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Das Wärmemanagement in batteriebetriebenen Elektrofahrzeugen ist von entscheidender Bedeutung, da es deren Leistung, Zuverlässigkeit und Robustheit beeinflusst. Elektrofahrzeuge benötigen optimale Temperaturen (weder zu warm noch zu kalt), um effizient zu laufen. Die optimale Temperatur ist unerlässlich für die einwandfreie Funktion des Akkus, der Leistungselektronik und des Motors.
Batteriethermisches Management
Leistung, Lebensdauer und Kosten von Akkus und Elektrofahrzeugen hängen direkt voneinander ab. Optimale Temperaturen gewährleisten die beste Entladeleistung für Start und Beschleunigung, die optimale Ladeaufnahme beim regenerativen Bremsen und den besten Akkuzustand. Mit steigender Temperatur verschlechtern sich Akkulebensdauer, Fahrverhalten und Kraftstoffverbrauch. Angesichts der Gesamtwirkung der Batterie auf Elektrofahrzeuge ist ein effektives Batteriethermomanagement unerlässlich.
Thermisches Management von Leistungselektroniksystemen
Leistungselektronische Systeme sind für die Steuerung verantwortlichElektromotorenLeistungselektronische Systeme arbeiten mit dem Steuerungssystem des Elektrofahrzeugs zusammen und steuern den Elektromotor gemäß den Steuervorgaben. DC/DC-Wandler, Wechselrichter und Steuerschaltungen in der Leistungselektronik sind anfällig für thermische Einflüsse. Im Betrieb erzeugen die leistungselektronischen Schaltungen Wärmeverluste, weshalb ein adäquates Wärmemanagement unerlässlich ist, um die Wärme aus den Schaltungen und den zugehörigen Systemen abzuführen. Ein unzureichendes Wärmemanagement kann zu Steuerungsstörungen, Komponentenausfällen und Fehlfunktionen des Fahrzeugs führen. Üblicherweise ist die Leistungselektronik an das Kühlsystem des Elektrofahrzeugs angeschlossen, um optimale Temperaturen zu gewährleisten.
Thermisches Management von Elektromotoren
Da die Radbewegung von Elektrofahrzeugen motorisch erfolgt, ist die Betriebstemperatur des Elektromotors entscheidend für die Fahrzeugleistung. Mit steigender Last entnimmt der Motor mehr Energie der Batterie und erhitzt sich. Die Kühlung des Motors ist daher für seine volle Leistungsfähigkeit in Elektrofahrzeugen unerlässlich.
Kühlkreislauf in Elektrofahrzeugen
Für einen hohen Wirkungsgrad von Elektrofahrzeugen ist die optimale Temperaturhaltung unerlässlich. Diese wird durch das Kühlsystem des Elektrofahrzeugs geregelt. Üblicherweise regelt das Kühlsystem die Fahrzeugtemperatur, einschließlich der Temperatur des Akkus, der Leistungselektronik und des Motors. Im Kühlkreislauf zirkuliert ein Kühlmittel mithilfe einer elektrischen Pumpe, um Akku, Elektronik, Motor und zugehörige Systeme zu kühlen. In Elektrofahrzeugen werden im Kühlkreislauf Kühler eingesetzt, um Wärme an die Umgebungsluft abzugeben. Die Klimaanlage kühlt die Systeme innerhalb des Kühlkreislaufs, und Verdampfer führen die Wärme aus dem Kühlkreislauf ab.
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