Для того, чтобы обеспечить адекватную производительность даже при более экстремальных температурах, высоковольтная батарея автомобиля, например, должна быть согрета или охлаждена. Тепловой менеджмент обеспечивает, чтобы это могло работать как можно лучше в своем "диапазоне комфорта".
Это похоже на производительность батареи смартфона, которая может быть более ограниченной при низких температурах, чем в нормальном температурном диапазоне.
Тепловой менеджмент вносит существенный вклад, когда речь идет о предотвращении связанных с температурой падений производительности высоковольтной батареи и других высоковольтных компонентов. В повседневной эксплуатации кратковременные отклонения от комфортной температуры, как правило, мало влияют на производительность системы.
Но система теплового менеджмента не сравнима, например, с термостатом на радиаторе?
Абсолютно нет. Тепловой менеджмент Audi e-tron использует несколько контуров охлаждающей жидкости и хладагента. Они активируются по мере необходимости для охлаждения или нагрева салона, трансмиссии или батареи. Есть более 200 возможностей межсоединений, которые необходимо использовать так разумно, чтобы в каждом случае достичь желаемого температурного контроля.
Как вы определяете, работают ли эти взаимосвязи так, как вам нужно?
Соответствующие испытания на реальных автомобилях являются весьма сложными, дорогостоящими и трудоемкими. Вот почему здесь, в Гаймерсхайме, вместе с нашими коллегами в Audi мы разработали новый испытательный стенд, уникальный в группе Volkswagen, который может представить наши тестовые сценарии на очень ранней стадии, независимо от автомобиля. Этот испытательный стенд функционирует с 2020 года и может реалистично имитировать практически все условия вождения, значительно упрощая нашу работу. С его помощью мы можем воссоздать широкий спектр тестовых сценариев, с которыми должен справляться тепловой менеджмент, чтобы проверить его функции. Количество вариаций, которые мы обрабатываем, огромно. В настоящее время мы тестируем возможные будущие конфигурации на основе около 120 проектных вариантов со средним количеством 100 тестовых случаев каждый. Вот почему мы также используем мощность как минимум дюжины высокопроизводительных компьютеров для проведения наших измерений. Это означает, что мы в режиме реального времени узнаем, работает ли наше программное обеспечение теплового менеджмента с контурами охлаждающей жидкости и хладагента, как это было задумано, или нам нужно оптимизировать.
Но это виртуальный автомобиль?
Не совсем. Все то, что важно для теплового менеджмента, такое как блок управления, контуры охлаждающей жидкости и хладагента, а также, например, воздухозаборники системы кондиционирования воздуха, фактически используются в правильном положении в так называемой "испытательной тележке". Реальные собранные детали, таким образом, заменяют реальный автомобиль. Мы также создаем необходимую внешнюю температуру, влажность или воздушный поток на месте. Но мы используем данные с реальных маршрутов, чтобы имитировать соответствующие условия вождения. Например, вчера утром мы тестировали отдельные настройки на поездке через Национальный парк Долина Смерти, а во второй половине дня совершили виртуальную поездку вокруг Нюрбургринга.
Таким образом, вы используете реальные значения, полученные заранее во время поездок в соответствующих местах, чтобы проводить виртуальные тестовые прогоны на поведение системы теплового менеджмента?
Да, именно так. Это измеренные значения для самой поездки, т.е. на уклоне, радиусах поворота, средней скорости прохождения поворотов на гоночной линии, возможных ускорениях и процессах торможения. Мы объединяем эту информацию с нашими данными о микроклимате на местах, а также с индивидуальными требованиями к системе кондиционирования воздуха, например, и для различных нагрузок.
Например, вы можете протестировать тепловой менеджмент в Долине Смерти?
В Долине Смерти в Калифорнии мы виртуально отправляемся в путь с полностью загруженным прицепом при температуре окружающей среды 50°C; воздух чрезвычайно сухой. После этого ситуация меняется, потому что наш виртуальный автомобиль движется, например, со скоростью 60 км/ч и может использовать воздушный поток для охлаждения. Затем снова он должен преодолевать подъемы крутизной до девяти процентов. Мы рассчитываем температурную динамику в автомобиле и можем проанализировать, насколько хорошо работают различные контуры охлаждения и климат-контроля, а также программное обеспечение блока управления, чтобы обеспечить необходимую температуру для охлаждения компонентов и для салона.
Проводятся ли тесты в холодных регионах аналогичным образом?
Да. Один из моих любимых маршрутов, которые мы используем для таких тестов, - это Высокогорная дорога Гроссглокнер в Австрии. Зимой здесь снег глубиной до 10 метров и ледяные температуры - это норма. Наша поездка через перевал Бернина в Швейцарии также предлагает очень динамичные температуры. Всего мы в настоящее время используем 50 различных маршрутов с их специфическими характеристиками для проверки теплового менеджмента. В то же время мы можем моделировать и необычные ситуации, такие как влияние температуры -20°C во время быстрого круга на Нюрбургринге.
И все эти тестовые поездки проводятся автоматически?
Очевидно, что мы должны провести соответствующие приготовления. После этого, однако, благодаря изощренной автоматизации, необходимые тестовые случаи проходят автономно - днем и ночью, а при необходимости также семь дней в неделю.
Значит, Audi больше не нужно проводить никаких реальных тестовых поездок, по крайней мере, в отношении теплового менеджмента?
Реальные тестовые поездки будут продолжаться, но благодаря нашей работе стало возможным тестировать сценарии вождения на очень ранней стадии проекта, когда еще нет готовых автомобилей. Позже мы также поддерживаем фактические испытания автомобилей на испытательном стенде, так как здесь измерения можно проводить более легко и быстро.
