Der Markt für Elektro-Lkw verzeichnete in den letzten Jahren ein rasantes Wachstum, da immer mehr Logistik- und Gewerbeflotten darauf abzielen, Emissionen und Betriebskosten zu senken. Große Hersteller verpflichten sich, ihre Lkw-Produktpalette zu elektrifizieren. Im Gegensatz zu herkömmlichen Diesel-Lkw sind Elektro-Lkw auf große Batteriepakete angewiesen, um die Elektromotoren anzutreiben. Diese Batterien sowie die LKW-Kabine benötigen wirksame Kühlsysteme, um optimale Temperaturen aufrechtzuerhalten.
Herkömmliche riemengetriebene Kompressoren werden vom Dieselmotor des Lkw angetrieben. Aber Elektro-Lkw brauchen
elektrisch angetriebene Kompressorendas die Kabine und die Batterie kühlen kann. Der Kompressor ist eine Schlüsselkomponente, die ein effektives Wärmemanagement in Elektro-Lkw ermöglicht.
Insbesondere Hersteller von Elektro-Lkw setzen auf E-Kompressoren, die eine Kühlleistung von etwa 12 kW für die Batteriepakete und die Lkw-Kabine liefern können. Dies sorgt für das nötige Maß an Kühlung, um sichere Batterietemperaturen für optimale Leistung, Reichweite und Lebensdauer aufrechtzuerhalten. Die elektrischen Kompressoren sorgen außerdem für Komfort für Fahrer und Passagiere mit Klimaanlage in der Kabine.
Technische Daten des 12-kW-Kompressors
Guchen EAC bietet 3 Arten von elektrischen Kompressoren (
GC66B600, GC50B600, GC66A540) spezifiziert für Elektro-Lkw mit einer Kühlleistung von ca. 12 kW.
Zu den wichtigsten technischen Spezifikationen der elektrischen Kompressoren gehören:
GC66B600
◆ Spannungsbereich 600 VDC/400 V-950 V
◆ 14,4 kW Kühlleistung bei Spitzenlast (6000 U/min)
GC66B600 |
Geschwindigkeit (U/min) |
3000 |
4000 |
6000 |
Kühlleistung (W) |
7200 |
9600 |
14400 |
Leistung (W) |
2580 |
3429 |
5237 |
POLIZIST |
2,79 |
2,80 |
2.75 |
◆ Halbhermetisch dichte Einheit
◆ 12V Steuerspannung
◆ Geschwindigkeitsregelung über PWM oder CAN
◆ Verwendet das Kältemittel R134a
◆ Mit Vorladefunktion
◆ Schutzart IP67
GC50B600
◆ Spannungsbereich 600 VDC/400 V-950 V
◆ 50 cm3 Abgasvolumen
◆ 17,6 kW Kühlleistung bei Spitzenlast 6000 U/min
GC50B600 |
Geschwindigkeit (U/min) |
3000 |
4000 |
6000 |
Kühlleistung (W) |
8800 |
11700 |
17600 |
Leistung (W) |
3050 |
4000 |
6200 |
POLIZIST |
2.88 |
2.92 |
2.84 |
◆ Verwendet das Kältemittel R407c
◆ Ausgestattet mit
Hochspannungsverriegelungsfunktion
◆ 66 cm3 Hubraum
◆ Spannungsbereich 540 VDC/400 VDC~800 VDC
◆ 14,4 kW Kühlleistung bei Spitzenlast
GC66A540 |
Geschwindigkeit (U/min) |
6000 |
4000 |
2000 |
Kühlleistung (W) |
14400 |
9600 |
4800 |
Angewandte Leistung (W) |
5237 |
3429 |
1740 |
POLIZIST |
2.75 |
2.8 |
2.76 |
◆ Verwendet das Kältemittel R134a
◆ Wiegt etwa 10 kg
◆ Installationsgröße von 112 (L)/102 (L) x 140 mm (B) x 87 mm (H)
◆ Geräuschpegel unter 75 dB bei 4500 U/min
◆ Mittlere Zeit zwischen Ausfällen (MTBF) 10.000 Stunden
Elektrische Kompressoren nutzen Elektromotoren, um die Kompression von Kältemittelgas voranzutreiben. Im Vergleich zu herkömmlichen Kompressoren bieten elektrische Kompressoren Vorteile wie:
◆ Höhere Effizienz – Elektrische Kompressoren haben weitaus weniger bewegliche Teile als ihre Benzin-/Diesel-Pendants. Weniger Reibung durch bewegliche Komponenten verbessert die mechanische Effizienz. Neue Motorkonstruktionen wie Permanentmagnet-Synchronmotoren bieten einen extrem hohen Wirkungsgrad und übertreffen die Fähigkeiten von Standard-Induktionsmotoren.
◆ Präzise Steuerung und variable Geschwindigkeit – Elektromotoren können durch Variation der ihnen zugeführten Frequenz und Spannung präzise gesteuert werden. Dies ermöglicht eine fein abgestimmte Leistungssteuerung des Kompressors basierend auf dem Kühlbedarf.
◆ Geringes Geräusch – Der reibungslose Betrieb von Elektromotoren führt zu einem geringeren Geräuschpegel, normalerweise etwa 60–80 Dezibel. Diese Reduzierung der Lärmbelästigung kommt sowohl den Fahrgästen in Elektrofahrzeugen als auch der Umwelt zugute.
◆ Kompakte Größe – Der Wegfall von Antriebsriemen und Riemenscheiben ermöglicht ein kleineres Gesamtpaket. Aufgrund des geringeren Platzbedarfs elektrischer Kompressoren können sie problemlos in bestehende Klimaanlagen anstelle älterer herkömmlicher Kompressoren nachgerüstet werden.
Für Elektro-Lkw sind elektrische Kompressoren eine natürliche Lösung, da sie die Hochspannungsbatterie nutzen können, um das Wechselstromsystem mit Strom zu versorgen. Dies reduziert die parasitäre Belastung des Antriebsstrangs und ermöglicht ein intelligentes Kühlkapazitätsmanagement.
Bedarf an Kühlung
Mit dem Aufkommen von Elektro-Lkw ist eine effektive Kühlung der Kabine und der Batterien von entscheidender Bedeutung. Im Gegensatz zu gasbetriebenen Lkw erzeugen Elektro-Lkw keine überschüssige Motorwärme, die den Innenraum erwärmen könnte. Daher sind spezielle Kühlsysteme erforderlich, um eine angenehme Temperatur für den Fahrer aufrechtzuerhalten.
Die Kabinenkühlung ist besonders wichtig für den Komfort und die Aufmerksamkeit des Fahrers auf Langstrecken. Übermäßige Hitze kann zu Müdigkeit, mangelnder Konzentration und Sicherheitsproblemen führen, wenn der Fahrer überhitzt. Durch die Klimaanlage lässt sich die Temperatur im Innenraum regulieren, sodass der Fahrer an heißen Tagen kühl bleibt. Systeme verwenden typischerweise Kältemittelkompressoren, die gekühlte Luft zirkulieren lassen.
Eine ordnungsgemäße Kabinenkühlung verhindert außerdem eine Überhitzung elektronischer Geräte wie Displays und Bedienelemente. Das Thermomanagement sorgt für ideale Betriebsbedingungen für empfindliche digitale Komponenten. Bei ausreichender Luftzirkulation und Kühlkapazität kann die Kabine für optimale Bedingungen für den Fahrer auf einer Temperatur von etwa 22 °C gehalten werden.
Insgesamt ist ein effizientes elektrisches Kabinenkühlsystem für Elektro-Lkw von entscheidender Bedeutung, damit sich der Fahrer unter allen Fahrbedingungen wohl, konzentriert und sicher fühlt. Kältekompressoren, die eine ausreichende Kühlleistung bereitstellen, sind die Schlüsselfaktoren für den zuverlässigen Betrieb von Elektro-Lkw.
Batteriekühlung
Um eine Überhitzung der Batterie in Elektro-Lkw zu verhindern, ist die Kühlung der Batterie unerlässlich. Da Batterien Energie abgeben, um die Elektromotoren anzutreiben, erzeugen sie erhebliche Wärme. Übermäßige Batteriewärme beeinträchtigt die Leistung und verkürzt die Batterielebensdauer.
Hohe Batterietemperaturen beschleunigen chemische Reaktionen in Lithium-Ionen-Zellen, was mit der Zeit zu einem schnelleren Kapazitätsverlust führt. Durch Hitze verringert sich auch die Menge an Leistung und Energie, die aus der Batterie genutzt werden kann. Durch die Kühlung des Akkus bleiben die Temperaturen im optimalen Bereich, sodass die Akkus sicher und effizient arbeiten können.
Aktive Flüssigkeitskühlung wird typischerweise für das Batterie-Wärmemanagement in Elektro-Lkw eingesetzt. Der Akku verfügt über Kanäle, durch die dielektrisches Kühlmittel fließen und Wärme absorbieren kann. Dieses Flüssigkeitskühlsystem basiert auf einem Kühler oder einem Kältemittelkreislauf, um Wärme abzuführen und die Temperaturen zu regulieren.
Elektrische Kompressoren sorgen für die nötige Kühlleistung
Batterie-Wärmemanagement. Sie zirkulieren Kältemittel durch den Kühler, der das Batteriekühlmittel kühlt. Eine effektive Batteriekühlung erfordert Kompressoren mit ausreichend Leistung, um große Wärmelasten aus dem Batteriesystem abzuleiten. Kompressoren müssen außerdem effizient und zuverlässig sein, da die Batteriekühlung ein entscheidendes System für die Leistung von Elektro-Lkw ist.
Eine ordnungsgemäße Temperaturkontrolle stellt sicher, dass die Batterien innerhalb ihres idealen Betriebsbereichs bleiben und so eine maximale Reichweite und Lebensdauer für den Elektro-Lkw bieten.
Batteriekühlung durch elektrische Kompressorenist eine Schlüsseltechnologie für einen zukunftsfähigen Elektrotransport.