Elektrické stroje a vozidla
Ačkoli si většina lidí pod pojmem elektromobilita představuje jen elektromobily, ale je i mnoho dalších možností slibných využití s velkým potenciálem elektrifikace.
Patří sem velké množství užitkových vozidel nebo mobilních pracovních strojů,které jsou již provozované bez spalovacího motoru. Zvláštní pozornost je věnována vozidlům a strojům, které se používají v městském prostředí, jako jsou komunální stroje a kompaktní stavební stroje. Kromě toho se elektrifikují i velké a výkonné stroje, například stroje používané v těžebním průmyslu a v přístavech či na letištích. Pro všechny tyto stroje a vozidla nabízí společnost HYDAC široké portfolio komponent a systémů pro použití v souvislosti s bateriovým systémem, řízením teploty, energeticky efektivními pracovními pohonnými jednotkamia vodíkovými technologiemi a technologiemi palivových článků. Kromě toho je naše řada řídicích jednotek TTControl samozřejmě ideální i pro použití v elektrifikovaných strojích a vozidlech.
Bateriové systémy
Pro mnoho mobilních pracovních strojů jsou baterie nejvhodnějším systémem ukládání energie pro účely elektrifikace. Požadavky na baterie pro mobilní pracovní stroje se ale značně liší od požadavků na baterie pro elektromobily. Systém lithium-iontových baterií vyvinutý v rámci spolupráce společností HYDAC a INVENOX optimálně plní požadavky na použití mimo silniční dopravu.
Použité válcové články ve formátech 18650 a 21700 umožňují vysokou úroveň bezpečnosti, dobrou spolehlivost dodávek a maximální flexibilitu z hlediska napětí, kapacity a rozměrů. Aby vyvážily nevýhody poměrně malých válcových článků, které vyžadují složité kontakty, vyvinuly společnosti HYDAC a INVENOX patentovaný inovativní systém kontaktů, ve kterém jsou články upnuté mezi dvě desky s hliníkovým jádrem pomocí pružného elektricky a tepelně vodivého kontaktního materiálu, místo aby byly jednotlivě přivařené ke sběrači proudu. Tím odpadá potřeba svařovaných spojů, které jsou slabými místy, zvyšuje se hustota stěsnání a vzhledem k tomu, že články jsou chlazené přímo nad póly, zvyšuje se také jejich výkon a životnost.
Kromě vývoje na míru v nízkonapěťovém (< V) a vysokonapěťovém (> V) rozsahu jsou k dispozici i standardní systémy v obou napěťových třídách:
Nízkonapěťové systémy LIOS společnosti Invenox
Robustní modulární systém Li-ion baterií typu plug & play pro 24V a 48V architektury vozidel.
Vysokonapěťové systémy LIOS společnosti Invenox
Výkonný kapalinou chlazený bateriový systém pro napětí až 800 V a kapacitu až 400 kWh.
Řídicí jednotky a software
TTControl, společný podnik společností TTTech a HYDAC International, nabízí vysoce výkonné řídicí jednotky s bezpečnostním certifikátem a výkonné levné řídicí jednotky střední velikosti pro aplikace, které musí spolehlivě fungovat v náročných okolních podmínkách, ale také odpovídající robustní uživatelská rozhraní s různými velikostmi obrazovek od 7" do 12".
V kontextu elektromobility jsou naše řídicí jednotky ideální pro použití jako řídicí jednotky vozidel (VCU), řídicí jednotky pohonů (DCU), řídicí jednotky palivových článků (FCCU), v systémech řízení baterií (BMS) nebo v systémech řízení teploty.
Jako doplněk k našemu hardwaru nabízíme v softwaru MATCH inovativní a efektivní nástroj s certifikací TÜV pro vývoj a údržbu bezpečnostního řídicího softwaru pro mobilní pracovní stroje. MATCH vám nabízí optimálně koordinovaná řešení během celého životního cyklu: od plánování až po servis. Součástí je i funkční bezpečnost. S pomocí MATCH se vlastní funkční vývoj stroje provádí ve standardizovaném, volně dostupném vývojovém prostředí, např. v C, C++, CODESYS nebo Matlab. Jeden systém pro všechny vaše softwarové požadavky. Všestranné nástroje a variabilní subsystémy vám poskytnou řešení na míru v oblasti plánování, konstrukce, testování, výroby a servisu. Záznamy o dokumentaci se generují automaticky a provádění bezpečnostních standardů je důsledně podporováno. Naši softwaroví odborníci jsou vám k dispozici s praktickou pomocí a radami, od implementace vlastního vývojového týmu až po kompletní vývoj vašeho funkčně bezpečného softwaru.
Řízení teploty
Pojem řízení teplotyoznačuje energetickou optimalizaci tepelné rovnováhy elektrifikovaných mobilních pracovních strojů nebo elektrifikovaných užitkových vozidel s cílem dosáhnout snížení spotřeby a emisí. Mění se prakticky všechny technické podmínky, pokud jde o teplotní rozsahy, topný/chladicí výkon, počet topných/chladicích úkonů a používané kapaliny. Používá se celá řada chladicích kapalin sahá od vody a glykolu až po speciální elektricky nevodivé kapaliny, jako jsou transformátorové oleje a demineralizovaná voda (DI voda), která se používá především při chlazení palivových článků.
Chlazení integrované do elektrifikovaných strojů je zapotřebí především pro elektrické komponenty, jako jsou elektromotory, systémy výkonové elektroniky (frekvenční měniče pohonných jednotek, DC/DC měniče a dobíjecí zařízení), baterie a palivové články. Kromě toho je také za určitých podmínek nutné vyhřívat kabinu řidiče a zahřívat baterie.
Pasivní chladiče a chladicí systémy
Ve většině případů, s výjimkou baterií, může být chlazení elektrických komponent kapalinou realizováno pasivně, tedy může se jednat čistě o chlazení okolního prostředí. Vedle úprav na míru jsou tady k dispozici i standardní komponenty.
Standardní chladicí systémy
Nádrž chladiče-filtru
Chladiče na míru pro systémy palivových článků
Aktivní chladicí systémy (chladící jednotky)
Protože vysokoenergetické lithium-iontové baterie mají velmi omezený teplotní rozsah, jsou obvykle chlazené aktivním chladicím systémem, tj. systémem s chladicím kompresorem (chillerem). Kromě vývoje na míru můžeme dodat modulární systém s různými úrovněmi chladicího výkonu a různými napětími. Volitelně mohou být tyto chladicí systémy vybaveny vysokonapěťovými ohřívači, které dokážou rychle dodat potřebnou tepelnou energii, například pro zahřátí baterie.
Energeticky efektivní pracovní pohonné jednotky
S elektrifikací mobilních pracovních strojů je stále větší důraz kladen na efektivitu celého hnacího ústrojí. To znamená nejen minimalizaci provozních nákladů snížením spotřeby elektřiny nebo vodíku, ale také omezení nákladů na dostatečně velkou baterii vozidla, především v případě elektromobilů poháněných bateriemi. Mobilní pracovní stroje poháněné bateriemi navíc představují pro výrobce nový způsob, jak se odlišit od konkurence, a to vývojem strojů a vozidel s mimořádně vysokým dojezdem nebo schopností zvládnout dlouhou dobu práce bez dobíjení.
Díky instalaci vysoce účinných elektrických komponentů, jako jsou lithium-iontové baterie, elektromotory a frekvenční měniče, dochází v současnosti k většině ztrát energie v hydraulickém systému, a proto je přepracování hydrauliky velmi důležitým faktorem při optimalizaci spotřeby energie vozidla jako celku. Přestože v některých aplikacích nabývají na významu elektromechanické pohonné jednotky, v mnoha pracovních oblastech může hydraulika i nadále ukazovat svoje silné stránky, jako je robustnost, kompaktní rozměry a hospodárnost. Nicméně, aby bylo možné vyhovět zvyšujícím se požadavkům na efektivitu celého stroje, společnost HYDAC nabízí řešení v podobě komponent, subsystémů a služeb souvisejících se zvyšováním efektivity hnacího ústrojí. Díky desítkám let zkušeností s vývojem komponent se společnost HYDAC v posledních letech prosadila jako spolehlivý partner pro efektivní pohonné systémy a vývoj hydraulických hybridních systémů.
Kompaktní pohonné jednotky s proměnnými otáčkami
Vysoce integrované hydraulické pohonné jednotkyumožňující efektivní a decentralizované dodávky zajištění hydraulického vybavení.
Mobilní DVA
Inteligentní čerpadlové pohonné jednotky s proměnnými otáčkamioptimalizované pro zajištění hydrauliky elektrifikovaných vozidel. K dispozici je 48V technologie a HV technologie (350V a 650V) v rozsahu výkonů 5–60 kW.
Optimalizace hydrauliky jako služba
Společnost HYDAC nabízí komplexní optimalizaci vašeho hydraulického systému jako službu:
- Analýza zdrojů ztrát
- Měření stávajících systémů
- Vývoj optimalizovaných konceptů
- Provedení simulací celého systému
- Restrukturalizace prototypů stroje
Vodík a palivové články
Při mobilních aplikacích, kde je zapotřebí velké množství energie a vysoký výkon po delší dobu, například v těžkých nákladních vozidlech, autobusech, vlacích a lodích, dosáhnou baterie používané samostatně rychle svých limitů, a to jak z ekonomického, tak i technického hlediska. V takových případech je použití palivového článku ve spojení s vysokotlakými nádržemi na vodík efektivním způsobem pohonu a práce s nulovými místními emisemi. Pro mobilní aplikace palivových článků a systémy nádrží nabízí společnost HYDAC inovativní strategie řešení chladicích systémů, montážní prvky, senzory a filtraci. Pro plnění vozidel a strojů s palivovými články vodíkem dodává společnost HYDAC další komponenty a systémy.
Montážní prvky pro systémy vodíkových nádrží
Vedle montáže vysokotlakých nádrží používáme také naše řešení stahovacích pásků v bezprostředním okolí palivového článku. V těchto aplikacích jsou běžné závitové tyče, které působí přítlačnou silou na těsnění palivového článku, nahrazeny stahovacími pásky. Díky tomu je možné dosáhnout rovnoměrnější přítlačné síly a zlepšit těsnost soustavy. S radostí vám pomůžeme s dimenzováním a návrhem horních a základových desek pro vaše palivové články.
Vodíkové filtry pro mobilní aplikace
Částice vnikající do vozidel s palivovými články mají často vážné důsledky pro funkčnost komponent nádrže a palivových článků. Nejčastějším problémem je poškození těsnění a těsnicích sedel ventilů, které může způsobit netěsnost, a tím i poruchu systému nádrže. Na základě svých zkušeností s vývojem filtračních systémů pro vodíkové čerpací stanice dokáže společnost HYDAC nabídnout filtrační řešení, které ochrání komponenty systému nádrže elektromobilů s palivovými články. Použitý filtrační materiál HYDAC Chemicron® zajišťuje určenou rychlost filtrace a maximální integritu filtru.
Tlakové senzory pro vodík v mobilních aplikacích
Díky více než 30 letům zkušeností s vývojem a výrobou tlakových senzorů zavedla společnost HYDAC Electronic na trhu novou řadu tlakových senzorů pro vodík. Díky tomu, že společnost HYDAC interně vyrobila buňku pro měření tlaku, bylo možné vyvinout vodíkový článek na bázi nerezové oceli. Senzory jsou založeny na robustní buňce senzoru s dlouhou životností s tenkovrstvým tenzometrem na membráně z nerezové oceli. Buňka senzoru je přivařena k procesnímu připojení, nemá tedy žádné vnitřní těsnění. Kompatibilita s vodíkem je zajištěna použitím konkrétního materiálu. Tlakové senzory se v dnešní době používají po celém světě ve vozidlech s palivovými články (s certifikací EC79/2009) a stacionárních použitích (ATEX, IECEX, CSAUS) .
