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Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung eines Kühlkonzepts für ein Formula Student Fahrzeug mit einem elektrischen Antriebsstrang. Ziel der Arbeit ist es die Wärmeentwicklung der Komponenten zu erheben und folge dessen ein Kühlsystem auszulegen. Zuerst wird ein Überblick über den Stand der Technik gegeben, dabei wir die Grundlage eines elektrischen Antriebs beschrieben. Es wird auch auf zwei unterschiedliche Arten von Kühlsystemen (Luft und Wasser) eingegangen und deren physikalische Grundlagen beschrieben. Die Ausgangslage behandelt den elektrischen Aufbau des Boliden „CR-115e“. Anhand von Verlustleistungen werden thermische Simulationen durchgeführt, die für die Auslegung eines Kühlsystems herangezogen werden. Im Zuge dessen wird die erforderliche Kühlleistung erhoben und eine Luft- sowie Flüssigkühlung ausgelegt. In einer Gegenüberstellung werden die beiden Kühlsysteme anhand von definierten Kriterien miteinander verglichen. Eine Fertigungsstrategie gibt Aufschluss über die Prozesse, die für die Entwicklung eines Kühlsystems erforderlich sind. Abschließend wird ein Steuerungskonzept entwickelt, das die Startbedingungen der Kühlsysteme definiert. This thesis deals with the development of a cooling concept for a Formula Student vehicle with an electric powered vehicle. The aim of the work is to determine the heat generation of the components and consequently to design a cooling system. First, an overview of the state of the art is given, describing the basis of an electric powertrain. Two different types of cooling systems (air and water) are also discussed and their physical principles are described. The starting point deals with the electrical design of the bolide "CR-115e". Thermal simulations are carried out on the basis of power losses, which are used for the design of a cooling system. In the course of this, the required cooling capacity is determined and an air and liquid cooling system is designed. In a comparison, the two cooling systems are evaluated on the basis of defined criteria. A manufacturing strategy provides information on the processes required for the development of a cooling system. Finally, a control concept is developed that defines the starting conditions of the systems. Abweichender Titel laut Übersetzung der Verfasserin/des Verfassers Masterarbeit Wien, FH Campus Wien 2022 |
