Das Wärmemanagement batteriebetriebener Elektrofahrzeuge 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 einwandfreie Funktion des Akkupacks, der Leistungselektronik und des Motors im Elektrofahrzeug.
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 Batteriezustand sind bei optimalen Temperaturen optimal. Mit steigender Temperatur verschlechtern sich Batterielebensdauer, Fahreigenschaften und Kraftstoffverbrauch. Angesichts der thermischen Gesamtwirkung der Batterie auf Elektrofahrzeuge ist das Batterie-Wärmemanagement von entscheidender Bedeutung.
Leistungselektronische Systeme sind verantwortlich für die SteuerungElektromotorenLeistungselektronische 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. Ein ordnungsgemäßes Wärmemanagement ist unerlässlich, um die Wärme aus der Schaltung und den zugehörigen Systemen abzuleiten. Ein unzureichendes Wärmemanagement kann zu Steuerungsstörungen, Komponentenausfällen und Fahrzeugstörungen führen. Üblicherweise ist das leistungselektronische System an das Kühlsystem des Elektrofahrzeugs angeschlossen, um optimale Temperaturen aufrechtzuerhalten.
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 Leistung aus der Batterie und erwärmt sich. Die Kühlung des Motors ist für seine volle Leistung in Elektrofahrzeugen notwendig.
Für eine hohe Effizienz von Elektrofahrzeugen ist eine optimale Temperaturhaltung unerlässlich. Die optimale Temperatur wird durch das Kühlsystem des Elektrofahrzeugs geregelt. In der Regel regelt das Kühlsystem die Fahrzeugtemperatur, die die Batteriepacktemperatur, 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 kühlt die Systeme im Kühlkreislauf, und integrierte Verdampfer führen die Wärme aus dem Kühlkreislauf ab.
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