Intelligent kühlen und erwärmen

Im Zentrum des Thermomanagements steht ein hocheffizientes, intelligentes System zur Kühlung und Erwärmung der Hochvolt-Komponenten. Dies gilt vor allem für die HV-Batterie mit 800-Volt-Technologie, aber auch für weitere Komponenten wie On-Board-DC-Lader, DC/DC-Wandler, On-Board-AC-Lader und die Antriebskomponenten wie E-Maschinen, Pulswechselrichter und Getriebe. Der Kühlkreislauf ist dabei bedarfsgerecht mit dem Fahrzeug-Kältekreislauf gekoppelt.

So wird möglichen Leistungsverlusten durch zu starke Hitzeentwicklung vorgebeugt, indem die Kühlleistung immer genau an jene Komponenten geliefert wird, die sie gerade benötigen. Das sichert eine maximale Flexibilität für alle Betriebsmodi sowie Porsche-typischen Fahrzeuganforderungen ab. Zugleich herrscht beim Erreichen der Ladesäule die optimale Temperatur vor.

Das Thermomanagement-System besteht hardwareseitig aus einem vernetzten Leitungssystem mit einem Kühlmittelkühler (Bug, Fahrtrichtung links), drei Kühlmittelpumpen, sechs Kühlmittelventilen, zwei Lüftern und zehn Kühlmittel-Temperatursensoren. Hinzu kommen die gekoppelten Komponenten aus dem Klimatisierungsbereich mit einem Klimakondensator (Bug, Fahrtrichtung rechts), einem separaten Verdampfer (Chiller) und einem Wärmetauscher Klima/Kühlung (iCond).

Geregelt wird das komplette System über ein hochgradig vernetztes Steuergerät.

Wie viel Antriebsleistung aus der HV-Batterie zur Verfügung steht und ob sie schnellladefähig ist, hängt vereinfacht gesagt vom Ladestand (SoC) und der Zelltemperatur ab. Hieraus ergeben sich unterschiedliche Temperierungsziele der Batterie, je nach vorliegendem Ausgangs- und gewünschtem Endzustand. Dabei spielt der gewählte Fahrmodus eine entscheidende Rolle. Im Modus „Range“ wird mit bestmöglichem Wirkungsgrad Antrieb, HV-Batterie und minimalem Bordnetz-Energieverbrauch operiert (zum Beispiel Absenkung der Drehzahl der Kühlmittelpumpen). Hingegen werden in den Modi „Sport“ und „Sport Plus“ die entsprechenden Temperaturziele für den Kühlmittelvorlauf auf maximale Leistungsfähigkeit der EMaschinen und Pulswechselrichter (PWR) hin ausgewählt.

Die Bandbreite des Regelungsbereiches ist hierbei deutlich höher als zum Beispiel bei einem konventionellen Fahrzeug mit Verbrennungsmotor. Allein die genutzten Verschaltungen im Thermomanagement des Gesamtfahrzeuges summieren sich im Taycan auf über 300 Zustände. Hieraus wird immer der momentan energetisch optimale Zustand berechnet und eingeregelt. Hohe Verfügbarkeitsziele zum Beispiel für die Launch Control werden durch eine deutliche und schnelle Absenkung der Kühlmitteltemperatur ermöglicht. Eine thermische Vorkonditionierung für sehr schnelles Laden bei berechnetem Ankunftsort beziehungsweise vorausberechneter Ankunftszeit ist gleichfalls möglich.