Bewertung der Leistungsfähigkeit von Brennstoffzellensystemen mithilfe eines simulationsbasierten Ansatzes

Im Zuge des Trends zu emissionsfreien Fahrzeugen gewinnt die Brennstoffzelle als Alternative zur Batterie immer mehr an Bedeutung, insbesondere bei Nutzfahrzeugen, Bussen oder Pkw, die eine möglichst große Reichweite ohne häufiges Nachladen benötigen. Die Integration des Stacks und der Anlagenbilanz (Balance of Plant, BoP) in ein Fahrzeug ist jedoch nicht einfach: Es handelt sich um viele interagierende physikalische Systeme und Subsysteme, die perfekt mit optimalen Kontrollstrategien kombiniert werden müssen, um das erforderliche Leistungsniveau und den niedrigsten Energieverbrauch zu erreichen und gleichzeitig eine hohe Zuverlässigkeit und lange Lebensdauer zu gewährleisten.

In diesem 30-minütigen Webinar stellen unsere Siemens-Experten und Jules Sery von IFP Energies nouvelles vor, wie ein auf Multiphysik-System-Simulation basierender Ansatz dazu beiträgt, das Verhalten der Brennstoffzelle im Zusammenspiel mit ihren Luft- und Wasserstoffversorgungssystemen sowie den Wasser- und Wärmemanagementsystemen vorherzusagen und besser zu verstehen. Wir werden auch unsere Simulationsfunktionen demonstrieren, indem wir die Ergebnisse für den Wasserstoffverbrauch und das Verhalten des Brennstoffzellensystems mit den Prüfstandsdaten eines Hyundai Nexo vergleichen. Wir erläutern, wie es mit Hilfe von Standardmodellen und anwendungsorientierten Werkzeugen möglich ist, den Brennstoffzellenstapel und die BoP von der Konzeptphase an zu simulieren, die Subsysteme und die Steuerung zu entwerfen und schließlich die Komponenten zu integrieren und die Steuerung zu kalibrieren.

Sorgen Sie für einen kontinuierlichen Arbeitsablauf von der Konzeptphase über die Subsystem- und Steuerungsentwurfsphase bis hin zur Komponentenintegration und Steuerungskalibrierung

In dieser Sitzung stellen wir vor, wie dieser modellbasierte Entwurfsansatz dazu beiträgt, bessere Konstruktionsentscheidungen in kürzerer Zeit zu treffen:

• In der Konzeptionsphase für die Vorauswahl der Komponenten, die Wahl der Architektur und den Entwurf von Steuerungsstrategien unter Verwendung einfacher Modelle mit begrenzten Parametern und schnellen Simulationen
• Für den Entwurf von Teilsystemen und Komponenten werden genauere Modelle verwendet, die mehr physikalische Elemente integrieren
• In der Integrations- und Validierungsphase werden Modelle verwendet, die sowohl Präzision als auch schnelle Simulationen bieten