In den zwei vorherigen Artikeln haben wir herausgearbeitet, wie die benötigte Heizleistung eines E-Auto mit elektrischem Hochvolt-Heizer Reichweite frisst und dass ein Wärmepumpensystem wie das von MAHLE unter gleichen Bedingungen bis zu 20 Prozent mehr Reichweite bringt. Nun schauen wir uns die künftige Bauteilintegration mit einem Modul an, das die Kältemittel- und Kühlmittelseite vereint. Das spart Kosten und Bauraum, erleichtert eventuelle Reparaturen und bringt weitere Effizienzvorteile.
Das Thermomanagement hat die Aufgabe, zu kühlen und zu heizen. Mit der Zunahme an Komponenten, die in einem bestimmten Temperaturbereich zu halten sind, steigt auch die Komplexität des Systems: Hochvolt-Batterie, Leistungselektronik, E-Maschine, Innenraum und bei Hybriden auch der Verbrennungsmotor haben unterschiedliche Temperaturabforderungen, um optimal zu funktionieren: für mehr Effizienz, Reichweite und Kundenakzeptanz.
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Aktuelle Wärmepumpensysteme haben ein Problem: Es besteht aus vielen einzelnen Komponenten wie Aktuatoren, Sensoren, Pumpen, Ventilen oder Leitungen, die in aktuellen Fahrzeugen meist irgendwo installiert sind, wo Platz zur Verfügung steht. Das erhöht das Gewicht, denn jedes Teil braucht einen Halter, zudem sind die Kühl- und Kältemittel-Füllmengen aufgrund der langen Leitungen größer.
Und es braucht natürlich Raum, weil jede Komponente ein- und ausgebaut werden muss, inklusive des Platzbedarfs für Schläuche und Leitungen. Kommt es zu einem Problem, gestalten sich Fehlersuche und Reparatur entsprechend aufwändig.
Auf Basis des tiefen Verständnisses für das Temperaturmanagement von Fahrzeugen hat MAHLE Thermomanagement-Module entwickelt. Schon bald soll das erste Modul in einem E-Fahrzeug eines etablierten, global aufgestellten Fahrzeugherstellers in Serie gehen. Ein Modul integriert Einzelkomponenten wie den elektrischen Kompressor, Wärmeübertrager, Sensoren, Ventile und Kühlmittelpumpen in einer Einheit. Durch die hohe Integration und damit kurzen Wege arbeiten die Module deutlich effizienter als ihre Einzelteile – für mehr Reichweite sowie eine höhere Ladegeschwindigkeit.
Zudem ermöglicht der Ansatz kleinere Bauräume und einen drastisch reduzierten Montageaufwand. Und obwohl das Thermomanagement-Modul auf die Lebensdauer des Fahrzeugs ausgelegt ist, hat MAHLE an den Service und die Reparatur gedacht: Fehler lassen sich wesentlich einfacher lokalisieren, und je nach Bauart können Komponenten im eingebauten Zustand getauscht werden. Zudem kann das Modul bei größeren Defekten qualitätsgesichert überholt oder instandgesetzt werden.