Elektromobilität

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Dosieranwendungen

Elektromobilität

Die Elektrifizierung im Automobilbereich schreitet weiter voran und sorgt für einen tiefgreifenden Wandel der Branche. Dabei gibt es unterschiedliche Arten von Antriebskonzepten: batterieelektrische Fahrzeuge (BEV=battery electric vehicle) als rein elektrischer Antrieb, Hybridantriebe (HEV=hybrid electric vehichle) die sowohl über einen Verbrennungsmotor wie auch einen Elektromotor verfügen, Plug-in Hybride (PHEV=plug-in hybrid vehicle) die im Vergleich zum HEV über die Steckdose oder Schnellladesysteme geladen werden können und Elektrofahrzeuge mit Reichweitenverlängerung (REEV=range extended electric vehicle).

Hochvoltbatterie, Hochvoltspeicher

Die Hochvoltbatterie oder auch Hochvoltspeicher genannt ist neben dem Elektromotor das Herzstück eines Elektroautos oder Hybridfahrzeuges. Sie versorgt den Elektromotor mit Strom und dient gleichzeitig als Energiespeicher. Der sogenannte Akkupack besteht dabei aus mehreren Batteriemodulen, welche wiederum aus einer Vielzahl von Batteriezellen bestehen. 

Die Batteriezellen müssen fest miteinander verbunden sein, um ihre Leistung zu erzielen. Die Klebeverbindung zwischen den Batteriezellen wird mit unseren Dosieranlagen aufgetragen. Dieser Dosierprozess ermöglicht eine kostengünstige und schnelle Montage von prismatischen, zylindrischen oder Pouch-Zellen. Um eine bestmögliche und langzeitbeständigeHaftung zu erreichen, werden die Batteriezellen mit unseren Plasmaanlagen mit Plasma vorbehandelt, um die Oberfläche zu aktivieren und zu reinigen, bevor der Klebstoff aufgetragen wird.

Die Batteriemodule erzeugen im laufenden Betrieb Energie in Form von Wärme. Diese wird durch den Auftrag von thermisch leitfähigen Materialien zwischen Batteriemodul und Aluminiumkühler abgeführt, um eine Überhitzung zu vermeiden. Die Batteriemodule werden in einem Gehäuse montiert und anschließend mit einem Deckel verschlossen. Um zu vermeiden, dass Feuchtigkeit von außen in das Batteriegehäuse eintritt, wird zwischen Deckel und Gehäuse eine Flüssigdichtung aufgetragen. 

Wärmeleitpasten werden zwischen Batteriemodulen und Aluminiumkühler aufgetragen, um eine Überhitzung zu verhindern.

Batteriemanagementsystem

Jeder Hochvoltspeicher verfügt über ein Batteriemanagementsystem (BMS). Über dieses zentrale Steuergerät wird der Zustand der Batterie überwacht und geregelt. Das BMS ermittelt den aktuellen Ladezustand der Batterie, regelt den Zellenausgleich, verhindert Kurzschlüsse und übernimmt die Kommunikation zum Fahrzeug.  

Damit keine Feuchtigkeit in das Batteriemanagementsystem eintritt, wird mit unserer Dosieranlage eine Flüssigdichtung zwischen Gehäuse und Deckel aufgetragen. Zuvor werden Gehäuse und Deckel mit Plasma vorbehandelt, um die Oberflächenspannung von Deckel und Gehäuse zu erhöhen und die Haftung des Klebstoffes zu verbessern. Um die Leiterplatte im Gehäuse zu fixieren, wird diese durch unsere Heißniettechnologie im Gehäuse vernietet.

Vertieb Deutschland

Vertrieb Deutschland

Battery Junction Box

Die Battery Junction Box oder auch Power Distribution Unit (PDU) ist eine Schalteinheit für die Batterie eines Elektrofahrzeuges. Sie stellt die Energieversorgung zwischen Batterie und den elektronischen Komponenten im Fahrzeug her oder trennt diese im Notfall. Bei einem Unfall liegt dann keine Hochspannung im Fahrzeug an und die Rettungskräfte können gefahrlos arbeiten. 

Die Elektronik im inneren der Battery Junction Box muss gegen Umwelteinflüsse wie beispielsweise Feuchtigkeit geschützt werden. Hierzu wird diese mit unseren Dosieranlagen vergossen. Zur Vermeidung von Feuchtigkeitseintritt wird eine Flüssigdichtung auf das BJB-Gehäuse aufgetragen. 

Leistungselektronik

In einem Elektro- oder Hybridfahrzeug ist die Leistungselektronik eines der zentralen Bauteile. Die Leistungselektronik besteht dabei aus einem DC/DC-Wandler und einem Inverter.  Der Inverter fungiert in einem Elektroauto als Wechselrichter. Er wandelt einerseits die Wechselspannung des Elektromotors in Gleichspannung um, damit die Batterie geladen werden kann. Eine zweite Funktion ist die Versorgung des  Elektromotors mit Energie, in dem die Gleichspannung des Hochvoltspeichers in Wechselspannung umgewandelt wird. Der DC/DC-Wandler transformiert die Gleichspannung der Batterie in eine geringere Gleichspannung, um das Bordnetz des Fahrzeuges mit Energie zu versorgen. 

Die Anschlussstecker des DC/DC-Wandlers und Inverters müssen gegen Feuchtigkeitseintritt geschützt werden. Dabei wird der Stecker mit einer Vergussmasse vergossen. Damit keine Feuchtigkeit zwischen Gehäuse und Deckel des Wandlers und Inverters eintritt, wird eine Dichtungsraupe aufgetragen.  Um eine Überhitzung des Wandlers und Inverters zu vermeiden wird zwischen Leiterplatte und Aluminium-Kühlkörper eine thermisch leitfähige Paste aufgetragen, um die entstehende Energie in Form von Wärme abzuführen.

Die Antriebsmotoren in einem Elektroauto sind in der Regel sogenannte Wechselstrommotoren, die aus einem Rotor und Stator bestehen. Dabei wird zwischen Asynchron- und Synchronmotoren unterschieden. Asynchronmotoren bestechen durch einen einfachen Aufbau, haben jedoch gegenüber den Synchronmotoren den Nachteil, dass sie über eine deutlich geringere Leistungsdichte verfügen. Da sie auch einen höheren Wirkungsgrad aufweisen, werden bei Elektroautos vorwiegend Synchronmotoren eingesetzt. 

Der Verschaltungsring eines Hybridstators verfügt über diverse Stromschienen, die gegen Umwelteinflüsse und elektrische Überschläge geschützt werden müssen. Dies wird mit einem Verguss der Verschaltung und Stromschienen gewährleistet. 

Die Verschaltung am Stator wird mit einer Heißnietverbindung mechanisch fixiert.  Zu den Heißnietanwendungen

Die Kupferwicklungen des Stators werden insoliert, um die Wärmeabfuhr zu erhöhen, die Leistungsfähigkeit zu steigern und Kurzschlüsse zu vermeiden.  Zu den Imprägnierlösungen

Die in einem Rotor befindlichen Magnete müssen fixiert werden. Dafür eignen sich besonders Klebeverbindungen (magnet bonding).

Durch die Klebeverbindungen können sehr einfach mechanische Fertigungstoleranzen ausgeglichen werden undVibrationsgeräusche minimiert werden.

On Board Charger (OBC) 

Die Batterie eines Elektroautos muss mit Gleichstrom geladen werden. Die meisten Haushalts- und Industriesteckdosen sowie die gängigen Ladestationen verfügen allerdings über Wechselstrom. Der On-Board-Charger im Elektrofahrzeug wandelt den Wechsel- in Gleichstrom um. 

Die innenliegenden Kondensatoren eines On-board-Ladegeräts erzeugen Wärme. Um diese Wärme abzuführen und ein Überhitzen zu vermeiden, wird zwischen Kondensator und Aluminiumgehäuse eine Wärmeleitpaste aufgetragen. 

Um die Spulen  gegen Feuchtigkeit zu schützen, werden diese mit einer Vergussmasse vergossen. Damit keine Feuchtigkeit von außen in den OBC eintritt, wird zwischen Deckel und Gehäuse eine Dichtung mit einer Dosieranlage aufgetragen.