Dr. Matthias Tröscher
CST GmbH

Thomas Haschberger, Hartwig Reindl
AVL Software and Functions GmbH

Gemeinschaftsprojekt zwischen CST und AVL (Hartwig Reindl, Thomas Haschberger)

Um das Gewicht von Fahrzeugen zu reduzieren, wird in der Automobilindustrie verstärkt auf Leichtbau gesetzt. Aufgrund der hierfür eingesetzten oft nichtmetallischen Materialien wird es jedoch immer schwieriger, eine Massereferenz für elektrische und elektronische Systeme zur Verfügung zu stellen. Dies ist hinsichtlich der in Elektrofahrzeugen verwendeten Hochvolt-Komponenten besonders kritisch, da gerade dort zuverlässige Masseanbindungen und wohldefinierte Rückstrompfade erforderlich sind, um allen Sicherheitsanforderungen gerecht zu werden.

Dabei muss nicht nur sichergestellt werden, dass Hochvolt-Systeme und Starkstrompfade vor dem direkten Zugriff geschützt sind, sondern dass auch die damit verbundenen Emissionen (elektromagnetischen Felder) unterhalb der gesetzlichen Vorgaben bleiben. Aus diesem Grund ist es erforderlich, bereits in einer sehr frühen Phase der Produktentwicklung zu beantworten, wie eine optimale Positionierung und Masseanbindung von Hochvolt-Komponenten im Chassis realisiert werden kann.

Da für solche Untersuchungen noch keine Prototypen zur Verfügung stehen, muss die Analyse anhand von virtuellen Modellen erfolgen, die von Produktdesignern mit CAD Werkzeugen erstellt wurden. Die große Herausforderung besteht darin, diese hochdetaillierten Fahrzeugdaten so zu vereinfachen, dass sie mit überschaubarem numerischem Aufwand simulierbar sind und dennoch aussagekräftige Ergebnisse erzielt werden können.

In dieser Präsentation stellen wir Lösungen für eine effiziente Modellgenerierung und automatische Vernetzung vor, und zeigen anschließend eine Untersuchung von Masseanbindung und Rückstrompfadberechnung in einem Fahrzeugprototypen. Das Ziel besteht primär in einer Besser/Schlechter Betrachtung der Karosserieanbindung und nicht so sehr in der exakten Berechnung von Absolutwerten in der Empfangsantenne.

Die Vorgehensweise ist an den ECE-R10 Setup angelehnt: Es erfolgt eine Anregung (AC-Quelle) zwischen E-Achse und Chassis. Beobachtungsgrößen sind die Änderungen der Rückstrompfade in 3D sowie generelle Pegeländerungen und Resonanzverschiebungen der elektrischen Felder an vorgegebenen Punkten.
Diese Arbeit ist ein Gemeinschaftsprojekt zwischen AVL und CST.

Geplante Vortragsdauer: CST 10 Minuten, AVL 20 Minuten