Hybridisering och bränsleceller för framdrivning utanför motorvägen

Inte bara bilens framtid utan även applikationer utanför motorvägen kan vara elektriska. Detta gör att utsläppsgränser kan uppnås och samtidigt minskar exempelvis en eldriven maskin signifikant bullret på en byggarbetsplats. Bosch erbjuder olika komponenter för en elektrisk drivenhet och kombinerar elmotorn SMG180 / 120 och växelriktaren "Invcon 2.3" från den beprövade högvolymtekniken från bilen med en reduktionsväxel EDT180 för drivöverföring och specialprogramvara för ett komplett drivsystem för motorvägsapplikationer.

Den elektriska drivenheten är särskilt kraftfull: För accelerations- eller boostfaser kan frekvensomriktaren generera en toppeffekt på upp till 90 kW. Systemet är lämpligt i kombination med en elektrisk energilagring för elektrifiering av olika applikationer på motorvägsmarknaden, även utanför den rena dragkraften. I detta fall är en hastighet och en vridmomentstyrd operation möjlig. En koppling med andra enheter som förbränningsmotor eller andra transmissioner som axel- eller kedjedrivare gör systemet allmänt tillämpligt. Speciellt är representation av en seriell hybrid baserad på hydrostatiska system möjlig på grund av liknande utrymme och gränssnittskrav med liten ansträngning.

Återhämtande hybridgrävare

Hybrider kommer att öka betydligt i vikt i framtiden och elektriska drivenheter kommer att användas i motorvägsbranschen. Ett exempel på applikationer är robusta system som återvinner energi från att bromsa rotationsrörelsen. Återhämtande hybridgrävmaskiner kan därför användas på byggarbetsplatser i framtiden. Minskning och nedåtriktad motor är också möjlig med den nya tekniken.

Detta innebär att bränslebesparingar på upp till 40% är tänkbara. Hybridiseringen av tunga nyttofordon ökar därför lönsamheten avsevärt. Eftersom bränsle är den största kostnadsposten vid användning av tunga maskiner. Samtidigt stöder den nya hybridteknologin framtida gränsvärden för utsläpp: tack vare låg bränsleförbrukning, CO₂Output sänkt. Den nya enheten är som vanligt kraftfull: den elektriska maskinens kontinuerliga kraft är 65 kW. På kort sikt kan effekten också öka till 120 kW, varvid ett maximalt vridmoment på 1 000 Nm uppnås.

Elektrifierat bagage bogserbåt

En elektrifierad bagagetraktor byggd som en del av det offentligt finansierade projektet "Innovative Regenerative On-Board Energy Converters" (Innorobe) kör nu med en bränslecell som en räckviddsförlängare. Bosch Engineering levererar en nyckelkomponent i bränslecellsystemet med "Fuel" Cell Control Unit "(FCCU). Detta styr hela systemet med en integrerad väte-, luft- och kylvätskekontroll. Bosch Engineering tog också upp andra uppgifter inom projektet.

Fakta och komponenter från och för batteriproduktion

Utvecklarna från Abstatt konstruerade bränslecellsystemet för att bestämma dimensionerna på komponenterna. För att göra detta analyserade de fordonsanvändning, driftstid, tankning och många andra krav för att sedan bestämma parametrar som batteristorlek, bränslecellsdrivningens effekt och vätetankens dimensioner. De satte upp det övergripande systemet och optimerade interaktionen mellan komponenterna, inklusive kontroll och reglering. Utvecklarna använde sitt eget bränslecellaboratorium och en testbänk för ett 20 kW bränslecellsystem för sina tester.

Styrenhet för bränsleceller

I synnerhet i fabriker är lokalt utsläppsfri rörlighet redan verklighet - oavsett om det är en gaffeltruck eller en liten grävmaskin. Följaktligen finns det redan en infrastruktur på många ställen: det finns redan fler vätgaspåfyllningsstationer på flygplatser och andra privata företagslokaler.

För lokalt utsläppsfria byggmaskiner erbjuder tillverkaren nyckeltekniken för FCCU-bränslecellsdrivning. Denna komponent är kontrollcentret för bränslecellstillämpningar i området utanför motorvägen. Den är baserad på bilteknik som har testats i serie och styr hela systemet med integrerad väte-, luft- och kylvätskereglering.

FCCU styr tankens avstängningsventil, tryckregulatorn och ventilationsventilen i vätgasvägen. Väteåtercirkulationen kan utföras antingen passivt eller aktivt. Om det behövs kan komponenten också ta över kommunikationen med en bensinstation. Styrenheten förser luften i luftvägen med en elektrisk kompressormassflöde a. Trycket kan väljas via en gasreglage. FCCU ställer in den optimala driftsfuktigheten för membranet via en luftfuktarbypass. En annan fördel för tillverkaren är att styrenheten kan integreras särskilt enkelt i ett bränslecellsystem med ett stort antal analoga och digitala gränssnitt.