NEWBASE Voll-DC-Inverter-Wärmepumpe HVAC mit integriertem Batterie-Wärmemanagement

Klimatisierung für Elektrobusse der nächsten Generation: NEWBASE Voll-DC-Inverter-Wärmepumpe HVAC mit integriertem Batterie-Wärmemanagement

Da der emissionsfreie öffentliche Nahverkehr weltweit immer schneller voranschreitet, ist das Wärmemanagementsystem zu einem der kritischsten Faktoren geworden, die die Reichweite, die Batterielebensdauer und den Fahrgastkomfort eines Elektrobusses beeinflussen. Herkömmliche entkoppelte Designs – separate Klimaanlagen für die Kabine und unabhängige Kühlkreisläufe für das Batteriepaket – erhöhen unnötiges Gewicht, erhöhen den Energieverbrauch und verkomplizieren die Fahrzeugarchitektur. Als Reaktion darauf hat Zhengzhou Newbase Auto Electronics Co., Ltd. (NEWBASE) eine Reihe von auf dem Dach montierten, vollständig mit Gleichstrom-Inverter ausgestatteten Wärmepumpen-Klimaanlagen mit optional integriertem Batterie-Wärmemanagementsystem (BTMS) entwickelt, die speziell für reine Elektro-, Hybrid- und Brennstoffzellenbusse mit einer Länge von 6 bis 12 Metern entwickelt wurden.

Vollständige DC-Inverter-Wärmepumpentechnologie für höhere Effizienz

Im Gegensatz zu Festfrequenz- oder Teilinvertersystemen nutzt die NBEAC-Serie von NEWBASE echte Full-DC-Inverter-Technologie für den Kompressor, die EC-Lüfter des Verdampfers und die Axialventilatoren des Kondensators. Der elektrische Kompressor – bezogen von Branchenführern wie Highly (HIGHLY) und optional Danfoss oder Copeland – arbeitet mit stufenloser Geschwindigkeitsregelung über PWM-Steuerung, sodass das System die thermische Last in Echtzeit genau anpassen kann. Laut Branchenforschung zu DC-Inverter-Wärmepumpen kann dieser Ansatz den System-COP (Leistungskoeffizient) im Vergleich zu herkömmlichen Systemen mit Ein-/Aus-Zyklus um 20–40 % verbessern und Temperaturschwankungen auf ±0,5 °C reduzieren, was den Fahrgastkomfort erheblich steigert.

Im Heizmodus liefert die Umkehrwärmepumpe (aktiviert durch ein Vierwege-Umkehrventil) in gemäßigten Klimazonen einen Heiz-COP von 2,0–3,0, verbraucht deutlich weniger Energie als Widerstands-PTC-Heizungen und trägt dazu bei, die Reichweite von Elektrobussen im Winter um bis zu 20 % zu erhöhen. Ausgewählte Modelle unterstützen die Niedertemperatur-Enthalpie-Injektionstechnologie (EVI), um Kapazitätsverluste in Umgebungen mit Minusgraden zu verringern. Das Standardkältemittel ist R407C oder R410A, umweltfreundlichere Optionen sind auf Anfrage erhältlich.

Integriertes HVAC- und Batterie-Wärmemanagement – ​​Die „-T“-Serie

Ein herausragendes Merkmal der NEWBASE-Reihe ist die integrierte Variante NBEAC-xx-T, die die Kabinenklimatisierung und das Wärmemanagement der flüssigkeitsgekühlten Batterie in einer einzigen auf dem Dach montierten Einheit vereint. Zu den wichtigsten Vorteilen gehören:

• Kosten- und Gewichtsreduzierung:Durch die gemeinsame Nutzung von Kompressor, Kondensator und Steuerelektronik reduziert das integrierte System die Gesamtkomponentenkosten um etwa 30 % und das Systemgewicht um 20 % im Vergleich zu separaten Einzelgeräten.

• Gleichzeitiges Kühlen/Heizen:​ Das System kann bei kaltem Wetter für eine Innenraumheizung sorgen und gleichzeitig den Akku während des Schnellladens oder starken Entladens aktiv kühlen – eine wichtige Funktion für die Erhaltung der Gesundheit und Lebensdauer der Lithium-Ionen-Batterie.

• Intelligente Kältemittelflussverteilung:​ Branchenweit wegweisende elektronische Mehrkanal-Expansionsventile (EEV) und P+T-Druck-/Temperatursensoren, gesteuert durch eine intelligente PID-Steuerungslogik, verteilen den Kältemittelfluss dynamisch zwischen dem Verdampfer (Kabinenseite) und dem Plattenwärmetauscher (Batteriekühlmittelseite). Dadurch wird das häufige Problem der ungleichmäßigen Kühlverteilung in integrierten Einheiten behoben.

• Zweizonen-Kabinensteuerung:​ Eine Dual-System- und Dual-Return-Air-Struktur ermöglicht ein unabhängiges Temperaturmanagement für verschiedene Passagierzonen.

Die batterieseitige Kühlleistung erreicht bis zu 8 kW beim Laden und 3–5 kW beim Fahren (modellabhängig) und sorgt so für stabile Zelltemperaturen auch bei aggressiven Arbeitszyklen.

Produktpalette und technische Spezifikationen

Alle Einheiten sind dachmontiert und verfügen über einen Hochspannungseingang von 420–750 V DC und Kältemittel R407C/R410A. Verdampfer- und Kondensatorventilatoren sind vom bürstenlosen EC-Typ (Marke FENSTARS/EBM/SPAL). Kerncontroller und Hoch-/Niederspannungs-PDUs sind proprietäre NEWBASE-Designs mit CAN J1939-Kommunikationsfähigkeit.

Gebaut für Langlebigkeit und intelligentes Flottenmanagement

Wichtige Komponenten, darunter der elektrische Kompressor, das elektronische Expansionsventil und alle elektrischen Anschlüsse, sind gemäß IP67 gegen Staub und Wasser geschützt und halten den Vibrations- und Abwaschanforderungen städtischer Nahverkehrsflotten stand. Die EMV-Leistung des Systems entspricht den nationalen Standards der Klasse I (UN ECE R10-konform) und minimiert Störungen der Bordelektronik.

Was die Intelligenz betrifft, stattet NEWBASE das System mit Folgendem aus:

• Selbstdiagnose-Controller:​ Echtzeitüberwachung von Druck, Temperatur, Spannung und Strom mit Fehlercodeausgabe über CAN-Bus.

• Cloud-Konnektivität (optional):​ Drahtlose Telemetrie ermöglicht Fernüberwachung des Zustands, Protokollierung historischer Daten und vorausschauende Wartung über PC- oder mobile APP-Plattformen und unterstützt so Flottenbetreiber bei der Reduzierung von Ausfallzeiten und Servicekosten.

• Leichtbau:Der Einsatz von SMC/LFT-D-Verbundgehäusen und lokaler Rahmenoptimierung führt zu einer Gewichtseinsparung von etwa 30 % im Vergleich zu vergleichbaren Wettbewerbseinheiten, was direkt zu einer größeren Fahrzeugreichweite beiträgt.

Warum es für globale Bus-OEMs und -Betreiber wichtig ist

Da Städte von Europa bis Südostasien und Lateinamerika sauberere öffentliche Verkehrsmittel vorschreiben, muss das Wärmemanagementsystem mehr leisten, als nur „die Luft zu kühlen“. Die integrierte Voll-DC-Inverter-Wärmepumpe HVAC + BTMS von NEWBASE bietet OEMs eine kompakte, energieeffiziente und kostengünstige Plattform, die:

• Verlängert die Reichweite durch geringeren HVAC-Energieverbrauch und geringeres Gewicht

• Schützt hochwertige Batterieressourcen durch präzise Temperaturkontrolle

• Senkt die Gesamtbetriebskosten (TCO) durch vereinfachte Installation, weniger Leckstellen und eine geringere Anzahl von Komponenten

• Entspricht internationalen Umwelt- und EMV-Standards

Für detaillierte Datenblätter, 3D-Zeichnungen oder zur Konfiguration eines Systems für Ihre spezifische Busplattform wenden Sie sich bitte an das technische Vertriebsteam von NEWBASE.