Elektroautos sind unbemerkt zu einem vertrauten Mobilitätsmittel geworden. Mit der rasanten Verbreitung von Elektrofahrzeugen hat offiziell das Zeitalter der umweltfreundlichen und komfortablen Elektromobilität begonnen. Aufgrund der Eigenschaften von Elektrofahrzeugen, bei denen die Batterie die gesamte Energie liefert, besteht jedoch weiterhin die Herausforderung der Energieeffizienz. Die Hyundai Motor Group hat sich daher dem „Thermomanagement“ zugewandt, um die Effizienz von Elektrofahrzeugen zu verbessern. Wir stellen die Thermomanagement-Technologie der NF Group für Elektrofahrzeuge vor, die Leistung und Effizienz maximiert.
WärmemanagementtechnologienHeizung/Klimaanlage) notwendig für die Popularisierung von Elektrofahrzeugen
Die von Elektrofahrzeugen zwangsläufig erzeugte Wärme hat je nach Nutzung einen erheblichen Einfluss auf die Energieeffizienz. Durch eine Steigerung der Effizienz bei Wärmeabfuhr und -aufnahme lassen sich sowohl Komfortmerkmale nutzen als auch die Reichweite maximieren.
Je mehr Komfortfunktionen ein Elektrofahrzeug bietet, desto mehr Batterieleistung wird verbraucht und desto kürzer ist die Fahrstrecke.
Generell gehen bei der Energieübertragung von Elektrofahrzeugen etwa 20 % der elektrischen Energie in Form von Wärme verloren. Daher besteht die größte Herausforderung für Elektrofahrzeuge darin, die Abwärme zu minimieren und die Energieeffizienz zu steigern. Hinzu kommt, dass bei Elektrofahrzeugen, die ihre gesamte Energie aus der Batterie beziehen, die Reichweite mit zunehmender Nutzung von Komfortfunktionen wie Entertainment- und Assistenzsystemen sinkt.
Zudem sinkt im Winter die Batterieeffizienz, die Reichweite verringert sich und die Ladegeschwindigkeit verlangsamt sich. Um diesen Problemen zu begegnen, arbeitet die NF Group daran, den Energieverbrauch zu senken, indem sie die Abwärme verschiedener Komponenten von Elektrofahrzeugen für Wärmepumpensysteme zur Innenraumheizung nutzt.
Gleichzeitig forscht die NF Group weiter an zukünftigen Technologien für das Wärmemanagement, die die Effizienz von Elektrofahrzeugbatterien verbessern sollen. Dazu gehören auch Technologien, die bald in Serie gehen werden, wie das „Neue Heizkonzept“ oder das neue „Beheizte Scheibenentfrostungssystem“, um den Energiebedarf der Batterie für die Heizung zu minimieren. Darüber hinaus entwickelt die NF Group eine Ladeinfrastruktur namens „Externe Batterieladestation mit Wärmemanagement“. Wir erforschen außerdem eine „KI-basierte, personalisierte Steuerungslogik für Assistenzsysteme“, die den Fahrkomfort erhöht und Energieeinsparungen bei der Nutzung von Assistenzsystemen in Elektrofahrzeugen ermöglicht.
Externe Wärmemanagement-Workstation zur Aufrechterhaltung der Batterietemperatur unter verschiedensten Ladebedingungen
Im Allgemeinen ist bekannt, dass Batterien bei einer Außentemperatur von etwa 25 °C ihre optimale Laderate und Effizienz beibehalten. Ist die Außentemperatur zu hoch oder zu niedrig, führt dies zu einer Verringerung der Leistung und der Laderate von Elektrofahrzeugbatterien. Daher ist ein effektives Temperaturmanagement von Elektrofahrzeugbatterien wichtig. Gleichzeitig bedarf die Wärmeabfuhr beim Schnellladen der Batterie besonderer Aufmerksamkeit, da eine höhere Ladeleistung zu einer höheren Wärmeentwicklung führt.
Die externe Thermomanagementstation der NF Group bereitet unabhängig von der Außentemperatur warmes und kaltes Kühlwasser separat auf und leitet es während des Ladevorgangs in den Innenraum des Elektrofahrzeugs, wodurch ein PTC-Heizelement erzeugt wird.PTC-Kühlmittelerhitzer/PTC-Lufterhitzernotwendig für das Wärmemanagementsystem.
KI-gestützte, personalisierte kollaborative Steuerungslogik verbessert Benutzerkomfort und Effizienz
Die NF Group unterstützt Fahrer von Elektrofahrzeugen dabei, den Einsatz ihrer Assistenzsysteme zu minimieren und entwickelt eine energiesparende, KI-basierte, personalisierte Steuerungslogik für Assistenzsysteme. Diese Technologie lernt die bevorzugten Assistenzeinstellungen des KI-Fahrzeugs kennen und optimiert diese selbstständig unter Berücksichtigung verschiedener Bedingungen wie Wetter und Temperatur.
Die KI-basierte, personalisierte Koordinationssteuerungslogik sagt die Bedürfnisse der Fahrgäste voraus und das Fahrzeug schafft selbstständig die optimale Innenraum-Koordinationsumgebung.
Zu den Vorteilen der KI-basierten, personalisierten Steuerungslogik für die Zusammenarbeit gehören: Erstens ist es praktisch, dass der Fahrer das Assistenzsystem nicht direkt bedienen muss. Die KI kann den gewünschten Assistenzzustand des Fahrers vorhersagen und die Assistenzsteuerung im Voraus implementieren, sodass die gewünschte Raumtemperatur schneller erreicht wird, als wenn der Fahrer das Assistenzsystem direkt bedient.
Zweitens können die physischen Tasten zur Steuerung des Beifahrerassistenzsystems aufgrund der selteneren Nutzung in den Touchscreen integriert werden, anstatt im Fahrzeuginnenraum verbaut zu sein. Diese Änderungen dürften zur Realisierung ultradünner Cockpits und größerer Innenräume in zukünftigen Elektrofahrzeugen beitragen.
Schließlich lässt sich der Energieverbrauch von Elektrofahrzeugbatterien leicht reduzieren. Durch die Minimierung der gegenseitigen Unterstützung der Fahrgäste mittels entsprechender Logik kann eine progressive und geplante Steuerung der thermischen Zustandsänderungen durchgeführt werden, um maximale Energieeinsparungen zu erzielen. Besonders wichtig ist, dass sich die Genauigkeit der Energieverbrauchsprognose verbessern lässt, wenn die KI-basierte, personalisierte Steuerungslogik für die gegenseitige Unterstützung mit der integrierten Thermomanagement-Steuerungslogik des Elektrofahrzeugs verknüpft wird – und zwar ohne Eingriff der Fahrgäste. Anders ausgedrückt: Je genauer die Prognose des zukünftigen Verbrauchs, desto systematischer kann der Energieverbrauch gesteuert werden. Dies verbessert die Batterieeffizienz und minimiert den Energieverbrauch im Hinblick auf das gesamte Energiemanagement des Fahrzeugs.
Veröffentlichungsdatum: 29. März 2023
