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Hersteller kommerzieller Elektrofahrzeuge (Elektrofahrzeuge, die mit Strom statt mit Diesel oder Benzin betrieben werden) sind bestrebt, mit der Marktverlagerung weg von Verbrennungsmotoren Schritt zu halten und gleichzeitig einen Wettbewerbsvorteil gegenüber anderen OEMs von Elektrofahrzeugen zu wahren. Der Bedarf an einem Elektrofahrzeug mit überlegener Leistung und Reichweite zu wettbewerbsfähigen Kosten hat die Branche dazu veranlasst, fortschrittliche Hochspannungs-Gleichstrombatteriesysteme und Antriebsmotoren zu entwickeln. Mit zunehmender Reife der Batterie- und Antriebsmotortechnologie greifen Ingenieure auch zunehmend auf Hilfskomponenten zurück, um zusätzliche Effizienz und Wettbewerbsvorteile zu erzielen. Die Anwendung derselben Hochspannungstechnologie auf Komponenten wie Pumpen und Kühlventilatoren kann die Gesamtleistung und -effizienz des Fahrzeugs erheblich steigern und gleichzeitig die Kosten senken.

Durch die Auswahl von Komponenten, die mit derselben Hochspannungs-Gleichstromquelle betrieben werden wie die Hauptantriebsmotoren, anstelle herkömmlicher 12-V- und 24-V-Komponenten, kann die Stromverteilungsstruktur im Fahrzeug erheblich verbessert werden. Hochspannungskomponenten machen DC/DC-Wandler überflüssig, die eine erhebliche Kostenquelle, Komplexität und Ineffizienz darstellen. Darüber hinaus können Stromleiter, die elektrische Komponenten mit Strom versorgen, drastisch verkleinert werden, um die Kosten weiter zu senken und Platz zu schaffen.

Hochspannungskomponenten bieten im Vergleich zu herkömmlichen Niederspannungsprodukten eine verbesserte Leistungsdichte. Die höhere Leistung eines kleineren Geräts bietet neben den offensichtlich verbesserten Verpackungseigenschaften zahlreiche Vorteile. Beispielsweise kann in einigen Fällen ein einzelner Hochspannungs-Lüfter in Anwendungen verwendet werden, die traditionell eine Reihe mehrerer Niederspannungs-Lüfter erfordern, was eine höhere Leistungsdichte bietet und dazu beiträgt, die mit verschiedenen Anforderungen an das Wärmemanagement verbundenen Kosten und Komplexität zu reduzieren. Ebenso kann eine Hochspannungs-Kühlmittelpumpe einen größeren Durchfluss für eine höhere Kühlleistung bieten oder die Möglichkeit bieten, Wärmetauscher zu verkleinern und gleichzeitig die Kühlleistung aufrechtzuerhalten.

Die Concentric AB-Gruppe ist führend in der Hochspannungskomponententechnologie und ein führender Innovator bei Wärmemanagementlösungen und hat Ende 2021 Engineered Machined Products (EMP) mit Sitz in Escanaba, Michigan, übernommen. Concentric bietet nun ein kürzlich entwickeltes EMP an Markensortiment an Hochspannungslüftern und Kühlmittelpumpen für den Einsatz im schweren kommerziellen EV-Bereich. Bei einer Nennspannung von 700 V DC kann der leistungsstarke 15-Zoll-Lüfter einen Luftstrom von bis zu 4.000 CFM (6.760 m3/h) bei einem statischen Druck von 2,0 in H2O (498 Pa) erzeugen. Diese Leistung war noch nie mit einer Niederspannung erreichbar Komponente mit ähnlicher Packungsgröße. Ebenso können die Hochspannungs-Kühlmittelpumpen der Marke EMP im Vergleich zu Niederspannungs-Pendants mit ähnlicher räumlicher Geometrie eine überlegene Leistung erbringen, sodass Concentric ein vollständiges Sortiment an Hochspannungs-Kühlmittelpumpen mit Leistungsbereichen von 1 bis 5 kW anbieten kann. Dazu gehören die ausgereiften Eigenschaften und die Langlebigkeit unserer bewährten Niederspannungspumpen, einschließlich der dichtungslosen Technologie. Typische Anwendungen sind die Batterie-, Leistungselektronik- und Brennstoffzellenkühlung.

Die letzte Vervollständigung des Hochspannungsproduktportfolios von Concentric ist ein 31-Zoll-Lüfter der Marke EMP für Anwendungen mit extremen Luftstromanforderungen. Der bürstenlose Gleichstrom-Elektroventilator hat eine Leistung von bis zu 20 kW und erzeugt einen Luftstrom von 19.000 CFM bei 4,1 in H2O. Bei einer Nennspannung von 700 V DC verbraucht der Lüfter bei maximaler Leistung 28 A. Diese Leistung eines einzelnen elektrischen Lüfters ist ein Beispiel dafür, wie die Hochspannungstechnologie Anwendungsfälle für elektrische Komponenten ermöglicht, die zuvor nie in Betracht gezogen wurden. Um mit einem 24-V-Lüfter die gleiche Leistung zu erzielen, wären fast 850 A erforderlich, und selbst wenn dies technisch machbar wäre, wären die elektrische Belastung und die physikalische Größe eines 850-A-Lüfters für fast jede reale Anwendung unerschwinglich. In diesem Fall ermöglicht die Hochspannungstechnik die Elektrifizierung in extremen Anwendungen, die traditionell großen Riemenventilatoren oder hydraulischen Ventilatoren mit Verbrennungsmotoren vorbehalten sind. Erwähnenswert ist, dass die Hochspannungsventilatoren luftgekühlt sind und daher keine Kühlmittelzufuhr benötigen und somit den Bedarf an Schläuchen und zusätzlichen Pumpen überflüssig machen.

Concentric ist weiterhin führend bei Innovationen bei elektrischen Komponenten und Subsystemen, indem es direkt mit führenden globalen OEMs zusammenarbeitet, um die Technologie für den Sektor der schweren kommerziellen Elektrofahrzeuge zu optimieren. Zu den jüngsten Innovationen gehören die CAN-Steuerung und CAN-basierte Überwachung des Hochspannungs-Interlock-Loops (HVIL), vollständig abgedichtete berührungslose Hochspannungs-Elektroanschlüsse und fortschrittliche eingebettete Motorsteuerungen, die eine vollständige variable Geschwindigkeit und Reversibilität bieten. Zukünftige Produkte in der Hochspannungspipeline umfassen zusätzliche Lüftergrößen, Multi-Fan-Systeme und Ölpumpen.

Concentrics neue HVMPU (High-Voltage-Motor-Pump-Unit) bietet den Einstieg in die Welt der Hochspannungs-Hydraulikeinheiten. Der Spannungsbereich von 450-850V bietet die Möglichkeit, das Gerät direkt am Hochvolt-Bordnetz eines Fahrzeugs zu betreiben. Mit einer nominalen Motorausgangsleistung von 7,5 kW und voller Variabilität im CAN-gesteuerten Drehzahlbereich von 0–4000 U/min bietet das Gerät ausreichend Ausgangsleistung für eine Vielzahl hydraulischer Anwendungen. Zusammen mit den bewährten geräuscharmen Zahnradpumpen der CALMA-Serie von Concentric und den neuen Innenzahnradpumpen der IGP-Serie wurde das Gerät für geräuscharme Anwendungen optimiert.

Das Unternehmen bietet außerdem ein vollständiges Portfolio an leistungsstarken Niederspannungs-Elektrolüftern, Kühlmittelpumpen, Ölpumpen und kompletten Kühlsystemen an, um die Anforderungen jeder Wärmemanagementanwendung zu erfüllen.

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