Seit dreieinhalb Jahren Arbeitet TWT zusammen mit der Mercedes-Benz AG an dem Projekt „Entwicklung eines Gesamtmodells für elektrifizierte Antriebe“. Dabei wurde ein Matlab basiertes Tool entwickelt, um das Kühlkonzept an elektrischen Maschinen untersuchen und optimieren zu können. Ein herausragendes Merkmal dieses Tools ist ein von TWT entwickeltes Verfahren, um physikalisch sinnvolle Wärmeübergangskoeffizienten schnell berechnen zu können.
Im Rahmen dieses Projekts wurde ein wissenschaftlicher Artikel zum Thema „Fluid Choice Based on Thermal Model and Performance Testing for Direct Cooled Electric Drive“ veröffentlicht. In dieser Veröffentlichung wird die Kühlflüssigkeit für einen direkt ölgekühlten elektrischen Fahrantrieb untersucht. Ein spezielles Wärmewiderstandsmodell wurde entwickelt, um den Einfluss der Flüssigkeitseigenschaften auf die kontinuierliche Leistung aufzuzeigen. Zu diesem Zweck werden die Wärmeübergangsparameter in der Simulation mit einem exponentiellen Ansatz angepasst, um die Kühlflüssigkeit zu bewerten. In einer Sensitivitätsstudie werden Dichte, Wärmekapazität, Wärmeleitfähigkeit und Viskosität untersucht. Da die Viskosität innerhalb des untersuchten Bereichs die größte prozentuale Abweichung von der Referenzflüssigkeit aufweist, sind hier die größten Auswirkungen auf die Leistung zu erkennen. Um die Plausibilität der berechneten Ergebnisse der thermischen Simulation zu überprüfen, wurden zwei Flüssigkeiten für Leistungstests in einem speziellen Elektromotorkühlungstest (EMC) ausgewählt. Neben der Untersuchung der Wärmeübertragung wird auch die Alterung des definierten Fluids bei maximaler Wärmezufuhr über mehrere Stunden ausgewertet. Es werden nur geringe Änderungen der Fluideigenschaften festgestellt. In dieser Veröffentlichung wird ein thermisches Modell für direkt ölgekühlte Antriebsstränge vorgestellt, das Fluideigenschaften berücksichtigt. Außerdem wurde das Modell an realer Hardware auf Plausibilität getestet.
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