AutoNews_Mai 2022_d
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22 TITELTHEMA | ELEKTROMOBILITÄT<br />
MAI <strong>2022</strong> | AUTOMOTIVE NEWS<br />
Thermomanagement im Zeitalter der E-Mobilität<br />
Die neue Vielfalt an<br />
Kühl- und Klimasystemen<br />
Klassischer Verbrenner, Plug-in-Hybrid,<br />
rein batterieelektrisch und Brennstoffzellenantrieb:<br />
Die Zukunft des Antriebs ist vielfältig.<br />
Und mit ihm auch Aufbau, Umfang<br />
und Funktion des Kühl- und Klimasystems.<br />
Eines ist klar: Die richtige Temperierung der<br />
einzelnen Komponenten des Antriebs ist<br />
bei der E-Mobilität enorm wichtig für deren<br />
Lebensdauer. Bei der Batteriekühlung gibt<br />
es die direkte Kühlung, bei der eine in der<br />
Batteriezelle verbaute Verdampferplatte an<br />
den Kältemittelkreislauf angeschlossen ist.<br />
Bei der indirekten Batteriekühlung gibt es<br />
mehrere Kreisläufe mit Kühlmittel und Kältemittel.<br />
Bei kalter Umgebung wird die Batterie beheizt.<br />
Dafür wird sie in einen Sekundärkreislauf eingebunden,<br />
der ebenfalls mit Kühlmittel arbeitet.<br />
Steigt die Temperatur in der Batterie, schaltet<br />
sich die Heizung ab und das Kühlmittel wird per<br />
Fahrtwind gekühlt. Reicht das nicht aus, weil die<br />
Aussentemperatur zu hoch ist, durchströmt das<br />
Kühlmittel zusätzlich einen Chiller. Dieser arbeitet<br />
rein mechanisch, als eine Art Verdampfer für<br />
die Temperaturübertragung zwischen Kälte- und<br />
Kühlmittelkreislauf.<br />
Evolution der Kreisläufe<br />
Das Thermomanagement von Verbrennern und<br />
E-Antrieben ist technisch ähnlich aufgebaut.<br />
Letzteres ist jedoch komplexer, weil mehr Komponenten<br />
und teilweise auch mehrere Kühl- und<br />
Kältekreisläufe für die richtige Temperierung von<br />
Batterie, Motor und Leistungselektronik sorgen.<br />
Durch die voranschreitende Elektrifizierung wird<br />
die regelmässige Wartung der Klimaanlage in<br />
der Werkstatt daher eine werterhaltende Massnahme<br />
und trägt zur Funktionssicherheit des<br />
Fahrzeugs bei.<br />
Plug-in-Hybrid<br />
Lithium-Ionen-Batterien brauchen eine präzise<br />
Temperaturkontrolle. Der Klimakreislauf wird<br />
daher zu einem wichtigen Element des Wärmemanagements<br />
bei Plug-in-Hybriden. Die Verwendung<br />
von zwei getrennten Antriebssträngen<br />
führt zu mehreren gekoppelten Kreisläufen auf<br />
unterschiedlichen Temperaturniveaus. Um die<br />
Lebensdauer der Batterie zu maximieren, muss<br />
sie idealerweise unter 40 Grad gehalten werden.<br />
Dies erfordert ein intelligentes Thermomanagement.<br />
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