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  • So funktioniert Wärmemanagement in Elektroautos

    Wärmemanagement

    Thermomanagement für die Zukunft ist ein hochkomplexes Konzept mit vielversprechenden neuen Lösungen. Audi hat die Entwicklung in diesem Bereich beschleunigt.

    Das technische Gebiet des Thermomanagements erstreckt sich über den Aspekt der Batteriekühlung hinaus auf das gesamte Fahrzeug. Das System im Q5 hybrid quattro beinhaltet bereits den Elektromotor und die Leistungselektronik - diese werden über den Kühlmittelkreislauf des Verbrennungsmotors bzw. über eine eigene Niedertemperaturschaltung versorgt. Der Kompressor für die Klimaanlage hat einen elektrischen Antrieb, so dass er auch bei ausgeschaltetem Verbrennungsmotor weiterlaufen kann.

    Bei rein elektrischen Fahrzeugen wie dem R8 e-tron wird jedes Joule Energie, das zur Beheizung des Innenraums verwendet wird, von der Reichweite abgezogen. Deshalb hat Audi hier die ideale Lösung für die Wärmepumpe gewählt - ein bekanntes Heizprinzip. Die Wärmepumpe, die Luft oder Wasser nutzen kann, fungiert als hocheffizientes Heiz- und Kühlsystem.

    Die Konstruktion der Wärmepumpe basiert auf dem klassischen Kältemittelkreislauf, ergänzt um einen zusätzlichen Kondensator. Im Kondensator wird das auf hohe Druck- und Temperaturwerte komprimierte Kältemittel gekühlt, kondensiert und unterkühlt. Nach der Expansion nimmt das Kühlmittel die Wärme von der Umgebung in dem anderen Kondensator auf, der als ein Verdampfer wirkt.

    Die Wärmepumpe ist in der Lage, die Abwärme von verschiedenen Komponenten im Elektrofahrzeug zu erfassen. Bei schneller Fahrt strahlen der / die Elektromotor (en), die Batterie und die Leistungselektronik zusammen ca. 5 bis 15 kW Wärme ab. Um eine Wärmeleistung von 4 kW zu erzeugen, muss die Wärmepumpe nur 1 kW Leistung für den Kompressor investieren. Dank dieser hohen Effizienz senkt die Wärmepumpe die Reichweite eines Elektroautos wie dem Audi R8 e-tron bei -10 Grad Celsius nur um rund 10 Prozent. Ein herkömmliches elektrisches Heizelement würde ungefähr dreimal mehr Energie benötigen. Um Wärmepumpen effizient zu betreiben, ist eine hochkomplexe und höchst variable Regelstrategie erforderlich. Audi wird mit dieser Art von Steuerungsstrategie im R8 e-tron Erfahrungen sammeln.



    Q5 hybrid quattro: ausgeklügeltes Kühlsystem für elektrische Komponenten Q5 hybrid quattro: ausgeklügeltes Kühlsystem für elektrische Komponenten

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