Ladeperformance bei Kälte unterstützen
Den Akku vor einem Ladevorgang gezielt vorkonditionieren, damit das Batteriemanagement bei geeigneten Zelltemperaturen eine höhere Ladeleistung freigeben kann.
Bei niedrigen Batterietemperaturen kann die vom Batteriemanagement freigegebene Ladeleistung von Lithium-Ionen-Batterien deutlich eingeschränkt sein. Eine gezielte elektrische Temperierung kann den Akku vor oder während des Ladevorgangs in einen geeigneten Temperaturbereich bringen und damit die thermischen Voraussetzungen für eine höhere Ladeperformance schaffen. Horn entwickelt kundenspezifische flexible Heizsysteme für EV- und mobile Batteriesysteme. Heizgeometrie, Spannung, Leistung, Sensorik und Integration werden auf Batteriepack, Bauraum und thermische Anforderungen abgestimmt. Als EV Battery Heater für Battery Preheating und Thermal Management entwickelt und fertigt Horn diese Akkuheizung für Elektrofahrzeuge in Deutschland (Gottmadingen).
TYPISCHE AUFGABENSTELLUNGEN
Vorkonditionierungszeit reduzieren
Heizleistung und Wärmeübertragung so auslegen, dass die erforderliche Batterietemperatur innerhalb des verfügbaren Zeitfensters erreicht werden kann.
Temperatur möglichst homogen verteilen
Heizzonen und Wärmeübertragung an Modul- und Packgeometrie anpassen, um große Temperaturunterschiede innerhalb des Systems zu vermeiden.
Heizung kompakt in das Batteriesystem integrieren
Flexible Heizsysteme an begrenzten Bauraum, Konturen, Befestigungspunkte und die elektrische Architektur des Batteriesystems anpassen.
TYPISCHE ANWENDUNGEN
- Elektrofahrzeuge und elektrische Nutzfahrzeuge
- Elektrische Sonder- und Einsatzfahrzeuge
- Off-Highway- und Arbeitsmaschinen
- Mobile Batterie- und Energiesysteme
- Batteriemodule und Batteriepacks
- Vorkonditionierung vor Schnellladevorgängen
- Fahrzeuge und Maschinen für kalte Klimazonen
- Weitere mobile Systeme mit lithiumbasierten Batteriespeichern
PASSENDE HEIZSYSTEME
| Horn-Lösung / Produkt | Einsatz auf dieser Seite |
| Flexible Silikonheizungen | Für flächige, kompakte und geometrisch angepasste Beheizung von Modulen, Gehäusen oder definierten Wärmeübertragungsflächen. |
| Mehrzonige Batterieheizungen | Für Systeme, bei denen unterschiedliche Bereiche gezielt mit angepasster Leistung temperiert werden sollen. |
| Integrierte Sensorik | Für die Erfassung der thermisch relevanten Temperatur direkt an der Heizlösung oder Baugruppe. |
| Thermal Assemblies | Für vormontierte Einheiten aus Heizung, Sensorik, Leitungen, Steckverbindern und mechanischen Komponenten. |
SO ENTWICKELN WIR DIE LÖSUNG
Batteriesystem verstehen:
Zellchemie, Modul- und Packaufbau, verfügbare Wärmeübertragungsflächen, Temperaturgrenzen und Ladestrategie gemeinsam klären.
Thermisches Ziel definieren:
Starttemperatur, gewünschte Zieltemperatur, verfügbare Vorkonditionierungszeit und maximal verfügbare elektrische Leistung festlegen.
Heizung und Sensorik auslegen:
Heizgeometrie, Leistungszonen, Spannung, Sensorposition und elektrische Schnittstellen auf das Batteriesystem abstimmen.
Prototyp und Serienintegration unterstützen:
Muster validieren und nach Freigabe Fertigungs-, Montage- und Prüfprozesse für die geplante Serienanwendung definieren.
TECHNISCHE MÖGLICHKEITEN
Die Auslegung erfolgt entsprechend Bordnetz bzw. Systemarchitektur, verfügbarer elektrischer Leistung, Batteriemasse, Wärmeverlusten, Starttemperatur und gewünschter Aufheizzeit.
Leistungsdichte und Heizzonen können an Zell-, Modul- und Packgeometrie angepasst werden, um eine möglichst gleichmäßige Temperaturverteilung zu unterstützen.
Geeignete Temperaturfühler können in die Heizlösung oder Baugruppe integriert und mit dem kundenseitigen Batterie- bzw. Fahrzeugregelsystem kombiniert werden.
Flexible Heizsysteme können an Konturen, Ausschnitte, Befestigungspunkte und begrenzten Bauraum angepasst werden. Die konkrete Einbindung wird mit der Batterie- und Sicherheitsarchitektur abgestimmt.
Horn kann Heizelement, Sensorik, Leitungen, Steckverbinder und weitere Komponenten als vorkonfektionierte und geprüfte Baugruppe liefern.
Im zertifizierten Horn-Produktbereich können UL-zertifizierte Ausführungen bis 600 V möglich sein. UL ersetzt jedoch keine fahrzeugspezifischen Freigaben oder OEM-Anforderungen. Die Eignung für eine konkrete Automotive-Anwendung muss separat anhand des Lastenhefts und der geforderten Normen geprüft werden.
BENÖTIGTE ANFRAGEDATEN
- Zellchemie und Batterietyp
- Modul- oder Packabmessungen und verfügbare Einbaufläche
- Batteriemasse bzw. relevante thermische Masse
- Minimale Umgebungstemperatur und Starttemperatur des Akkus
- Gewünschte Zieltemperatur bzw. vom Zellhersteller vorgegebenes Ladefenster
- Gewünschte Vorkonditionierungs- oder Aufheizzeit
- Verfügbare Versorgungsspannung und maximale elektrische Leistung
- Gewünschte Sensorik und Schnittstelle zum BMS bzw. Fahrzeugregelsystem
- Mechanische Befestigung und Wärmeübergang
- Erforderliche elektrische Isolation und Schutzanforderungen
- Prototypenbedarf, Stückzahl und geplanter Jahresbedarf
- Relevante OEM-, Automotive- und Qualifikationsanforderungen
FAQ
Bei niedrigen Zelltemperaturen laufen elektrochemische Prozesse langsamer und bestimmte Alterungs- bzw. Schädigungsmechanismen werden beim Laden kritischer. Deshalb begrenzt das Batteriemanagement die zulässige Ladeleistung häufig abhängig von Zelltemperatur und Ladezustand. Eine Vorkonditionierung kann die Batterie in einen für das Laden geeigneteren Temperaturbereich bringen.
Das optimale Ladefenster hängt von Zellchemie, Zellhersteller, Ladezustand, gewünschter Ladeleistung und Lebensdauerstrategie ab. Deshalb sollte Horn keine pauschale Zieltemperatur vorgeben. Maßgeblich sind die Freigaben des Zell- bzw. Batterieherstellers und die Kennfelder des BMS.
Sie kann die thermischen Voraussetzungen dafür schaffen, dass das Batteriemanagement eine höhere Ladeleistung freigibt. Ob und in welchem Umfang sich die reale Ladezeit reduziert, hängt jedoch vom gesamten Batteriesystem, Ladezustand, Ladegerät, BMS und der verwendeten Zellchemie ab.
Die Aufheizzeit wird von Batteriemasse, Wärmekapazität, Start- und Zieltemperatur, Wärmeverlusten, verfügbarer Heizleistung und Wärmeübergang bestimmt. Diese Größen werden für das konkrete System bilanziert; eine pauschale Aufheizzeit wäre nicht belastbar.
Grundsätzlich kann eine flexible Heizung in Modul- oder Packkonzepte integriert werden, sofern elektrische Isolation, mechanische Integration, zulässige Temperaturen, Wärmewege, Servicekonzept und Sicherheitsanforderungen berücksichtigt werden. Die konkrete Einbausituation muss projektspezifisch bewertet werden.
Ja. Unterschiedliche oder getrennt ansteuerbare Heizzonen können sinnvoll sein, wenn Geometrie, Wärmeverluste oder Temperaturverteilung innerhalb des Packs variieren. Die genaue Ausführung hängt von elektrischer Architektur und Regelkonzept ab.
Ja. Geeignete Sensoren können abhängig von Konstruktion und Lastenheft direkt in die Heizlösung oder Thermal Assembly integriert werden. Die Sensorposition sollte so gewählt werden, dass sie für das Regelziel thermisch aussagekräftig ist.
Die Spannung wird an die elektrische Architektur des Fahrzeugs oder Batteriesystems angepasst. Neben Niedervolt-Lösungen sind grundsätzlich auch höhere kundenspezifische Spannungen denkbar. Die konkrete elektrische Auslegung, Isolation und Zulassung müssen jedoch zum System und zum geforderten Normenrahmen passen.
Ja. Je nach Projekt kann der Lieferumfang neben dem Heizelement auch Sensorik, Anschlussleitungen, Steckverbinder, mechanische Komponenten, Montage, Kennzeichnung und vereinbarte Prüfungen umfassen.
Nein. Eine UL-Zertifizierung kann für bestimmte Produkte und Märkte ein wichtiges Sicherheitsmerkmal sein, ersetzt aber keine fahrzeug- oder OEM-spezifischen Qualifikationen. Für Automotive-Projekte müssen die im Lastenheft geforderten Prüfungen, Normen und Freigaben separat betrachtet werden.
Gemeinsam entwickeln wir Ihre thermische Lösung
Sie entwickeln ein EV- oder Batteriesystem und möchten die Ladeperformance bei niedrigen Temperaturen verbessern? Senden Sie uns Packgeometrie, Zell- und Temperaturdaten, verfügbare Spannung sowie die gewünschte Vorkonditionierungszeit. Wir prüfen gemeinsam mit Ihnen eine geeignete Heizlösung.