Eberspächer liefert Heizsysteme für E- und Hybridautos

Die Elektrifizierung des Antriebsstrangs erzwingt eine Entkoppelung des Heizsytems von der Abwärme des Motors. Gefragt sind passgenaue Lösungen für die verschiedenen Antriebstechnologien. Als Systemlieferant deckt die Eberspächer-Gruppe das gesamte Spektrum ab – von der Hochvoltapplikation bis hin zur 100% Bioethanol tauglichen Heizung.

Die Bandbreite alternativer Antriebskonzepte ist enorm und reicht vom verbrauchsoptimierten Verbrennungsmotor über Voll- und Plug-in-Hybride über E-Fahrzeuge mit Range-Extendern bis hin zu reinen Elektrofahrzeugen. Ebenso breit ist die Palette der AnForderungen an den Klimakomfort. Denn die richtige Temperatur im Fahrzeug ist nicht allein für die Fahrzeuginsassen von Bedeutung, sondern auch für die Batterie.

Seit der Ausrüstung des VW Käfer ist der Name Eberspächer Synonym für Wärme im Fahrzeug. Die Unternehmensgruppe beliefert Automobilhersteller mit Brennstoffheizungen für die Serien- oder Sonderausstattung ab Werk sowie für die Nachrüstung. Mit dem Tochterunternehmen Eberspächer catem ist die Gruppe führender Anbieter bei elektrischen Fahrzeugheizungen. Elektrische PTC-Heizer kommen ohne Brennstoff und ohne Zusatztank aus. Daher lassen sie sich platzsparend und einfach in verschiedene Fahrzeugkonzepte integrieren. PTC steht für Positive Temperature Coefficient und ist ein temperaturabhängiger Halbleiter-Widerstand. Sein Widerstandswert steigt bei zunehmender Temperatur nahezu sprungförmig an.

Hochvolt-PTC-Heizer von Eberspächer catem sind für Spannungsbereiche bis zu 500 Volt ausgelegt und in verschiedenen Leistungsstufen verfügbar. Die Heizsysteme kommen unter anderem bereits bei ersten E-Serienfahrzeugen in den USA, Japan sowie in Teilen Europas zum Einsatz und wurden schon in der Entwicklungsphase entsprechend der kundenspezifischen AnForderungen in das jeweilige Fahrzeugkonzept eingepasst.

PTC Wasserheizer – die Lösung für Fahrzeuge mit Range Extender

Die PTC Coolant Heater von Eberspaecher catem – Durchlauferhitzer mit integrierter Hochvoltsteuerung – lassen sich einfach in den Wasserkreislauf des Motors integrieren, etwa bei Fahrzeugen mit Range Extender oder Hybridantrieb. Die wählbare Betriebsspannung der Geräte reicht bis zu 500 Volt, eine Größenordnung, die bei diesen Antriebskonzepten erForderlich ist. Die elektrische Heizung und die Abwärme des Verbrennungsmotors ergeben zusammen eine effiziente Lösung: Unter Berücksichtigung eines Kühlwasserkreislaufs mit einem Volumen von 4 Litern und den entsprechenden Wärmeverlusten beträgt der Wirkungsgrad rund 90%. Die integrierte Leistungssteuerung kommuniziert über ein wählbares PWM-, LIN- oder CAN-Signal. Serieneinführung der 1. Generation des Coolant Heater war im Jahr 2010, 2013 geht die zweite Coolant Heater-Generation in Serie.

Bioethanol-Brennstoffheizung – volle Wärme und Reichweite

Ein weiterer Lösungsweg ist das motorunabhängige, brennstoffbetriebene Wasserheizgerät, das ebenfalls die bereits vorhandene Infrastruktur des Wasserkreislaufs und des Klimasystems nutzt, um den Innenraum zu heizen. 2011 hat Eberspächer mit der Hydronic 2 E-Mobility E4S eine Bioethanol-Brennstoffheizung für E-Fahrzeuge zur Marktreife gebracht. Sie erzeugt umweltverträglich Wärme und belastet die Batterie kaum. Da der Verbrauch mit 0,4 bis 0,5 Litern Bioethanol in der Stunde äußerst sparsam ist, fällt das erForderliche Tankvolumen entsprechend gering aus.

Direkt und schnell: PTC-Luftheizer für E-Mobile

Die Hochvolt-PTC-Luftheizer von Eberspächer catem bieten für elektrisch betriebene Fahrzeuge eine komfortable Innenraumbeheizung. Für diese Aufgabe ist je nach Fahrzeuggröße eine Heizleistung zwischen 4 kW und 5 kW erForderlich. Durch die direkte Beheizung der Luft ist eine schnelle und komfortable Er-wärmung (Wirkungsgrad rund 99%) des Fahrgastraums möglich. In weniger als 60 Sekunden steht an den Ausströmern bereits eine Luftaustrittstemperatur von etwa 60°C zur Verfügung – schneller als bei jedem anderen System. Die definierbare Nennspannung liegt innerhalb des 500 Volt-Bereichs. Elektrische-Luftheizer können konventionelle Wasserwärmetauscher im Innenraum ersetzen und elektrische Energie direkt in Wärme umsetzen – ohne zusätzlichen Bauraum in Anspruch zu nehmen. Die integrierte stufenlose Leistungssteuerung kann über das wählbare PWM-, LIN- oder CAN-Signal kommunizieren.

PTC-Batterieheizer – sichert den Aktionsradius

Der Temperaturzustand einer Lithium-Ionen-Batterie ist für deren Leistung von großer Bedeutung – und damit auch für die Reichweite aller Fahrzeuge mit elektrifizierten Antrieben. Idealerweise sollte die Batterietemperatur zwischen 15 und 30 Grad liegen. Außerhalb dieses Bereichs nimmt die Leistungsfähigkeit des Akkus deutlich ab. Bei dem PTC-Batterieheizer von Eberspächer catem, der ebenfalls bereits in einem ersten E-Serienfahrzeug im Einsatz ist, wird für die Batterie-Beheizung der als Durchflusssystem konzipierte Heizer verwendet. Je nach Akkugröße werden dafür zwischen 500 und 1.000 Watt benötigt. Der Batterieheizer wird bei Bedarf fahrzeugseitig ein- oder ausgeschaltet. Als Betriebsspannung ist sowohl der Niederspannungsbereich bis 60 V als auch der Hochspannungsbereich wählbar.

48 Volt PTC-Luftheizer – Zuheizer für ein alternatives Bordnetz

Der Energiebedarf im Fahrzeug steigt durch die stetig wachsende Zahl an Ver-brauchern kontinuierlich an. Die Innenraumheizung spielt dabei eine wesentliche Rolle. Die heutigen 12 Volt-Zuheizer können jedoch aufgrund der Strombelastung des Bordnetzes und den elektrischen Schnittstellen nur bis maximal 2 kW eingesetzt werden. 48 Volt-PTC-Luftheizer sind eine attraktive Alternative, die allerdings die Einführung eines 48 Volt-Bordnetzes voraussetzt. Die Stromaufnahme (Ampère) bei gleicher Leistung könnte damit im Vergleich zum konventionellen 12 Volt-Bordnetz um 75% gesenkt werden. Gerade bei Elektro- und Hybrid-Fahrzeugen eröffnet das 48 Volt-Bordnetz in Bezug auf die erForderliche Zuheizung interessante Perspektiven. Der 48 Volt-Zuheizer – den Eberspächer catem bereits bis zur Serienreife entwickelt hat – benötigt wenig Bauraum und kann wie ein 12 Volt-Zuheizer parallel mit einem Wärmetauscher verbaut werden. Die intelligente elektronische Steuerung, die ein leistungs- und verbrauchsoptimiertes Energie- und Wärmemanagement zulässt und optional mit einem PWM- LIN- oder CAN-Signal kommuniziert, gewährleistet ein hocheffizientes Heizsystem.