Hochlastbremswiderstände Flüssigkeitsgekühlte Bremswiderstände für Hybridautos und Industrie

LCHP steht für Liquid-Cooled High-Power und beschreibt Hochlastbremswiderstände ganz besonderer Art. In Sandwichform aufgebaut und im Thermoplastgehäuse untergebracht haben die Widerstände des Herstellers Hipas (vertreten durch ELDIS OHG) große Raum- und Gewichtsvorteile nicht nur in Brennstoffzellen- und Hybridfahrzeugen, sondern auch in Industrieanwendungen.

Anbieter zum Thema

CSA Group Bayern GmbH

ROHM Semiconductor GmbH

dataTec AG

widap electronic components GmbH & Co. KG

Seit 30 Jahren ist die ELDIS OHG Distributor für passive elektrische Bauelemente und hat sich durch Kompetenz und Erfahrung eine feste Position auf dem internationalen Markt erworben. Die bestehende breite Produktpalette hochwertiger Standardwiderstände, Kondensatoren, SMD-Bauteile, Varistoren und Lüftern ist nun um Dioden und Gleichrichter erweitert. Damit offeriert der Spezialist aus Fahrenzhausen (unweit von München) ein abgerundetes Sortiment im Bereich passiver Bauelemente. Neu hinzugekommen sind auch aktive Bauelemente wie IGBTs und Thyristoren.

Bremswiderstände für Leistungen bis in den MW-Bereich

Als unabhängiger Distributor für Hersteller wie Kendeil, Fairfild, Icel und Tyco Electronics ist die ELDIS OHG auch Repräsentant der HIPAS GmbH, die flüssigkeitsgekühlte Hochlastbremswiderstände für beispielsweise Brennstoffzellen- und Hybridfahrzeuge mit 5 bis 150 kW Bremsleistung fertigt. Auch in Industrieanwendungen, etwa Antriebstechnik, Automatisierung, Stromversorgung, Mess- und Regeltechnik, Schweißtechnik oder Bahnelektrik, lassen sich diese Widerstände (kaskadiert) für Bremsleistungen bis in den MW-Bereich nutzen.

Sandwichaufbau bieten Raumvorteil von mehr als 50%

LCHP heißt diese Serie flüssigkeitsgekühlter Bremswiderstände, und die sind nach Meinung von Gerhard Pahlke, Vertriebsleiter bei der ELDIS OHG „technisch einzigartig sind. In dieser Ausprägung habe ich solche Hochleistungsbremswiderstände auf dem Markt noch nirgends gesehen. Die Widerstandselemente sind in Sandwich-Form ausgeführt und verwenden elektrisch isolierte Metallfolien. Je nach Leistungsklasse bietet diese wohl einzigartige Bauart eine Größenreduktion bis weit über 50 Prozent im Vergleich zur konventionellen Ausführung. Das übliche Metallgehäuse ist durch eines aus Kunststoff ersetzt, das spart zusätzlich enormes Gewicht ein.“

LCHP-Widerstand übernimmt Zusatzaufgaben im Kfz

Die LCHP-Widerstandsreihe kann, entsprechend der Steuerelektronik und -software, eine Reihe von Funktionen beim Betrieb des Kfz übernehmen. Die grundsätzliche Aufgabe aber ist die Aufnahme der Bremsenergie durch das Aufschalten des LCHP an den Antriebsmotor mittels der Steuerelektronik, während bei der Abbremsung des Motors (im generatorischen Betrieb) elektrische Energie erzeugt wird und die Kapazitäten der regenerativen Systeme (Akku und Kondensatorbänke) erschöpft sind.

Bremswiderstand hält Fahrzeuggeschwindigkeit konstant

„Ein Bremsen des Fahrzeuges kann durch die Steuerungssoftware derart kontrolliert werden“, erklärt Pahlke den besonderen Nutzen, „dass im Bremsbetrieb, beispielsweise bei längeren Gefälle, wenn der Motor als Generator arbeitet, mittels des LCHP-Widerstandes eine voreingestellte Geschwindigkeit gehalten wird. Dazu wird der LCHP entsprechend an den Motor geschaltet. Wenn die Steuerung Strom durch den LCHP-Bremswiderstand leitet, wird die elektrische Energie in Wärme umgewandelt, die an das Kühlmedium übergeht.“

Es stellt sich die Frage, ob diese Wärmeenergie ökonomischer verwendet werden kann, als sie über einen Kühler durch Abgabe an die Umgebung ausschließlich zu verwerfen.

Im einfachsten Fall ist eine Umleitung des erwärmten Kühlmittels durch die Heizungs- bzw. Klimaanlage zur Erwärmung der Fahrgastzelle nutzbar. Doch dann überschüssige Wärme führt schließlich der Autokühler ab.

Abwärme des Widerstands heizt Brennstoffzelle vor

Eine vorteilhaftere Nutzung der im LCHP umgewandelten Energie ist, diese Wärme zur Regelung der Betriebstemperatur einer Brennstoffzelle zu verwenden, damit die nicht ausschließlich von der abgegebenen elektrischen Energie abhängig ist.

Pahlke: „Außerdem kann der Widerstand die Zeit der Aufwärmphase einer Brennstoffzelle bis zum Erreichen ihrer optimalen Betriebstemperatur drastisch verkürzen. Hierzu wird ein Teil oder die gesamte abgegebene elektrische Energie durch den Widerstand geleitet und die erwärmte Kühlflüssigkeit wiederum durch die Brennstoffzelle geführt. In Ländern mit extrem niedrigen Wintertemperaturen kann der LCHP, über die Steuereinheit mit dem lokalen Stromnetz verbunden, eine Mindesttemperatur für Fahrzeug und Brennstoffzelle bereitstellen.“

Die LCHP-Serie gibt es zunächst mit 35, 75, 100 und 150 kW Nennlast und wiegen im Thermoplastikgehäuse zwischen 6 und 13,5 kg. Ihr nutzbarer Spannungsbereich reicht bis 1200 V (Inverter/Chopper), die Testspannung ist >2,5 kV bei >5 MΩ. Alle LCHP-Widerstände können bei Umgebungstemperaturen von -40 bis 60 °C betrieben werden. Ihre max. Kühlmitteltemperatur ist 85 °C bei <1,5 bar.

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