Driven by the goal of decreasing emissions and pollutants towards a more sustainable future, the automotive industry is undergoing a rapid transition towards battery-powered electric vehicles. This shift to sustainable transport is fast-paced, and new technical solutions are being offered on a regular basis to fulfil the future needs for electric vehicles, including battery-electric trucks. This continuously necessitates a fast development of the battery-electric truck, along with the cooling system. To validate the cooling system, Scania's preferred approaches are testing and 3D simulations. However, these approaches are time-consuming and cannot match the pace of the design or the development. This thesis addresses the implementation of using 1D Simulations (GT-Suite) to carry out coolant filling simulations as a more efficient approach by studying the filling of the battery cooling system in an electric truck and, later, validating the results obtained with a test rig. In this thesis, different cases were defined, each adding more complexity to the circuit, and the parameters studied were the filling times and the location of air traps. Finally, a case with a closed circuit and running a coolant pump was developed to study the possibilities of devising quicker deaeration techniques for the circuit. The work completed in this thesis may be used as an example of how filling simulations can be performed with GT-Suite. This thesis is a good starting point, exploring a vast potential in using 1D Simulations to simulate the coolant-air interaction in a cooling system. Nonetheless, the findings revealed that GT-Suite v2020 and v2021 lack a robust model to properly simulate the interaction of coolant and air in certain sections of the circuit. In addition, the simulation model failed to obtain a steady-state solution in some cases resulting in discrepancies between the results from the test rig and the simulations. In conclusion, it was found that 1D simulations are not an ideal way forward when individual components of the cooling circuit are being considered, for example, the cooling plates, but are much quicker and seem to be a promising method to get an overview on a system level. / Fordonsindustrin drivs av målet att minska utsläppen och föroreningarna mot en mer hållbar framtid och genomgår en snabb omställning mot batteridrivna elfordon. Övergången till hållbara transporter går snabbt och nya tekniska lösningar erbjuds regelbundet för att möta de framtida behoven av elfordon, inklusive batteridrivna lastbilar. Detta kräver kontinuerligt en snabb utveckling av den batteri-elektriska lastbilen, tillsammans med kylsystemet. För att validera kylsystemet är Scanias föredragna metoder testning och 3D-simuleringar. Dessa tillvägagångssätt är dock tidskrävande och kan inte matcha takten i designen eller utvecklingen. Denna avhandling behandlar implementeringen av att använda 1D-simuleringar (GT-Suite) för att utföra kylvätskefyllningssimuleringar som ett effektivare tillvägagångssätt genom att studera fyllningen av batterikylsystemet i en elektrisk lastbil och senare validera resultaten som erhållits med en testrigg. I denna avhandling definierades olika fall, var och en lägga till mer komplexitet till kretsen, och de undersökta parametrarna var påfyllningstiderna och platsen för luftfällor. Slutligen utvecklades ett fall med en sluten krets och kör en kylvätskepump för att studera möjligheterna att utforma snabbare deaerationstekniker för kretsen. Arbetet i denna avhandling kan användas som ett exempel på hur fyllningssimuleringar kan utföras med GT-Suite. Denna avhandling är en bra utgångspunkt och utforskar en enorm potential i att använda 1D-simuleringar för att simulera kylvätske-luftinteraktionen i ett kylsystem. Resultaten visade dock att GT-Suite v2020 och v2021 saknar en robust modell för att korrekt simulera interaktionen mellan kylvätska och luft i vissa delar av kretsen. Dessutom kunde simuleringsmodellen inte få en steady state-lösning i vissa fall vilket resulterade i skillnader mellan resultaten från testriggen och simuleringarna. Sammanfattningsvis konstaterades det att 1D-simuleringar inte är en idealisk väg framåt när enskilda komponenter i kylkretsen övervägs, till exempel kylplattorna, men är mycket snabbare och verkar vara en lovande metod för att få en översikt på systemnivå.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-300372 |
| Date | January 2021 |
| Creators | Vaidya, Kapil, Navarro Palau, Xavier |
| Publisher | KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-ITM-EX ; 2021:492 |
Page generated in 0.0031 seconds