HZwo:FRAME – InTherm

Thermomanagementmodul und Betriebsstrategie für ein optimiertes Energiemanagement von Brennstoffzellenfahrzeugen

 

Bild: Jens Heinrich, ICM

 

Gesamtziel des Vorhabens HZwo:InTherm ist die Entwicklung eines Thermomanagementmoduls und des dazugehörigen Verfahrens für das ganzheitliche elektrische und thermische Energiemanagement von Brennstoffzellenfahrzeugen.

Dadurch soll die Voraussetzung geschaffen werden, nicht nur elektrische, sondern auch thermische Energie optimal im Gesamtfahrzeug zu verteilen und zu nutzen, um dadurch Effizienz und Komfort zu steigern sowie durch eine optimalere Systemauslegung Kostensenkungen zu erreichen.

Weitere Schwerpunkte des Projektes sind die Funktionalisierung der Fahrzeugaußenhaut als Wärmeübertrager, die Einbindung des Wasserstoffdrucktanks ins das Thermomanagement sowie die thermische Optimierung von Wärmepumpe und Brennstoffzellensystem.

Zum Funktionsnachweis des Verfahrens und der Methodik für dessen Auslegung wird ein Forschungsfunktionsmuster aufgebaut werden, welches die verschiedenen elektrischen und thermischen Quellen und Senken eines Brennstoffzellenfahrzeugs miteinander verbindet. Daran sollen die Funktion des Thermomanagementmoduls sowie des Energiemanagementverfahrens im Labor unter realitätsnahen Bedingungen verifiziert werden.

 

Vereinfachte Darstellung der Fahrzeugtopologie mit Thermomanagementmodul (TMM, zum Vergrößern anklicken, Bild: TU Chemnitz, Professur Alternative Fahrzeugantriebe)

 

Motivation:

  • Entwicklung von Technologien und Lösungen für Brennstoffzellenfahrzeuge durch sächsische KMU
  • Ansiedlung einer Wertschöpfungskette für zukünftige Antriebskomponenten im Autoland Sachsen
  • Erweitern der Kompetenzen im Bereich Brennstoffzelle bei den KMUs durch interdisziplinäre Zusammenarbeit

 

Ziele:

  • simulationsbasierte Erforschung eines innovativen Energiemanagementverfahrens für Brennstoffzellenfahrzeuge
  • Entwicklung eines Thermomanagementmoduls zur thermischen Verknüpfung der verschiedenen Fahrzeugteilsysteme
  • Erforschung der thermischen Ankopplung von Wasserstoffdruckspeichern in das Fahrzeugthermomanagement
  • Entwicklung neuer Methoden zur thermischen Charakterisierung und Betriebsstrategieoptimierung von Brennstoffzellensystemen
  • Entwicklung eines neuartigen Wärmepumpenmoduls unter spezieller Berücksichtigung der Randbedingungen für den Einsatz in brennstoffzellenbetrieben Kleinfahrzeugen
  • Maximierung der Wärmeauskopplung bei geringen Kühlmitteltemperaturen durch Funktionalisierung von Fahrgastzellen-Karosserieteilen

 

Handlungsfelder des Projektes (Bild: Jens Heinrich, ICM)

 

Partner:

  • ICM e.V., Chemnitz
  • Technische Universität Chemnitz/Professur Alternative Fahrzeugantriebe
  • car systems Scheil GmbH & Co. KG
  • Modellbau Roth GmbH & Co. KG
  • Wärmetauscher Sachsen GmbH
  • FAE Elektrotechnik GmbH & Co. KG

Laufzeit: 01.03.2019 – 31.12.2021

Förderung und Projektträger: EFRE, SAB Sächsische Aufbaubank

Ansprechpartner: philipp.rathke@mb.tu-chemnitz.de

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