Um ein Elektrofahrzeug besonders effizient betreiben zu können, muss der optimale Temperaturbereich von Elektromotor, Leistungselektronik und Batterie eingehalten werden.Dies erfordert also ein komplexes Wärmemanagementsystem.
Das Wärmemanagementsystem eines herkömmlichen Autos gliedert sich in zwei Hauptteile: Der eine ist das Wärmemanagement des Motors und der andere das Wärmemanagement des Innenraums.Fahrzeuge mit neuer Energie, auch Elektrofahrzeuge genannt, ersetzen den Motor durch ein Kernsystem aus drei Elektromotoren, sodass das Wärmemanagement des Motors nicht erforderlich ist.Da die drei Kernsysteme Motor, elektrische Steuerung und Batterie den Motor ersetzen, gibt es drei Hauptteile des Wärmemanagementsystems für Fahrzeuge mit neuer Energie, insbesondere für Elektrofahrzeuge: Der erste Teil ist das Wärmemanagement von Motor und elektrischer Steuerung, was hauptsächlich der Fall ist die Funktion der Kühlung;Der zweite Teil ist das Wärmemanagement der Batterie.Der dritte Teil ist das Wärmemanagement der Klimaanlage.Die drei Kernkomponenten Motor, elektrische Steuerung und Batterie stellen alle sehr hohe Anforderungen an die Temperaturkontrolle.Gegenüber dem Verbrennungsmotor hat der Elektroantrieb viele Vorteile.Beispielsweise kann er bereits ab Drehzahl Null ein maximales Drehmoment liefern und kurzzeitig mit bis zum Dreifachen des Nenndrehmoments laufen.Dies ermöglicht eine sehr hohe Beschleunigung und macht das Getriebe überflüssig.Darüber hinaus gewinnt der Motor beim Bremsen Antriebsenergie zurück, was den Gesamtwirkungsgrad weiter verbessert.Darüber hinaus zeichnen sie sich durch eine geringe Anzahl an Verschleißteilen und damit geringe Wartungskosten aus.Elektromotoren haben gegenüber Verbrennungsmotoren einen Nachteil.Aufgrund der fehlenden Abwärme sind Elektrofahrzeuge auf das Wärmemanagement durch elektrische Heizsysteme angewiesen.Zum Beispiel, um Fahrten im Winter komfortabler zu gestalten.Der Kraftstofftank ist für den Verbrennungsmotor und die Hochvoltbatterie für das Elektrofahrzeug vorgesehen, deren Kapazität die Reichweite des Fahrzeugs bestimmt.Da die Energie für den Heizvorgang aus dieser Batterie stammt, wirkt sich die Erwärmung auf die Reichweite des Fahrzeugs aus.Dies erfordert ein effektives Thermomanagement des Elektrofahrzeugs.
Aufgrund der geringen thermischen Masse und des hohen WirkungsgradesHVCH (Hochspannungs-Kühlmittelheizung) kann sehr schnell geheizt oder gekühlt werden und wird über Buskommunikation wie LIN oder CAN gesteuert.Daselektrische Heizungarbeitet mit 400–800 V.Dadurch kann der Innenraum sofort aufgeheizt und Scheiben von Eis oder Beschlag befreit werden.Da bei Luftheizungen mit Direktheizung unangenehme Klimaverhältnisse entstehen können, kommen wassertemperierte Konvektoren zum Einsatz, die eine Austrocknung durch Strahlungswärme vermeiden und einfacher zu regulieren sind.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 29. März 2023