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Thermomanagement für E-Fahrzeuge

Wasser-Glykol-Kühlkreislauf temperiert Innenraum und Batterie

11. Juli 2024, 12:46 Uhr | Irina Hübner

Das CCH max ermöglicht die kosteneffiziente Nutzung von umweltfreundlichen Kältemitteln, reduziert die Komplexität im Thermomanagement und steigert die Leistungsfähigkeit von Elektrofahrzeugen.

Der Automobilzulieferer Forvia Hella bringt mit dem Coolant Control Hub max (CCH max) die Zentralisierung des Thermomanagements von E-Fahrzeugen weiter voran. Das CCH max nutzt einen gemeinsamen Wasser-Glykol-Kreislauf zur Kühlung von Fahrzeuginnenraum und Batterie.

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Das neue Coolant Control Hub max basiert auf dem Coolant Control Hub, für den Forvia Hella bereits Kundenprojekte mit einem Auftragsvolumen in einem niedrigen bis mittleren dreistelligen Millionen-Euro-Bereich gewonnen hat und das demnächst in Mexiko anlaufen wird.

Als hochintegriertes System für das Thermomanagement von Antriebsstrang, Batterie und Innenraum setzt nun das Coolant Control Hub max auf eine innovative Kühlmittelverteilung, die die kosteneffiziente Nutzung von umweltfreundlichen Kältemitteln ermöglicht, die Komplexität im Thermomanagement reduziert und die Leistungsfähigkeit von Elektrofahrzeugen steigert.

Einsparung von Kältemitteln

Das Coolant Control Hub max nutzt primär den Wasser-Glykol-Kühlkreislauf zur bestmöglichen Temperierung von Antriebsstrang, Batterie und Fahrzeuginnenraum und reduziert dabei die Anzahl der benötigten Komponenten. Hierdurch wird das Kältemittelsystem primär zum Kühlen und Erwärmen des Kühlmittels verwendet. Die Nutzung von Kältemitteln wird somit um mehr als 80 Prozent und damit auf ein Mindestmaß reduziert. Dies erlaubt eine sichere und kosteneffiziente Nutzung von natürlichen und umweltfreundlichen Kältemitteln wie Propan oder CO2. Auf PFAS-Chemikalien kann vollständig verzichtet werden.

Entscheidend ist dabei die intelligente und bedarfsgerechte Verteilung im Wasser-Glykol-Kreislauf. Das Coolant Control Hub max setzt beispielsweise eine neuartige Individualkühlung ein, die in einem gemeinsamen Wasser-Glykol-Kreislauf jeweils optimal angepasste Zieltemperaturen für den Fahrzeuginnenraum beziehungsweise die Batterie erlaubt.

Die Notwendigkeit der effizienten Erwärmung von Innenraum und Batterie löst das Coolant Control Hub max durch ein flexibles Wärmepumpensystem, das alle verfügbaren Wärmequellen wie die Umgebungsluft, den Antriebsstrang und auch das Kältemittelsystem selbst nutzbar macht. Hierzu wird das Kältemittelsystem mit einer Selbstbeheizungsfunktion (Self Heating-Mode) in die Lage versetzt, intern ausreichend Wärme zu erzeugen, sobald andere Wärmequellen nicht in dem erforderlichen Umfang zur Verfügung stehen.

Keine elektrischen Zusatzheizer erforderlich

In Summe kann durch das Coolant Control Hub max auf die Hälfte der derzeit erforderlichen Kühl- und Kältemittelventile verzichtet werden. Auch elektrische Zusatzheizer werden nicht länger benötigt. Gegenüber herkömmlichen zentralisierten Thermomanagementsystemen kann das Coolant Control Hub max das Gewicht um rund 20 Prozent im Gesamtsystem reduzieren. So können, auch in Verbindung mit dem niedrigeren Ressourcenbedarf, CO2-Emissionen reduziert und Reichweiten gesteigert werden.

»Für die weitere Marktentwicklung der Elektromobilität sind höhere Reichweiten auch bei niedrigen Außentemperaturen, kürzere Ladezeiten sowie die Bezahlbarkeit der Elektroautos von zentraler Bedeutung. Ein wesentlicher Schlüssel hierfür ist nicht zuletzt der intelligente Aufbau des Thermomanagements«, sagt Jörg Weisgerber, Geschäftsführer Elektronik bei Forvia Hella.

»Mit den bisherigen Serienaufträgen für das Coolant Control Hub haben wir bereits die Vorteile unserer Subsystemlösung bewiesen. Dies verdanken wir unter anderem unserer langjährigen Expertise im Bereich Aktuatorik sowie unserer ausgeprägten Systemkompetenz. Mit dem Coolant Control Hub max und dessen signifikant erweiterten Funktionalitäten gehen wir nun den nächsten Schritt.«