Verbesserung der Leistung von thermischen Systemen

Unsere Vision: Diese Aktivität wird in den kommenden zehn Jahren entscheidend sein, um signifikante Marktanteile zu gewinnen.

Emissionsfreie Technologien, bei denen Exoès Sie unterstützt: Batterien, Wasserstoff-Brennstoffzellen und Wärmepumpen.

Sie sind Hersteller und Zulieferer

Exoès arbeitet mit an der Entwicklung zukünftiger Thermomanagementsysteme, um deren Kosten-Nutzen-Verhältnis zu verbessern. Wir begleiten Sie von der Erstellung des Lastenhefts bis hin zur Fahrzeugintegration.

For fluid manufacturers :

Exoès vermittelt Ihnen das Verständnis für die Anwendung, in der Ihre Flüssigkeiten eingesetzt werden, und hilft Ihnen kontinuierlich dabei, deren Leistung und Ihren Marktanteil zu verbessern.

Generieren Sie einzigartige Daten für die Automobilindustrie

Jedes Jahr sparen unsere Kunden 30 bis 40 % der Entwicklungszeit bei einem hohen Maß an Service und Qualität.

Herstellung repräsentativer Prototypen

Herstellung von kundenspezifischen Prüfständen, die an unsere Kunden geliefert oder intern verwendet werden

Repräsentative Tests aus dem Automobilbereich

0D-, 1D-, 3D-Simulation, korreliert mit den Testergebnissen

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360° Projektierung

Exoès bietet Ihnen all seine Kompetenzen in der thermischen, mechanischen, fluidischen, elektronischen und elektrischen Technik für eine perfekte Integration aller Komponenten zu einem System.

Darüber hinaus haben wir agile Prozesse entwickelt, um unsere Durchlaufzeiten deutlich zu optimieren und Ihnen so zu helfen, die Anforderungen der Automobilbranche zu erfüllen.

 

Unsere Lösungen für das thermische Management:

Tauchgekühlte Batterien

Systeme des thermischen Managements von immersionsgekühlten Batterien und Vergleich zur Kühlung durch Kühlplatte mit Wasser-Glykol-Gemisch. Die entwickelten Komponenten: Module für 3 Zellentypen: zylindrisch, prismatisch oder Pouch. Ihr Nutzen? Mit unserem Joint Venture E-MERSIV. bieten wir Ihnen Möglichkeiten, die bis zur Produktion kompletter Batteriepacks reichen.

Wärmepumpen

Wir entwerfen, prototypisieren und testen komplette Wärmepumpen-/Klima-/Chiller-Systeme und deren Überwachung/Steuerung. Entwickelte Komponenten: Kompressoren, Pumpen, Ventile. Entzündliche Flüssigkeiten werden vor Ort getestet. Foto Klimakammertest.

Unsere Angebote und Kompetenzen entwickeln sich ständig weiter.

Darüber hinaus werden unsere Leistungen auch bei der Entwicklung weiterer Thermomanagementsysteme für folgende Komponenten in Anspruch genommen: Brennstoffzellen und Wasserstoffspeicher, Leistungselektronik, Elektromotoren und die Integration kompletter Kühlsysteme in ein Elektrofahrzeug (Kühlkreislauf von Batterie, Elektromotor und Leistungselektronik).

Rankine-Systeme

Wir entwerfen, prototypisieren und testen komplette Auspuffwärmerückgewinnungssysteme und deren Überwachung/Steuerung. Entwickelte Komponenten: Expander und Pumpen. Entzündliche Flüssigkeiten werden vor Ort getestet.

Unsere Neuigkeiten zum Thermomanagement

Wissenschaftliche Veröffentlichungen

Rocco Potenza
Mouad Diny
Thomas Reiche
Laurent Abbas
Loic Chereau
Michael Matthias

 Kundenreferenz

Exoes-avenir-mobilité-électrique

€35m zur Gestaltung der Zukunft der Elektromobilität

Batteries refroidies par immersion pour un constructeur

battery
batterie

Le client est un constructeur automobile européen dans le top 5 mondial
Durée du programme : 22 mois en 3 phases
Type de cellules : NMC > 60 Ah

Rôle d’Exoès avant le début du programme : participation à la rédaction du cahier des charges, conseils et partage d’expérience sur la définition du programme d’évaluation et de validation de différentes technologies et de différents fluides de refroidissement par immersion. Aide à la prise de décision sur la répartition entre simulations et essais réels.

Le besoin du client

– Définir le fluide idéal pour un refroidissement monophasique et diphasique
– Réaliser une évaluation du coût série d’un système de refroidissement complet en fonction de différentes architectures de refroidissement
– Calculer l’impact de différentes architectures de refroidissement par immersion sur la masse d’un véhicule
– Concevoir un module de batterie représentatif
Tester ce module en performances
Tester ce module en sécurité avec des essais abusifs (test de perforation au clou)
Définir un protocole d’essais de vieillissement avec plusieurs fluides
Caractériser la cellule afin d’en déterminer le C-rate maximum en fonction d’une température maximum définie
– Concevoir et fabriquer des résistances électriques chauffantes représentatives des déperditions des cellules de demain et les assembler en module
– Réaliser les simulations de performances thermiques et les corréler aux mesures sur banc d’essais

Exoès a dû adapter ses bancs d’essais, développer de nouveaux prototypes de modules de batterie, réaliser les essais et analyser l’ensemble des données, faire les simulations et corréler les simulations aux résultats d’essais obtenus. En plus de ces activités techniques, une analyse des coûts projetés en série ainsi qu’une définition des spécifications du fluide idéal ont été réalisé par nos équipes.

Batteries refroidies par immersion
pour un fabricant de fluide

Le client est un fabricant de fluide nord-américain parmi les leaders mondiaux.

Durée du programme : 15 mois en 2 phases

Rôle d’Exoès avant le début du programme : définition complète du programme d’évaluation et de validation de différents fluides de refroidissement par immersion.

Le besoin du client

– Comparer la performance de différents fluides pour un refroidissement monophasique et diphasique par la réalisation d’essais sur des prototypes et bancs d’essais existants chez Exoès

– Evaluer le coût série d’un système de refroidissement complet pour une architecture de module donnée.

– Editer un livre blanc à destination des constructeurs automobile expliquant comment effectuer le remplissage et la vidange du fluide ainsi que le nettoyage du module et du pack batterie

– Définir la sensibilité du fluide à l’absorption d’eau et à la pollution

– Caractériser des mélanges de fluides et définir la méthode pour les mélanger et assurer l’homogénéité

– Réaliser un module de batterie pour des essais abusif comparatifs entre différents fluides

Exoès a mis en place le process de vérification/validation pour les différents fluides candidats utilisés en refroidissement par immersion des batteries. Nous avons dû développer de nouveaux bancs d’essais et adapter les bancs existants, ainsi que de nouveaux prototypes de modules de batterie. Nous avons par la suite réalisé les tests et produit une analyse complète des données. Une analyse du coût projeté en série d’une batterie refroidi par immersion a été réalisé tout comme la définition exhaustive du fluide idéal pour cette application.

 

Kühlung von Batterien durch Immersion

battery
batterie

Der Kunde ist ein europäischer Automobilhersteller, der weltweit zu den Top 5 gehört.

Dauer des Programms: 22 Monate in 3 Phasen.

Zellentyp: NMC > 60 Ah.

Die Rolle von Exoès vor Beginn des Programms: Beteiligung an der Erstellung des Lastenhefts, Beratung und Erfahrungsaustausch bei der Definition des Bewertungs- und Validierungsprogramms für verschiedene Technologien und verschiedene Flüssigkeiten der Immersionskühlung. Unterstützung bei der Entscheidungsfindung über die Aufteilung zwischen Simulationen und realen Tests.

Anforderung des Kunden

  • Bestimmung der idealen Flüssigkeit für eine einphasige und zweiphasige Kühlung.
  • Durchführung einer Bewertung der Serienkosten eines kompletten Kühlsystems in Abhängigkeit von verschiedenen Kühlarchitekturen.
  • Berechnung des Einflusses verschiedener Architekturen der Immersionskühlung auf die Masse eines Fahrzeugs
  • Konzeption eines repräsentativen Batteriemoduls.
  • Test dieses Moduls auf seine Leistungsfähigkeit.
  • Test dieses Moduls auf seine Sicherheit anhand von Missbrauchsprüfungen (Nagelperforationstest).
  • Festlegung eines Prüfprotokolls für die Alterung mit mehreren Flüssigkeiten.
  • Charakterisierung der Zelle zur Bestimmung des maximalen C-Koeffizienten in Abhängigkeit von einer festgelegten Höchsttemperatur.
  • Konzeption und Fertigung von Elektrischen Heizwiderständen, die für die Verluste der zukünftigen Zellen repräsentativ sind, sowie Zusammenbau zu Modulen.
  • Durchführung von Simulationen der thermischen Leistungsfähigkeit und deren Korrelation mit Messungen auf dem Prüfstand.
Exoès musste seine Prüfstände anpassen, neue Prototypen von Batteriemodulen entwickeln, Tests durchführen und alle Daten analysieren, Simulationen durchführen und die Simulationen mit den erhaltenen Testergebnissen korrelieren. Zusätzlich zu diesen technischen Aktivitäten wurde von unseren Teams eine Analyse der prognostizierten Kosten in der Serienfertigung sowie eine Definition der Spezifikationen der idealen Flüssigkeit durchgeführt.
 

Immersionsgekühlte Batterien für einen Flüssigkeitshersteller

Der Kunde ist ein weltweit führender nordamerikanischer Hersteller von Flüssigkeiten.

Dauer des Programms: 15 Monate in 2 Phasen.

Die Rolle von Exoès vor Beginn des Programms: vollständige Definition des Bewertungs- und Validierungsprogramms für verschiedene Flüssigkeiten der Immersionskühlung.

Anforderung des Kunden

  • Vergleich der Leistung verschiedener Flüssigkeiten für die Ein- und Zweiphasenkühlung durch Tests an vorhandenen Prototypen und Prüfständen bei Exoès.
  • Bewertung der Serienkosten eines kompletten Kühlsystems für eine bestimmte Modularchitektur.
  • Veröffentlichung eines Whitepapers für Automobilhersteller, in dem das Befüllen und Ablassen der Flüssigkeit sowie die Reinigung des Moduls und des Batteriepacks erklärt werden.
  • Definition der Empfindlichkeit der Flüssigkeit gegenüber der Wasseraufnahme und Verschmutzung.
  • Charakterisierung von Flüssigkeitsgemischen und Definition des Verfahrens zum Mischen und Sicherstellen der Homogenität.
  • Anfertigung eines Batteriemoduls für vergleichende Missbrauchsprüfungen zwischen verschiedenen Flüssigkeiten.
Der Kunde ist ein weltweit führender nordamerikanischer Hersteller von Flüssigkeiten.  Exoès hat den Überprüfungs-/Validierungsprozess für die verschiedenen in der Batteriekühlung durch Immersion verwendeten Kandidatenflüssigkeiten aufgesetzt. Wir mussten neue Prüfstände entwickeln und bestehende anpassen, sowie neue Prototypen von Batteriemodulen entwickeln. Anschließend haben wir die Tests durchgeführt und eine umfassende Datenanalyse erstellt. Eine Analyse der prognostizierten Kosten in der Serienfertigung einer immersionsgekühlten Batterie wurde ebenso durchgeführt wie die vollständige Definition der idealen Flüssigkeit für diese Anwendung.