KoHSE - Komponentenentwicklung für Hochvoltheizer-Systeme in der Elektromobilität

Abstract

Ziel des Gesamtvorhabens war es, Komponenten für Hochvolt (HV)-PTC-Heizersysteme für den elektrisch betriebenen Schwerlast- und gewerblichen Personenbeförderungsverkehr zu entwickeln. Um diese Fahrzeuge als rein elektrisch betrieben darstellen zu können, wird eine Erhöhung der Bordnetzspannung hin zu Hochspannung (≥ 800 V) angestrebt. Kernstück der HV-Heizersysteme sind Bauteile aus dotierter Bariumtitanat (BaTiO3)-Keramik, so genannte (PTC-Steine), die einen stark positiven Temperaturkoeffizienten des Widerstands (PTCR) in einem gewünschten Temperaturbereich aufweisen. Diese werden für die Erzeugung von Wärme in elektrisch betriebenen Fahrzeugen benötigt. Zum einen wird Wärme für die Klimatisierung des Innenraums in der kalten Jahreszeit, zum anderen für die ideale Temperierung der Batterie gebraucht. Die optimale Temperierung der Batterie sowohl im Lade-, als auch Fahrzustand erhöht die Lebensdauer und die Reichweite der Fahrzeuge. Das Vorhaben wurde entlang der gesamten Wertschöpfungskette beginnend bei der Entwicklung von Pb-haltigen und Pb-freien PTC-Materialien über Pulveraufbereitung und Granulierung, Entwicklung einer Hochvolt-Messtechnik, Entwicklung von technischen Lösungen zur Reduzierung der kapazitiven Belastungen des Bordnetzes, der Berücksichtigung der Hochvolt-Bauteilsicherheit und notwendiger Schnittstellen sowie der Erarbeitung einer Plattformlösung für den Schwerlast- und gewerblichen Personenbeförderungsverkehr geplant. Schlussendlich sollte eine Demonstration der Projektergebnisse anhand eines HV-Heizerprototypen erfolgen.