Thermische Simulation des elektrischen Ladepfads bei Elektro-Nutzfahrzeugen

Jochen Krings untersucht die thermische Optimierung von vier zentralen Ladekomponenten des Hochvoltladepfads eines Elektro-Nutzfahrzeugs durch eindimensionale Simulationsmodelle. Die Validierung der Simulationsergebnisse mit realen Messungen bildet die Grundlage für seine weiterführende Analyse der thermischen Optimierungsansätze. Diese Ansätze des Autors sind: Wärmeentstehung reduzieren, Wärmeaufnahme vergrößern und Wärmeleitung erhöhen. Dabei zeigt er für jede Ladekomponente jeweils drei verschiedene konkrete Optimierungsansätze auf. Zusätzlich werden einzelne Ladekomponenten zu einem zusammenhängenden thermischen Gesamtmodell gekoppelt. Die Kopplung ermöglicht eine Bestimmung der entstehenden Wärme und der Wärmeübertragung an die Kühlflüssigkeit während eines Ladevorgangs sowie die thermische Beeinflussung der Ladekomponenten untereinander. Neben der rein thermischen Analyse lassen sich mit den Simulationsmodellen durch die Energiebilanzierung auch konkrete Werte von Energieverbräuchen bestimmen und die Optimierungsmaßnahmen quantitativ gegenüberstellen. Die gewonnenen Erkenntnisse über das thermische Verhalten der Ladekomponenten lassen sich auch auf andere elektrische Bauteile übertragen.