Elektrofahrzeuge sind auf dem Vormarsch und die Batteriekühlung spielt dabei eine entscheidende Rolle. In diesem Artikel werfen wir einen genaueren Blick auf die verschiedenen Kühlungssysteme und deren Aufbau.
Kühl- und kältemittelbasierendes System (indirekte Kühlung)
Bei der indirekten Kühlung wird die Batterie mithilfe eines Wasserkreislaufs und der Klimaanlage gekühlt. Ein Kühleinheit im Batteriegehäuse ist mit dem Kühlkreislauf verbunden und führt die Wärme ab. Sobald das Kühlwasser im Kühler eine bestimmte Temperatur erreicht, kommen die Klimaanlage und der Chiller zum Einsatz. Durch den Wärmeaustausch zwischen Kühlmittel- und Kältemittelkanal wird die Wärme aus dem Kühlkreislauf der Batterie entzogen.
Bei der indirekten Kühlung entzieht der Kältemittelkreislauf bei Bedarf dem Kühlwasser Wärme, damit dieses die HV-Batterie ausreichend kühlen kann. Wird in den Kühlkreislauf ein elektrisches Heizelement integriert, lässt sich auch eine Batterieaufwärmung realisieren.
Der Kältemittelkreislauf der Klimaanlage entzieht der Batterie Wärme und ermöglicht es sogar, die Batterie aufzuwärmen, wenn ein elektrisches Heizelement im Sekundärkreislauf integriert ist.
Kältemittelbasierendes System (direkte Kühlung)
Die direkte Kühlung verwendet eine Verdampferplatte im Batteriegehäuse, die mit der Klimaanlage verbunden ist. Das Kältemittel entzieht der Batterie direkt Wärme und transportiert sie ab. Dieses System wird hauptsächlich bei Hybridantrieben mit kleineren Lithium-Ionen-Batterien eingesetzt. Der Klimakompressor arbeitet unabhängig von den Einstellungen am Klimabedienteil und legt die Förderleistung basierend auf der Batterietemperatur fest.
Luftkühlung
Manche Hybridfahrzeuge verwenden eine Kühlmethode, bei der die Batterie mithilfe von Luft gekühlt wird. Ein Gebläse und Luftführungen sorgen dafür, dass die Batterie mit kühler Luft versorgt wird. In einigen Fällen wird die klimatisierte Innenraumluft zur Batterie geleitet.
Es gibt auch die Möglichkeit, die Kühlluft selbst abzukühlen. Hier wird die angesaugte Luft durch einen Verdampfer geleitet, der in die Klimaanlage integriert ist und direkt vor oder in der Batterie platziert wird. Dieser entzieht der Kühlluft Wärme, sodass die abgekühlte Luft die Batteriemodule umströmen und die entstandene Hitze abtransportieren kann.
Es gibt auch eine Kombination aus beiden Kühlluftkonzepten, bei der das Gebläse bei niedriger thermischer Belastung temperierte Luft aus dem Fahrzeuginnenraum zur Batterie leitet. Steigt die Temperatur jedoch über einen bestimmten Wert, wird ein eigener Kältekreislauf aktiviert und die Kühlluft passiert einen separaten Verdampfer, bevor sie zur Batterie strömt.
Die Batteriekühlung bei Elektrofahrzeugen spielt eine wichtige Rolle für die Leistung und die Lebensdauer der Batterie. Unterschiedliche Systeme sorgen dafür, dass die Batterie stets optimal gekühlt wird. Je nach Fahrzeugtyp und Konzept kommen indirekte Kühlung, direkte Kühlung oder Luftkühlung zum Einsatz.
Jetzt wissen wir, wie Elektrofahrzeuge ihre Batterien kühl halten und somit eine optimale Leistung und Langlebigkeit gewährleisten.
