OEM&Lieferant Ausgabe 2/2018 / OEM&Supplier Edition 2/2018

nen Reichweiten ermöglichen diese selbst bei niedrigen Außentemperaturen in kürzester Zeit ein angenehmes Kabinenklima. Der Hochvolt-Kühlmittelzuheizer BorgWarners HVCH – erhältlich in Leistungs- varianten von 3 bis 10 kW – ersetzt in Batterie- und Kabinen-Wärmemanagement-Systemen von Elektrofahrzeugen den Verbrennungs- motor als Wärmequelle. Indem er die Batterie- konditionierung unterstützt, wird die Lebens- dauer der Batterie und die Reichweite des Fahrzeugs verbessert. Außerdem ermöglicht die geringe thermische Masse der innovativen Technologie schnelle Reaktionszeiten fürs Auf- heizen und Abkühlen, was zu einer permanent homogenen Temperaturverteilung zwischen den Akkupacks und –zellen führt. Langlebige Dickschicht-Elemente (Thick Film Heating Element, TFE) (Abb. 1) sind das Herz- stück des HVCHs – ein Substrat aus Edelstahl trägt hierbei die dielektrischen Schichten und die Heizwiderstände. Auch eine integrierte Heizplatten-Temperaturmessung wird durch die Technologie, die BorgWarner als Einzel- platten- und Zweiplatten-Lösung anbietet (Abb. 2), ermöglicht. Beide Ausführungen sind in ein robustes Aluminium-Druckgussgehäuse integriert und weisen an den TFE eine hohe Leistungsdichte auf. Darüber hinaus besitzt die Konstruktion eine hohe Temperatur-Wech- selbeständigkeit und ist widerstandsfähig gegen Vibrationen, Schwingungen, sowie me- chanische Belastungen. Der entscheidende Vorteil des kompakten Zweiplatten-Systems: Es verfügt über zwei Heizplatten und bietet daher bis zu 80 Prozent mehr Wärmeübertra- gungsfläche. Außerdem entsteht durch die mit Kühlmittel bedeckten Heizpakete nur minimale Verlustwärme – was zu höherer Effizienz führt – und das dreiteilige Aluminium-Gehäuse be- dingt exzellente elektromagnetische Abschir- mung. 27 BorgWarner www.borgwarner.com Webseite BorgWarner hat für seine intelligente Lö- sung und dessen robuste Leistungselektro- nik außerdem eine Sicherheitsstrategie ent- wickelt, die für die Vermeidung thermischer Events, wie beispielsweise Überhitzen, sorgt. Sobald das System einen Fehlerfall erkennt, schaltet es sich selbst automatisch ab. Der Hoch- und Niedrigvolt-Luftheizer Eingesetzt in Hybrid- und Elektrofahrzeugen mit bis zu 450 V, wird BorgWarners 3,24 kg schwerer Luftheizer als leicht integrierbare „Plug & Play“ Modullösung angeboten. Indem das bis zu 7 kW starke Gerät den vom Gebläse kommenden Luftstrom schnell aufheizt, wer- den in kürzester Zeit die gewünschten Tem- peraturen zur Verfügung gestellt. Dank seines geringen Gewichts und seiner Kompaktheit ist der Luftheizer die ideale Lö- sung für moderne Leichtbaukonzepte. Darüber hinaus sorgt der komplett umschlossene Heiz- stab für maximalen Schutz gegen hohe Span- nungen. Zusammen mit dem Lamellendesign des Zuheizers sorgt dieser für einen geringen Druckverlust von weniger als 37 Pa (bei 400 m 3 /h), was wiederum dem Gebläse ermöglicht mit niedrigeren Drehzahlen zu arbeiten und den Geräuschpegel im Fahrzeuginnenraum zu verringern. Die Zwei-Zonen-Funktionalität (Abb. 3) des Luftheizers ermöglicht eine präzise und indivi- duelle Regulierung des Luftstroms für Fahrer und Beifahrer – die Wärmeverteilung ist hier bedarfsgerecht geregelt und Verlustenergie wird vermieden. Gesteuert wird der in Schutz- art IP67 ausgeführte Zuheizer über einen Hochleistungs-CAN-Bus (Controller Area Net- work). PTC-Komponenten (temperaturempfindliche, nichtlineare Widerstände mit positivem Tem- peraturkoeffizienten) stellen die Kerntechnolo- gie des Luftheizers dar. Während sie bei nied- rigen Oberflächentemperaturen zuverlässig arbeiten, eine hohe Heizleistung abliefern, ge- ringen elektrischen Widerstand aufweisen und hohen Stromfluss ermöglichen, kehrt sich der Effekt bei steigenden Temperaturen um. Der Stromfluss wird dann durch den steigenden Widerstand der Keramiksteine reduziert und das System setzt weniger Wärme frei – es regu- liert sich also selbst und verhindert Überhitzen. Schlussfolgerung Wenn die nutzbare Abwärme des Verbren- nungsmotors begrenzt ist oder gar gänzlich fehlt, stellt das Heizen des Fahrzeuginnen- raums eine Herausforderung dar. Aufgrund der fortschreitenden Elektrifizierung des Antriebs- strangs werden elektrische Zuheizer bald unabdingbar sein. BorgWarner bietet mit sei- nen fortschrittlichen Hochvolt-Zuheizsystemen Fahrzeugherstellern rund um den Globus nicht nur eine intelligente Lösung für höhere batte- riebetriebene Reichweiten, sondern auch einen sicheren und jederzeit komfortabel klimatisier- ten Innenraum für Hybrid- und Elektrofahr- zeuge. Abb. 3: Die Zwei-Zonen-Funktionalität des Luftheizers ermöglicht die präzise und gleichmäßige Temperaturabgabe für Fahrer- und Beifahrerbereich – ohne Wärmeübergang zwischen den beiden Zonen. Abb. 2: BorgWarner bietet seinen HVCH in zwei Ausführungen an: Einzelplatten- (rechts) und Zweiplatten- Technik (links).