Mahle

Thermomanagement im Zeitalter der E-Mobilität

Die neue Vielfalt an Kühl- und Klimasystemen

Klassischer Verbrenner, Plug-in-Hybrid, rein batterieelektrisch und Brennstoffzellenantrieb: Die Zukunft des Antriebs ist vielfältig. Und mit ihm auch Aufbau, Umfang und Funktion des Kühl- und Klimasystems. Eines ist klar: Die richtige Temperierung der einzelnen Komponenten des Antriebs ist bei der E-Mobilität enorm wichtig für deren Lebensdauer. Bei der Batteriekühlung gibt es die direkte Kühlung, bei der eine in der Batteriezelle verbaute Verdampferplatte an den Kältemittelkreislauf angeschlossen ist. Bei der indirekten Batteriekühlung gibt es mehrere Kreisläufe mit Kühlmittel und Kältemittel.

Bei kalter Umgebung wird die Batterie beheizt. Dafür wird sie in einen Sekundärkreislauf eingebunden, der ebenfalls mit Kühlmittel arbeitet. Steigt die Temperatur in der Batterie, schaltet sich die Heizung ab und das Kühlmittel wird per Fahrtwind gekühlt. Reicht das nicht aus, weil die Aussentemperatur zu hoch ist, durchströmt das Kühlmittel zusätzlich einen Chiller. Dieser arbeitet rein mechanisch, als eine Art Verdampfer für die Temperaturübertragung zwischen Kälte- und Kühlmittelkreislauf.

Evolution der Kreisläufe

Das Thermomanagement von Verbrennern und E-Antrieben ist technisch ähnlich aufgebaut. Letzteres ist jedoch komplexer, weil mehr Komponenten und teilweise auch mehrere Kühl- und Kältekreisläufe für die richtige Temperierung von Batterie, Motor und Leistungselektronik sorgen. Durch die voranschreitende Elektrifizierung wird die regelmässige Wartung der Klimaanlage in der Werkstatt daher eine werterhaltende Massnahme und trägt zur Funktionssicherheit des Fahrzeugs bei.

Plug-in-Hybrid

Lithium-Ionen-Batterien brauchen eine präzise Temperaturkontrolle. Der Klimakreislauf wird daher zu einem wichtigen Element des Wärmemanagements bei Plug-in-Hybriden. Die Verwendung von zwei getrennten Antriebssträngen führt zu mehreren gekoppelten Kreisläufen auf unterschiedlichen Temperaturniveaus. Um die Lebensdauer der Batterie zu maximieren, muss sie idealerweise unter 40 Grad gehalten werden. Dies erfordert ein intelligentes Thermomanagement.

Vollelektrischer Antrieb

Bei reinen Elektrofahrzeugen rücken Batterie und Leistungselektronik in den Mittelpunkt. Denn die ideale Temperierung der Batterie steht im direkten Zusammenhang mit Reichweite und Lebensdauer. Beim Schnellladevorgang entstehen bis zu 12 kW Wärme, die das Kühlsystem aufnehmen muss. Neben der Batteriekühlung muss insbesondere der Betrieb der Innenraumklimaanlage möglichst energieeffizient sein.

Brennstoffzelle

Bei Fahrzeugen mit Brennstoffzellenantrieb kommt eine weitere Herausforderung hinzu: Die abzuführenden Wärmemengen sind vergleichbar mit denen von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor. Der Unterschied zwischen der Temperatur in der Brennstoffzelle und der Aussentemperatur ist jedoch geringer. Dies erhöht die Anforderungen an das Kühlsystem immens.

Rundum sorglos

Egal ob Verbrenner, Hybrid oder Stromer – eines haben alle Autos gemeinsam: Teile, die gewartet und bei Bedarf ersetzt werden müssen. Genau hier kommt Mahle mit seinem umfassenden Thermomanagement-Produktprogramm ins Spiel!

Mahle glaubt nach wie vor, dass uns der Verbrennungsmotor noch lange begleiten wird, weiss aber gleichzeitig, dass der E-Mobilität – aber auch anderen alternativen Antriebstechnologien und Kraftstoffen – die Zukunft gehört. Deshalb wird Mahle weiterhin beide Wege verfolgen und jeweils passenden Produkte sowie einen umfassenden Service anbieten – für heute und morgen.