燃料電池は複雑なシステムです。それらを安全に運用するには、電力需要、システム温度、湿度と気温などの多数に及ぶ運用パラメーターと外部条件の相互作用を考慮することが重要です。燃料電池スタックの運用戦略を最適化することは、劣化を防止したり、耐久性を最大化したりする上で不可欠です。また、シミュレーションはコンセプト、設計から試験や検証段階、そしてそれ以降に至るまで、燃料電池の開発プロセスで重要な役割を果たします。仮想化により、エンジニアは開発作業のフロントロードを実現でき、また、安全で再現性が高く、費用対効果の高い環境でのシステム最適化に必要な燃料電池プロトタイプを削減できます。
当初の運用戦略最適化を実行するには、社内環境の高性能モデルからすべてが始まります。燃料電池システムをより現実的に運用するには、試験に車両シミュレーションを統合して実施することが重要です。リアルタイムと非リアルタイムのシミュレーションモデルを統合しやすいため、試験機能をさらに向上させることができます。後の段階で実際に制御できるようになった場合、仮想キャリブレーション環境を利用して、実際のハードウェアの運用戦略に関する最終的な検証にスムーズに移行できます。
運用戦略の最適化
開発工程の冒頭で、社内環境でパフォーマンスモデルを作成して、初期の運用戦略最適化を実行できます。忠実度の高いモデルと最適化ツールを利用して、高度な自動化を実現し、最高の結果を手にできます。
仮想キャリブレーション
実際に制御できるようになれば、AVLがAVL Virtual Testbed™などの仮想キャリブレーション環境の利用をサポートします。この段階では、これらのツールを足掛かりにして、実際のハードウェアの運用戦略に関する最終的な検証にスムーズに移行できます。
燃料電池モデルのシミュレーション
追加設定が不要なシミュレーションモデルを利用し、最小限のパラメーター設定で非常に高度なシミュレーションを作成できます。これにより、非常にリアルな燃料電池運用モデルをシミュレートし、テストベンチでのハードウェア試験にこのモデルを組み込むことができます。
燃料電池開発工程において、FCEV（燃料電池電気自動車）などの製品の仕様や設計を支えるシミュレーション結果を活用することは当たり前のことになっています。テストベンチにシミュレーションと仮想化手法を組み込むことで、開発と妥当性確認にまつわるリスクを軽減すると同時に、結果品質を改善することができます。
– AVL チーフエンジニア（燃料電池試験技術） Tomas Dehne
Virtualization of Fuel Cell System Development
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