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Das Wärmemanagement in batteriebetriebenen Elektrofahrzeugen ist wichtig, da es die Leistung, Zuverlässigkeit und Robustheit dieser Fahrzeuge beeinflusst. Elektrofahrzeuge benötigen optimale Temperaturen (weder warm noch kalt), um effizient zu laufen. Die optimale Temperatur ist entscheidend für die ordnungsgemäße Funktion des Akkupacks, der Leistungselektronik und des Motors im Elektrofahrzeug.
Batterie-Wärmemanagement
Leistung, Lebensdauer und Kosten von Batteriepacks und Elektrofahrzeugen hängen direkt voneinander ab. Die Verfügbarkeit der Entladeleistung zum Starten und Beschleunigen, die Ladeaufnahme beim regenerativen Bremsen und der Zustand der Batterie sind bei optimalen Temperaturen optimal. Mit steigender Temperatur verschlechtern sich Batterielebensdauer, Fahreigenschaften und Kraftstoffverbrauch. Angesichts der thermischen Gesamtwirkung der Batterie auf Elektrofahrzeuge ist das Wärmemanagement der Batterie von entscheidender Bedeutung.
Wärmemanagement von Leistungselektroniksystemen
Leistungselektronische Systeme sind für die Steuerung zuständigElektromotorenLeistungselektronische Systeme arbeiten im Einklang mit dem Steuerungssystem des Elektrofahrzeugs und treiben den Elektromotor gemäß den Steueranweisungen an. DC-DC-Wandler, Wechselrichter und Steuerschaltungen im leistungselektronischen System sind anfällig für thermische Effekte. Während des Betriebs erzeugen die leistungselektronischen Schaltungen Wärmeverluste, und ein ordnungsgemäßes Wärmemanagement ist unerlässlich, um die Wärme aus der Schaltung und den zugehörigen Systemen abzuleiten. Ein unzureichendes Wärmemanagement kann zu Steuerungsstörungen, Komponentenausfällen und Fehlfunktionen des Fahrzeugs führen. Normalerweise ist das leistungselektronische System an das Kühlsystem des Elektrofahrzeugs angeschlossen, um optimale Temperaturen aufrechtzuerhalten.
Wärmemanagement von Elektromotoren
Da die Radbewegung bei Elektrofahrzeugen motorgetrieben erfolgt, ist die Betriebstemperatur des Elektromotors entscheidend für die Leistung des Fahrzeugs. Mit zunehmender Belastung entnimmt der Motor mehr Strom aus der Batterie und erwärmt sich. Die Kühlung des Motors ist für seine volle Leistung bei Elektrofahrzeugen notwendig.
Kühlkreislauf in Elektrofahrzeugen
Für eine hohe Effizienz von Elektrofahrzeugen ist eine optimale Temperaturhaltung unerlässlich. Die optimale Temperatur wird durch das Kühlsystem des Elektrofahrzeugs geregelt. Normalerweise regelt das Kühlsystem die Fahrzeugtemperatur, die die Batterietemperatur, die Antriebstemperatur der Leistungselektronik und die Motortemperatur umfasst. Im Kühlkreislauf zirkuliert ein Kühlmittel mithilfe einer elektrischen Pumpe, um Batterien, Elektronik, Motor und zugehörige Systeme zu kühlen. In Elektrofahrzeugen werden Kühler im Kühlkreislauf eingesetzt, um Wärme an die Umgebungsluft abzugeben. Die Klimaanlage wird in Elektrofahrzeugen verwendet, um die Systeme innerhalb des Kühlkreislaufs zu kühlen, und Verdampfer sind integriert, um Wärme aus dem Kühlkreislauf abzuführen.
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