Die Auslegung von Brennstoffzellen (BZ) ist eine multidisziplinäre Aufgabe. Zur Optimierung von BZ-Systemen werden daher Auslegungswerkzeuge benötigt, mit denen Komponenten aus verschiedenen Disziplinen auf einfache Weise verknüpft werden können. Softwarewerkzeuge für diese multidisziplinäre Aufgabe sind derzeit nicht kommerziell verfügbar. Vor diesem Hintergrund arbeitet das DLR an einem geeigneten Werkzeug zur Auslegung von Brennstoffzellensystemen unter Berücksichtigung der Applikation. Angestrebt wird ein durchgängiges Designwerkzeug, das sowohl die Entwicklung der Betriebsstrategie als auch die Auslegung der Komponenten erlaubt. Als Basiswerkzeug wurde die Simulationssprache Modelica ausgewählt, zusätzlich wird Dymola als grafische Entwicklungsumgebung eingesetzt. Am Beispiel der Modellierung eines Fahrzeugs mit BZ-Antrieb wird gezeigt, wie mit einem objektorientierten Ansatz ein hierarchisch gegliedertes Systemmodell aufgebaut werden kann. Zusätzlich wird ein physikalisches Modell zur Beschreibung von Niedertemperatur-Polymer-Elektrolyt-Membran-Brennstoffzellen (PEFC) vorgestellt. Exemplarisch werden Rechenergebnisse präsentiert und Untersuchungen zur Ermittlung von Betriebsstrategien für BZ-Fahrzeuge vorgestellt (Konstantbetrieb BZ, dynamischer BZ-Betrieb). Das große Potenzial des Softwarewerkzeuges liegt in der Durchgängigkeit des modularen Aufbaus. Aktuell wird die Verifikation des Modells vorangetrieben, um konkrete Projektfragestellungen zu bearbeiten.
Simulation von Fahrzeugantrieben mit Brennstoffzellen
Simulation of fuel cell powered drive trains
2000
18 Seiten, 13 Bilder, 10 Quellen
Conference paper
German
Simulation von Fahrzeugantrieben mit Brennstoffzellen
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