Motorentechnik

Teil 14: Thermomanagement im elektrifizierten Antrieb

Die Elektrifizierung des Antriebsstrangs

Chiller einer Kühlmittelkühlung
Quelle: Behr
Chiller einer Kühlmittelkühlung
22.07.2013 - 

Die fortschreitende Elektrifizierung des Antriebsstrangs bedeutet für die Ingenieure, sich neben der Weiterentwicklung der Verbrennungsmotoren auch mit der Entwicklung einer praxistauglichen Elektromobilität beschäftigen zu müssen. Die MTZ will mit einer Informationsreihe dazu beitragen, das notwendige technische Basiswissen im Bereich der Elektrotraktion zu vermitteln. Beginnend mit dieser Ausgabe widmet sich die MTZ mit jedem Heft einem Themenbereich, sodass sich schließlich ein Kompendium ergibt.

Bei konventionellen, verbrennungsmotorisch angetriebenen Fahrzeugen wird das Thermomanagement üblicherweise im Zusammenhang mit Wirkungsgradverbesserungen und der Abgasnachbehandlung betrachtet. Durch die Elektrifizierung des Antriebsstrangs kommen neue Herausforderungen hinzu. Zum einen muss die temperaturempfindliche Lithium-Ionen-Batterie, siehe Folge 8 dieser Reihe, auf Zieltemperaturen gekühlt werden, was eine Anbindung der Batteriekühlung an die Klimatisierung des Fahrzeugs notwendig macht. Zum anderen stellen die Klimatisierung im Sommer und vor allem die Innenraumheizung im Winter neue Ansprüche an die Auslegung dieser Systeme. Mit steigender Elektrifizierung des Antriebsstrangs muss die hierfür erforderliche Leistung mehr und mehr von der Batterie zur Verfügung gestellt werden, mit entsprechender Reduktion der elektrischen Fahrzeugreichweite. Diese Thermomanagementsysteme müssen also möglichst effizient arbeiten. Die Klimatisierung ist jedoch nicht nur unter dem Komfortaspekt und damit der Kundenakzeptanz zu sehen; es spielen hierbei auch Sicherheitsthemen eine wichtige Rolle. Im Winter müssen die Scheiben möglichst schnell und dauerhaft eis- und beschlagfrei gehalten werden, im Sommer wird durch einen angenehm klimatisierten Fahrzeuginnenraum der sogenannte thermische Stress für den Fahrer verringert und seine Konzentrationsfähigkeit erhöht.

Teil 14: Thermomanagement im elektrifizierten Antrieb

Lesen Sie auch:

Teil 1: Hybridantriebe - Definition, Lösungsvarianten

Teil 2: Range Extender – Definition, Anforderungen, Lösungsmöglichkeiten

Teil 3: Elektrotechnische Grundlagen - Die Elektrifizierung des Antriebsstrangs

Teil 4: Elektrische Maschinen für Elektro- und Hybridfahrzeuge

Teil 5: Elektrische Fahrantriebe – Topologien und Wirkungsgrad

Teil 6: Leistungselektronik im elektrifizierten Antriebsstrang

Teil 7: Batterietechnik – Grundlagen und Übersicht

Teil 8: Batterietechnik – Lithium-Ionen-Batterien

Teil 9: Superkondensatoren – Elektrochemische Doppelschichtkondensatoren

Teil 10: Brennstoffzelle – Einführung und Grundlagen

Teil 11: Brennstoffzelle Antriebsstrang und Infrastruktur

Teil 12: Batteriesystemtechnik

Teil 13: Elektromagnetische Verträglichkeit - Grundlagen, Anforderungen, Nachweis

Teil 15: Typgenehmigung von Pkw mit elektrifizierten Antrieben

Teil 16: Akustik von Pkw mit elektrifizierten Antrieben

Quelle: Dr.-Ing. Achim Wiebelt, Dr.-Ing. Markus Wawzyniak, Behr GmbH & Co. KG, Stuttgart