszenarien. Auch die Möglichkeit zur Parallelisierung der Berechnungen macht das gezeigte Vorgehen für die industrielle Anwendung attraktiv.
Fazit: Die Präsentation liefert wertvolle Impulse für alle, die sich mit der Entwicklung energieeffizienter Thermomanagementsysteme in der Elektromobilität befassen. (oe)
