Thermomanagement (Elektrofahrzeug)

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Symptomsuche: Was ist wirklich defekt?
| Was Sie sehen oder hören | Zuerst zu prüfendes Teil |
|---|---|
| Ladeleistung sinkt frühzeitig, Batterie erwärmt sich | Kühlmittelventil oder Pumpe dieses Kreislaufs |
| Reduzierte Leistung nach längerer Fahrt | Engstelle im Kühlkreislauf oder Lufteinschluss |
| Schwache Innenraumheizung, obwohl der Heizer Strom aufnimmt | Heizkreispumpe oder Ventilsteuerung |
| Kühlmittelstand sinkt ohne sichtbares Leck | Schlauch, Rohrleitung oder Ausgleichsbehälter |
| Thermischer Fehler gespeichert bei korrektem Kühlmittelstand | Ventilstellung oder Pumpenfunktion |
Über Thermomanagement (Elektrofahrzeug)
Ein Elektrofahrzeug hat mehrere Komponenten, die unterschiedliche Temperaturen benötigen, und keinen Verbrennungsmotor, dessen Abwärme sich verteilen ließe. Die Traktionsbatterie hat ein bevorzugtes Temperaturfenster von wenigen Grad: kühl genug, um langsam zu altern, und warm genug, um Strom aufzunehmen. Die Antriebseinheit und ihre Leistungselektronik vertragen deutlich mehr Wärme und erzeugen sie fortlaufend. Der Innenraum braucht im Winter Wärme, die nun erzeugt oder umverteilt werden muss, statt sie einfach abzuzweigen. Diese Anforderungen in Einklang zu bringen, ist die Aufgabe mehrerer getrennter Kühlkreisläufe, die über elektrisch gesteuerte Ventile verbunden sind, von elektrischen Pumpen angetrieben werden, die auf Befehl und nicht mit der Motordrehzahl laufen, und über einen Chiller mit dem Kältemittelkreislauf gekoppelt sind. Wie gut dieses System arbeitet, bestimmt die Ladegeschwindigkeit an einem heißen Tag und die Reichweite an einem kalten.
Was Sie vor dem Kauf von Thermomanagement (Elektrofahrzeug) Teilen wissen sollten
Lassen Sie das System vor der Bestellung diagnostizieren. Ein festsitzendes Ventil, eine ausgefallene Pumpe und eingeschlossene Luft nach einem Kühlmittelwechsel äußern sich gleich. Jedes davon führt zu reduzierter Leistung, langsamem Laden und schwacher Innenraumheizung.
Drei Unterkategorien decken diese Gruppe ab. Kühlmittelventile und -leitungen umfasst die Zwei- und Dreiwegeventile, die Thermomanagementmodule, die Ausgleichsbehälter und die Schläuche, die nach Motorleistung spezifiziert sind. Elektrische Kühlmittelpumpe umfasst die Pumpen, die die einzelnen Kreisläufe versorgen, und eine Pumpe aus einem Kreislauf eignet sich nicht für einen anderen.
PTC-Heizer umfasst die Widerstandsheizelemente, die den Innenraum und bei manchen Fahrzeugen auch die Batterie beheizen.
Vor der Bestellung: 5 Prüfpunkte
- Lesen Sie vor der Bestellung die Thermodaten aus, da sich Ventile, Pumpen und Lufteinschlüsse gleich äußern.
- Ermitteln Sie, in welchem Kreislauf der Fehler liegt, denn Pumpen und Schläuche sind kreislaufspezifisch.
- Verwenden Sie nur das vorgeschriebene Kühlmittel, da diese Kreisläufe nahe an Hochvoltkomponenten verlaufen.
- Führen Sie nach jedem Befüllen den vorgeschriebenen Entlüftungsvorgang durch, wo erforderlich mit einem Diagnosegerät.
- Behandeln Sie PTC-Heizer und alles im Batteriekreislauf als Hochvoltkomponenten.
Was sich geändert hat und warum
Die Kühlung wird heute rund um die Batterie statt rund um den Motor ausgelegt, und diese Neuordnung hat verändert, was eine Werkstatt zu sehen bekommt. Die Kreisläufe sind länger, haben mehr Abzweige und werden über elektrisch betätigte Ventile softwaregesteuert geschaltet. Eine thermische Beanstandung kann daher ebenso gut an einem Steuerbefehl oder einem Sensor liegen wie an einem verstopften Kanal. Die kältemittelbasierte Kühlung der Batterie beim Schnellladen wird zum Standard und verbindet den Klimakreislauf und den Kühlmittelkreislauf zu einem System, das als Ganzes diagnostiziert werden muss.
Thermomanagement (Elektrofahrzeug): Häufige Fragen
Warum sinkt meine Ladeleistung während eines Ladevorgangs?
Wärme ist der begrenzende Faktor. Zellen nehmen Strom bereitwillig auf, wenn sie kühl sind, und deutlich weniger bereitwillig, wenn sie warm sind. Deshalb reduziert das Fahrzeug die Ladeleistung, wenn die Batterietemperatur und der Ladezustand steigen. Ein Absinken ab etwa achtzig Prozent oder an einem heißen Nachmittag nach einer zügigen Autobahnfahrt ist korrektes Systemverhalten. Nicht korrekt ist es, wenn ein Fahrzeug schon nach wenigen Minuten drosselt, obwohl es früher eine hohe Ladeleistung deutlich länger gehalten hat. Dann stellt sich die Frage, ob die Wärme tatsächlich aus der Batterie abgeführt wird: Pumpe, Ventilstellung, Durchfluss und Kühlmittelstand.
Kann ich herkömmliches Kühlmittel verwenden?
Das ist einer der wenigen wirklich gefährlichen Ersatzstoffe bei einem Elektroauto. Das Kühlmittel in diesen Kreisläufen fließt an Komponenten mit mehreren hundert Volt vorbei, und seine elektrische Leitfähigkeit ist eine spezifizierte Eigenschaft mit festgelegtem Höchstwert. Füllen Sie ein herkömmliches Produkt ein, kann die Isolationsüberwachung den Abfall erkennen, einen Isolationsfehler speichern und das Fahrzeug stilllegen. Hinzu kommen Fragen der Verträglichkeit mit den im Kreislauf verwendeten Aluminium- und Kunststoffteilen. Kaufen Sie genau die im Handbuch genannte Sorte in einem versiegelten Behälter und lehnen Sie jedes Nachfüllen unterwegs mit einem Universalprodukt ab.
Warum ist das Entlüften bei diesen Systemen so wichtig?
Ein Elektroauto hat statt eines Kreislaufs mehrere getrennte, die auf und ab durch das Fahrzeug verlaufen, um Batterie, Antriebseinheit, Elektronik und Innenraum zu erreichen. Jeder Hochpunkt auf dieser Strecke ist eine Stelle, an der sich eine Luftblase festsetzen kann, und eine festsitzende Luftblase unterbricht den dahinterliegenden Zweig. Die Symptome sehen aus wie ein Hardwaredefekt: reduzierte Leistung, langsames Laden, kalte Luft aus den Düsen, thermische Fehlercodes. Die Hersteller veröffentlichen eine Befüllroutine, die die Pumpen ansteuert und die Ventile durch ihre Stellungen fährt, und die Arbeit ist erst abgeschlossen, wenn diese Routine durchgelaufen ist.
Warum heizt mein Innenraum nur schwach?
Weil die Wärme irgendwoher kommen muss. Ohne Abwärme eines Verbrennungsmotors wird Wärme entweder von einem Widerstandsheizelement erzeugt, von einer Wärmepumpe umverteilt oder über diese Ventile von der Antriebseinheit geleitet. Schwache Heizleistung kann daher ein Fehler in der Ventilsteuerung sein, eine nicht laufende Pumpe im Heizkreislauf, ein Defekt am Heizelement oder einfach ein sehr kalter Tag, an dem die Wärmepumpe an ihrer Grenze arbeitet. Lassen Sie die Thermodaten auslesen, denn die Ursache liegt oft nicht dort, wo das Symptom auftritt.
Sind Pumpen zwischen den Kreisläufen austauschbar?
Nein, und die Gehäuse sehen sich so ähnlich, dass der Fehler leicht passiert. Die Fördermenge ist auf den Kreislauf abgestimmt, Anschlussgrößen und -ausrichtungen unterscheiden sich, und die Ansteuerung reicht vom einfachen Schalten bis zur über das Fahrzeugnetzwerk vorgegebenen Drehzahl. Eine Heizkreispumpe, die im Kreislauf der Antriebseinheit verbaut wird, läuft also problemlos und fördert viel zu wenig. Ermitteln Sie anhand der Temperaturdaten, in welchem Kreislauf der Fehler liegt, und bestellen Sie dann die für diesen Kreislauf gelistete Pumpe nach OE-Nummer.
Woran erkennt man eine ausfallende elektrische Kühlmittelpumpe?
Das erste Anzeichen ist oft eher eine Meldung als ein Geräusch. Diese Pumpen melden ihren Status über das Fahrzeugnetzwerk, sodass sporadische Kommunikationsfehler oder eine Thermowarnung lange vor einer Undichtigkeit auftreten können. Spätere Anzeichen sind ein Heulen oder Mahlen aus dem Vorderwagen, das lauter wird, wenn die Klimaanlage arbeitet, Kühlmittel auf dem Boden unter der Fahrzeugfront, reduzierte Leistung nach einem Schnellladevorgang und eine Heizung, die kalt bläst. Notieren Sie, welche Warnung wann erschienen ist, lassen Sie den Fehlerspeicher auslesen und gleichen Sie vor der Bestellung die OE-Nummer der alten Pumpe ab.
Bedeutet ein Kommunikationsfehler der Pumpe immer, dass die Pumpe defekt ist?
Nein. Eine Pumpe, die nicht mehr mit dem Thermosteuergerät kommuniziert, kann einen internen Elektronikfehler haben, derselbe Code erscheint aber auch, wenn ihre Sicherung durchgebrannt ist, ihr Stecker korrodiert ist oder sich nach früheren Arbeiten ein Pin zurückgeschoben hat. Bevor die Pumpe für defekt erklärt wird, sollte ein Techniker Spannungsversorgung, Masse und Netzwerksignal am Stecker prüfen und den Stecker abziehen, um nach grünen Ablagerungen oder Kühlmittel darin zu suchen. Kühlmittel, das von einer schwitzenden Dichtung am Kabel entlangkriecht, ist eine häufige Ursache. Ist die Versorgung in Ordnung und bleibt die Pumpe trotzdem stumm, ersetzen Sie sie anhand der OE-Nummer auf ihrem Etikett.
Was passiert, wenn ein Kühlmittelventil ausfällt?
Diese Ventile verdrehen mit einem kleinen Elektromotor einen Drehschieber, der verschiedene Anschlüsse verbindet, und ein Positionssensor meldet dem Steuergerät, wo er stehen geblieben ist. Verschleißen Motor oder Getriebe, bleibt der Drehschieber in einer Stellung hängen, und das System kann die Wärme nicht mehr dorthin leiten, wo sie gebraucht wird. Hängt er in der einen Stellung, bleibt der Innenraum kalt, während die Antriebseinheit warm läuft. Hängt er in einer anderen, erreicht die Batterie ihren Chiller nicht, und das Schnellladen wird langsamer. Innere Dichtungen können außerdem Kühlmittel zwischen den Kreisläufen übertreten oder auf die darunterliegende Verkabelung austreten lassen. Lassen Sie die Ventilpositionsdaten auslesen und vergleichen Sie vor der Bestellung die OE-Nummer des alten Ventils.
Muss ein neues Kühlmittelventil nach dem Einbau eingelernt werden?
In der Regel ja. Das Steuergerät muss die Endanschläge und die Referenzposition eines neuen Stellmotors lernen, und bei vielen Fahrzeugen geschieht das nur, wenn ein Diagnosegerät eine Initialisierungsroutine ausführt. Wird dieser Schritt ausgelassen, steht das Ventil möglicherweise leicht neben seiner vorgesehenen Position und liefert einen Teildurchfluss, der wie ein zweiter Fehler aussieht. Manche Systeme erhalten außerdem Software-Updates, die die Ansteuerung des Ventils ändern. Eine Prüfung darauf vor dem Austausch der Hardware kann also ein Teil einsparen. Planen Sie Befüllroutine und Ventil-Einlernen gemeinsam ein und beauftragen Sie eine qualifizierte Werkstatt, wenn Ihnen das Gerät fehlt.
Kann ein defekter PTC-Heizer das Fahrzeug fahrunfähig machen?
Ja. Das Heizelement hängt am Hochvolt-Bus, sodass ein interner Kurzschluss oder Feuchtigkeit im Stecker Strom zur Karosserie hin abfließen lässt. Die Isolationsüberwachung erkennt das, speichert einen Isolationsfehler und verweigert unter Umständen das Schließen der Schütze, sodass das Fahrzeug weder starten noch fahren kann. Häufiger liefert ein ausfallender Heizer jedoch schwache, zeitweise oder gar keine Wärme, begleitet von einer Klimawarnung auf dem Display. Da ein Isolationsfehler von mehreren Komponenten stammen kann, sollte der Heizer durch Messung als Ursache nachgewiesen werden, bevor er ersetzt wird. Lassen Sie ihn von einem qualifizierten Hochvolt-Techniker prüfen und bestellen Sie dann nach der OE-Nummer auf seinem Etikett.
Kann ich einen PTC-Heizer oder eine elektrische Pumpe selbst tauschen?
Manche Niedervoltpumpen sind für einen versierten Heimwerker machbar, vorausgesetzt, der Kühlkreislauf kann anschließend ordnungsgemäß befüllt und entlüftet werden. Ein PTC-Heizer ist etwas anderes. Er ist über orangefarbene Leitungen mit dem Hochvoltsystem verbunden, und ein sicherer Ausbau bedeutet, die Traktionsversorgung freizuschalten, das Entladen der Kondensatoren abzuwarten und die Spannungsfreiheit mit isoliertem Werkzeug und einem zugelassenen Messgerät festzustellen. Bei vielen Fahrzeugen sitzt der Heizer zudem tief hinter dem Armaturenbrett oder im Thermomodul. Sofern Sie keine Hochvolt-Qualifikation besitzen, beschaffen Sie das Teil nach seiner OE-Nummer und lassen Sie es von einem qualifizierten EV-Techniker einbauen.
Kann ich die Schnellkupplungen und Dichtungen an Kühlmittelleitungen wiederverwenden?
Die Kunststoffkörper der Kupplungen sind dafür ausgelegt, gelöst und wieder montiert zu werden, die O-Ringe darin jedoch nicht ohne Weiteres. Sind sie einmal verpresst und Temperaturzyklen ausgesetzt gewesen, verhärten sie und verformen sich bleibend, und eine Dichtung, die jahrelang dicht war, kann wenige Tage nach dem Lösen zu schwitzen beginnen. Setzen Sie neue Dichtungen aus dem vorgeschriebenen Material ein, schmieren Sie sie nur mit einem vom Hersteller freigegebenen Mittel, halten Sie Schmutz aus der Bohrung fern und schieben Sie jede Kupplung bis zum hörbaren Klicken auf. Ziehen Sie anschließend daran, um die Verrastung zu prüfen. Ein gerissener Sicherungsclip oder ein riefiger Stutzen bedeutet, dass die Leitung selbst ersetzt werden muss. Gleichen Sie vor der Bestellung die auf der alten Leitung aufgedruckte OE-Nummer ab.
Warum haben zwei Pumpen oder Ventile, die identisch aussehen, unterschiedliche OE-Nummern?
Weil die Unterschiede oft im Inneren oder in der Software liegen. Eine spätere Pumpe kann einen anderen Motor, ein geändertes Protokoll zur Drehzahlregelung oder eine überarbeitete Dichtung haben, und ein Ventil kann geänderte Steuerzeiten der Anschlüsse oder einen neuen Positionssensor besitzen. Hersteller überarbeiten Teile auch während der laufenden Produktion, sodass dasselbe Modell vor einem bestimmten Baudatum eine Nummer und danach eine andere verwenden kann. Der Einbau des falschen Änderungsstands kann einen Kommunikationsfehler oder falschen Durchfluss verursachen, obwohl alles passt. Lesen Sie die OE-Nummer am alten Teil ab, und wenn ein Angebot einen Baudatum-Wechsel erwähnt, prüfen Sie das Baudatum auf dem Typschild.
Was tun, wenn das Etikett an meinem alten Teil unleserlich ist?
Etiketten an Pumpen und Ventilen sitzen nahe am Kühlmittel und verblassen oft, lösen sich ab oder sind mit Straßenschmutz bedeckt. Reinigen Sie das Etikett vorsichtig mit einem trockenen Tuch statt mit Lösungsmittel und fotografieren Sie es bei gutem Licht aus mehreren Winkeln, da Streiflicht eingeätzte oder geprägte Zeichen sichtbar machen kann. Nummern sind manchmal zusätzlich zum Aufdruck in das Gehäuse eingegossen. Ist sie dann noch immer nicht lesbar, notieren Sie das Fahrzeugmodell, das Baudatum vom Typschild und den Kreislauf, den das Teil versorgt, und senden Sie deutliche Fotos über das Anfrageformular. Wir antworten innerhalb von 24 Stunden, meist schneller.


