Simulationsexpertise für die E-Mobility
Zwei Projekte. Zwei Herausforderungen. Ein Ziel: maximale Sicherheit und Leistung für Hochstromstecker.
Mechanisch belastbar, thermisch effizient – das waren die Anforderungen an zwei flüssig-gekühlte Hochstromstecker von Amphenol Tuchel Industrial. Die d.u.h.Group begleitete die Entwicklung mit zwei gezielten Simulationsprojekten:
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Projekt 1: FEM-Analyse eines MCS-Steckers im Überrollszenario
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Projekt 2: CFD-Optimierung eines CCS2-Steckers unter Betriebsbedingungen
Unterschiedliche Aufgaben – ein gemeinsames Ziel: Zuverlässigkeit durch Simulation frühzeitig absichern.
Zum Einsatz kamen Simcenter 3D und Simcenter FLOEFD – für belastbare Ergebnisse, auf die sich die Entwicklung stützen kann.
KUNDE
Ein starker Partner für ein starkes Produkt.
Amphenol ist einer der weltweit führenden Anbieter von elektrischen Steckverbindern – mit über 100.000 Mitarbeitenden weltweit und Kunden in Branchen wie IT, Automobilindustrie, Industrieelektronik und Luftfahrt. Umso mehr freuen wir uns, Amphenol bei der Entwicklung eines leistungsstarken CCS2-Ladeverbinders für die Elektromobilität begleitet zu haben.
Projekt 1
FEM-Berechnung eines MCS-Steckers Überrollsimulation unter realen Bedingungen
Ausgangssituation und Zielsetzung
Ein MCS-Stecker mit flüssig-gekühltem Innenbereich soll unter extremen mechanischen Belastungen bestehen. Ziel war es, die strukturelle Integrität bei einem realitätsnahen Überrollszenario zu validieren – in drei Einbaulagen und unter Einhaltung aller Dichtheitsanforderungen.
Herausforderungen und Lösungen
Die FEM-Analyse stellte hohe Anforderungen an Modellierung, Kontaktdefinition und numerische Stabilität. Die d.u.h.Group entwickelte eine gezielte Simulationsstrategie:
- Aufbau eines präzisen Simulationsmodells in Simcenter 3D
- Zeitabhängige Belastung durch ein idealisiertes Reifenmodell
- Realitätsnahe Abbildung komplexer Kontaktbedingungen im Steckergehäuse
- Modellanpassungen zur Sicherstellung numerischer Stabilität
- Identifikation und Bewertung kritischer Belastungszonen
Ergebnisse & Erfolge
- In allen drei Szenarien: Keine strukturellen Schäden
- Der Kühlbereich blieb vollständig dicht
- Die angestrebte Schutzklasse wurde erreicht
- Kritische Zonen wurden identifiziert und validiert
Projekt 2
Simcenter FLOEFD als Entwicklungsturbo.
Ausgangssituation und Zielsetzung
Ziel war die Analyse der thermischen und strömungsmechanischen Eigenschaften eines flüssig-gekühlten CCS2-Steckers. Im Fokus stand die Wirkung des Stromflusses auf die Temperaturverteilung sowie die Identifikation von Optimierungspotenzialen für die Kühlleistung.
Herausforderungen und Lösungen
Die d.u.h.Group entwickelte ein CFD-Modell auf Basis von Simcenter FLOEFD, um thermische Hotspots zu identifizieren und gezielt zu optimieren:
- Aufbau eines simulationsfähigen Geometriemodells mit parametrischen Varianten
- Abbildung realer Betriebsbedingungen inkl. Stromwärmeeffekten
- Untersuchung der Strömungsverteilung und lokaler Temperaturmaxima
- Vergleich und Bewertung mehrerer Designvarianten
- Ableitung konkreter Maßnahmen zur Effizienzsteigerung
Ergebnisse & Erfolge
- Reduktion der maximalen Bauteiltemperatur um 14 %
- Einhaltung aller thermischen Grenzwerte durch gezielte CFD-gestützte Designoptimierung
- Effiziente Designzyklen dank parametrischer Modellierung
- Schnelle und erfolgreiche Umsetzung durch enge Zusammenarbeit mit Amphenol
Beratung
Simulation
Beide Projekte wurden im Auftrag von Amphenol Tuchel Industrial realisiert – Teil der international tätigen Amphenol-Gruppe und führender Hersteller elektrischer Steckverbinder. Die enge Zusammenarbeit ermöglichte eine effiziente Umsetzung und gezielte Produktoptimierung in der E-Mobility. Sie möchten Ihre Produktentwicklung durch präzise Simulation absichern? Die d.u.h.Group unterstützt Sie mit fundierter FEM- und CFD-Expertise. Kontaktieren Sie uns!
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