Hydraulik in elektrischen Hybridsystemen

Dierk Peitsmeyer

Nutzen für den Teilnehmer

Erkennen neuer Möglichkeiten durch die Elektrifizierung und mit welchen Subsystmenen dies umgesetzt werden kann. Kennenlernen leistungsstarker Linearantriebe mit Rekuperationspotential als hoch effiziente Hydraulik-Lösung. Es sind auch Lösungen für Linearantriebe mit weniger Leistung ohne Rekuperation vorhanden. Im elektrischen Hybridsystem können für die Antriebe jeweils die optimalen Lösungen installiert und betrieben werden. Der Teilnehmer erkennt den Nutzen eines elektrischen Hybridsystems welches heute schon umsetzbar ist.

Zusammenfassung

Mit herkömmlichen LS-Systemen wird der Diesel-Motor im Betriebskennfeld betrieben. Eine Rekuperation potentieller Energie ist schwierig umsetzbar.

Die Elektrifizierung eröffnet neue Möglichkeiten Energie zu transferieren. Im Hybridsystem wird der Diesel-Generator im optimalen Betriebspunkt, entkoppelt von den Arbeitsfunktionen betrieben.

Alternativ kann eine Brennstoffzelle eingesetzt werden. Brennstoffzellen sind weniger für dynamische Lastprofile geeignet.

Die Spitzenleistung wird von Energiespeichern gedeckt.

Über den elektrischen Zwischenkreis sind alle Energiequellen und Verbraucher verbunden.

Die Rekuperationsenergie von Verbrauchern mit potentieller Energie kann über den Zwischenkreis sofort genutzt werden oder im elektrischen Energiespeicher zwischengespeichert werden.

Linearantriebe elektromechanisch auszuführen ist bei Baumaschinen nur schwer umsetzbar. Beim elektromechanischen Linearantrieb sind E-Motor, Getriebe, Spindel eine starre Einheit. Für die Betriebsbedingen einer Baumaschine sind Spindelantriebe nicht geeignet. Für Baumaschinen bleibt der Hydraulikzylinder die optimale Lösung.

Verdrängergesteuerte Zylinder AXM-4Q-Einheiten bieten eine sehr hohe Energieeffizienz und eine effektive Rekuperation. Für präzise Arbeiten sind Drehzahlen um 0/min und reversieren bei hohem Druck erforderlich. Die AXM-4Q-Einheiten sind für diesen Betriebspunkt optimal geeignet und arbeiten dabei ohne Stick-Slip-Effekt mit höchster Zuverlässigkeit. Im elektrischen Hybridsystem ist HELAX eine optimale Lösung für Ausleger. Arbeitsfunktionen mit weniger Leistung und geringem Rekuperationspotential können mit einem Power Pack und Ventiltechnik gefahren werden.

Bei E-Motoren besteht die Anforderung ein bedarfsgerechtes Drehzahlsignal zu erzeugen. Das bedarfsgerechte Drehzahlsignal für den Umrichter wird intern erzeugt und funktioniert für LS-, Open Center Steuerungen mit manueller, hydraulischer oder elektrischer Ansteuerung.

Analysen der Lastprofile sind hilfreich.