Methoden zur Kältemittelkreisregelung

Projektpartner: Daimler AG

Ziel dieses Projektes ist die akkurate Einhaltung der vorgegebenen Regelziele durch die Wahl eines optimalen Reglers. Die Entwicklung des Reglers wird in Kooperation mit der Daimler AG durchgeführt. [Foto: Daimler AG]

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Beschreibung

Mit der Entwicklung von Elektro-Fahrzeugen steigen auch die Anforderungen an den Kältemittelkreis. Neben der klassischen Aufgabe den thermischen Komfort der Passagiere im Fahrzeug durch Kühlung und Trocknung der in die Kabine strömenden Luft herzustellen, spielt der Kältemittelkreis auch eine entscheidende Rolle für die Reichweite von Elektro-Fahrzeugen: Durch die Temperierung der Batterie des Elektro-Fahrzeugs kann die Reichweite signifikant optimiert werden.

Zum Erreichen eines guten Folgeverhaltens, sowohl für die Solltemperatur der einströmenden Luft in die Kabine, als auch für die Solltemperatur des Kühlwassers der Batterie, soll ein optimaler Regler entworfen werden. Dazu wird zunächst ein Modell des Kältemittelkreises entwickelt. Dieses erlaubt neben dem Entwurf modellbasierter Regler auch Simulationen, die kosten- und zeitaufwändige reale Experimente ersetzen können.

Das Bild zeigt einen Kältekreislauf bestehend aus Kompressor, Kondensator, Expansionsventil und Verdampfer. Zudem sind die Interaktionen zwischen den Komponenten in Form von Druck, Massenstrom und Enthalpie dargestellt.
Schematische Darstellung der Komponenten eines Kältemittelkreislaufes zur Modellierung.

Aufbauend auf dem entwickelten Modell werden dann die benötigten Parameter identifiziert und eine Modellanalyse durchgeführt. Schließlich folgt der Entwurf unterschiedlicher Regelungsstrategien und deren Vergleich, sowie die tatsächliche Implementierung auf dem Versuchsträger.

Bearbeiter

Dieses Bild zeigt Stefanie Göltz

Stefanie Göltz

M.Sc.

Wissenschaftliche Mitarbeiterin

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