Maszyny i pojazdy elektryczne
Chociaż większość ludzi myśli o elektromobilności w odniesieniu wyłącznie do samochodów elektrycznych, istnieje wiele innych obiecujących zastosowań o dużym potencjale elektryfikacyjnym.
Obejmuje to dużą liczbę pojazdów użytkowych lub mobilnych maszyn roboczych, które są już eksploatowane bez silnika spalinowego. Szczególną uwagę zwraca się na pojazdy i maszyny, które są wykorzystywane w przestrzeni miejskiej, takie jak maszyny miejskie i kompaktowe maszyny budowlane. Ponadto elektryfikowane są również duże i potężne maszyny, takie jak te używane w górnictwie oraz w portach i na lotniskach. Dla wszystkich tych maszyn i pojazdów, HYDAC dostarcza szeroką gamę komponentów i systemów do zastosowań związanych zsystemem akumulatorów, zarządzaniem ciepłem, energooszczędnymi roboczymi jednostkami napędowymi oraz technologią wodoru i ogniw paliwowych. Ponadto nasza rodzina sterowników TTControl doskonale nadaje się oczywiście również do zastosowania w zelektryfikowanych maszynach i pojazdach.
Systemy akumulatorów
Dla wielu mobilnych maszyn roboczych, akumulatory są najbardziej odpowiednim systemem magazynowania energii dla celów elektryfikacji. Wymagania stawiane akumulatorom do mobilnych maszyn roboczych są jednak zupełnie inne niż w przypadku akumulatorów do samochodów elektrycznych. System akumulatorów litowo-jonowych opracowany wspólnie przez HYDAC i INVENOX w optymalny sposób spełnia wymagania dotyczące zastosowań poza drogami publicznymi.
Zastosowane ogniwa cylindryczne, w formatach 18650 i 21700, pozwalają uzyskać wysoki poziom bezpieczeństwa, dobrą niezawodność dostaw i maksymalną elastyczność w zakresie napięcia, pojemności i wymiarów. Aby zniwelować wadę stosunkowo małych ogniw cylindrycznych wymagających skomplikowanych styków, HYDAC i INVENOX opracowały opatentowany innowacyjny system styków, który polega na tym, że ogniwa są zaciskane pomiędzy dwoma aluminiowymi płytkami drukowanymi za pomocą elastycznego materiału stykowego przewodzącego prąd elektryczny i ciepło, a nie są przyspawane do kolektora prądu indywidualnie. Eliminuje to konieczność stosowania podatnych na uszkodzenia połączeń spawanych, zwiększa gęstość upakowania, a ponieważ ogniwa są chłodzone bezpośrednio nad słupami elektrycznymi, zwiększa również wydajność i żywotność.
Oprócz indywidualnych opracowań w zakresie niskiego (< V) i wysokiego napięcia (> V) dostępne są standardowe systemy w obu klasach napięcia:
Systemy niskiego napięcia Invenox LIOS
Solidny, modułowy system akumulatorów litowo-jonowych typu plug & play dla architektury pojazdów 24 V i 48 V.
Systemy wysokiego napięcia Invenox LIOS
Wydajny system akumulatorów chłodzonych cieczą dla napięć do 800 V i pojemności do 400 kWh.
Sterowniki i oprogramowanie
TTControl, , spółka joint venture TTTech i HYDAC International, dostarcza certyfikowane pod względem bezpieczeństwa sterowniki dużej mocy oraz wydajne, niedrogie sterowniki średniej wielkości do zastosowań, które muszą niezawodnie funkcjonować w trudnych warunkach otoczenia, a także odpowiadające im solidne interfejsy użytkownika z ekranami o różnych rozmiarach od 7" do 12".
W kontekście elektromobilności, nasze kontrolery są idealne do użytku jako VCU (jednostki sterujące pojazdami), DCU (jednostki sterujące napędem), FCCU (jednostki sterujące ogniwami paliwowymi), w systemach zarządzania akumulatorami (BMS) lub w systemach zarządzania ciepłem.
Aby uzupełnić nasz sprzęt, dzięki MATCH oferujemy innowacyjne, wydajne i certyfikowane przez TÜV narzędzie do rozwoju i konserwacji oprogramowania sterującego związanego z bezpieczeństwem dla mobilnych maszyn roboczych. MATCH oferuje optymalnie skoordynowane rozwiązania w całym cyklu eksploatacji od planowania po serwis. Bezpieczeństwo funkcjonalne jest wliczone w cenę. Dzięki MATCH rzeczywisty rozwój funkcjonalny maszyny odbywa się w znormalizowanym, ogólnie dostępnym środowisku programistycznym, na przykład w C, C++, CODESYS czy Matlab. Jeden system spełniający wszystkie wymagania dotyczące oprogramowania. Wszechstronne narzędzia i zmienne podsystemy zapewniają rozwiązania dostosowane do potrzeb w zakresie planowania, inżynierii, testowania, produkcji i serwisu. Zapisy dokumentacji są generowane automatycznie oraz konsekwentnie wspierane jest wdrażanie standardów bezpieczeństwa. Nasi eksperci ds. oprogramowania służą praktyczną pomocą i doradztwem, począwszy od wdrożenia własnego zespołu programistów, a skończywszy na kompletnym opracowaniu funkcjonalnie bezpiecznego oprogramowania.
Kontrola temperatury
Termin kontrola temperaturydotyczy energii optymalizacji energetycznej bilansu cieplnego w zelektryfikowanych mobilnych maszynach roboczych lub zelektryfikowanych pojazdach użytkowych w celu osiągnięcia redukcji zużycia i emisji. Zmieniają się prawie wszystkie warunki techniczne w odniesieniu do zakresów temperatur, mocy grzania/chłodzenia, liczby zadań grzania/chłodzenia i stosowanych cieczy. Różnorodność chłodziw sięga od wody glikolowej do specjalnych cieczy nieprzewodzących prądu, takich jak oleje transformatorowe i woda demineralizowana (woda DI), która jest stosowana w szczególności w chłodzeniu ogniw paliwowych.
Chłodzenie na pokładzie maszyn zelektryfikowanych wymagane jest w szczególności w przypadku komponentów elektrycznych, takich jak silniki elektryczne, systemy energoelektroniczne (przemienniki częstotliwości, przetwornice DC/DC i urządzenia ładujące), akumulatory i ogniwa paliwowe. Ponadto kabina kierowcy i akumulatory muszą być podgrzane w określonych warunkach.
Chłodnice pasywne i systemy chłodzenia
W większości przypadków, z wyjątkiem akumulatora, chłodzenie cieczą komponentów elektrycznych może być realizowane pasywnie - czyli czysto do otoczenia. Obok indywidualnych rozwiązań dostępne są tu również komponenty standardowe.
Standardowe systemy chłodzenia
Zbiornik chłodząco-filtrujący
Indywidualne chłodnice dla systemów ogniw paliwowych
Aktywne systemy chłodzenia (chłodziarki)
Ponieważ wysokoenergetyczne akumulatory litowo-jonowe mają szczególnie ograniczony zakres komfortu, są one zwykle chłodzone aktywnym systemem chłodzenia – czyli systemem ze sprężarką chłodzącą (chiller). Oprócz indywidualnych rozwiązań możemy dostarczyć system modułowy z różnymi poziomami mocy chłodzenia i różnymi napięciami zasilania. Opcjonalnie te systemy chłodzenia mogą być wyposażone w grzałki wysokonapięciowe, które mogą szybko dostarczyć wymaganą energię cieplną, np. do podgrzania akumulatora.
Energooszczędne robocze jednostki napędowe
Dzięki elektryfikacji mobilnych maszyn roboczych, coraz większą uwagę zwraca się na efektywność całego układu napędowego. Wiąże się to nie tylko z obniżeniem kosztów eksploatacji poprzez zmniejszenie zużycia energii elektrycznej lub wodoru, ale także z ograniczeniem kosztów ponoszonych na odpowiednio duży akumulator pojazdu, szczególnie w przypadku pojazdów elektrycznych zasilanych z akumulatorów. Ponadto mobilne maszyny robocze zasilane akumulatorem dają producentom nowy sposób na wyróżnienie się na tle konkurencji, poprzez opracowanie maszyn i pojazdów o szczególnie dużym zasięgu lub zdolności do długich okresów pracy bez konieczności okresowego ładowania.
Wraz z montażem wysokowydajnych komponentów elektrycznych, takich jak akumulatory litowo-jonowe, silniki elektryczne i przemienniki częstotliwości, większość strat mocy przypada obecnie na układ hydrauliczny, co sprawia, że przeprojektowanie układu hydraulicznego jest szczególnie ważnym czynnikiem optymalizacji zużycia energii przez cały pojazd. Mimo że elektromechaniczne jednostki napędowe zyskują w niektórych zastosowaniach na znaczeniu, w bardzo wielu funkcjach roboczych hydraulika może nadal wykazywać swoje mocne strony, takie jak wytrzymałość, kompaktowe rozmiary i ekonomiczność. Niemniej jednak, aby sprostać rosnącym wymaganiom dotyczącym wydajności całej maszyny, HYDAC dostarcza rozwiązania w postaci komponentów, podsystemów i usług związanych ze zwiększeniem wydajności układu napędowego. Czerpiąc z dziesięcioleci doświadczenia w tworzeniu komponentów, HYDAC w ostatnich latach ugruntował swoją pozycję jako niezawodny partner w dziedzinie wydajnych układów napędowych, rozwijając hydrauliczne układy hybrydowe.
Kompaktowe zasilacze o zmiennej prędkości obrotowej
Wysoko zintegrowane zasilacze hydrauliczne, które umożliwiają efektywne i zdecentralizowane zasilanie hydraulicznego sprzętu pomocniczego.
DVA mobile
Inteligentne zespoły napędowe pomp o zmiennej prędkości obrotowej optymalizowane do zasilania hydraulicznego w pojazdach zelektryfikowanych. Dostępne w technologii 48 V i technologii HV (350 V i 650 V) w zakresie mocy 5-60 kW.
Optymalizacja hydrauliczna jako usługa
HYDAC oferuje kompleksową optymalizację układu hydraulicznego jako usługę:
- Analiza źródeł strat
- Pomiar istniejących systemów
- Rozwój zoptymalizowanych koncepcji
- Wykonywanie symulacji całego systemu
- Restrukturyzacja maszyn prototypowych
Wodór i ogniwa paliwowe
W zastosowaniach mobilnych, w których wymagane są duże ilości energii i wysoki poziom mocy przez dłuższy czas, na przykład w pojazdach ciężarowych, autobusach, pociągach i statkach, akumulatory stosowane samodzielnie szybko osiągają swoje granice, zarówno pod względem ekonomicznym, jak i technicznym. W takich wypadkach, ogniwo paliwowe stosowane w połączeniu z wysokociśnieniowymi systemami zbiorników wodoru to skuteczny sposób na jazdę i pracę przy zerowej emisji lokalnej. Dla mobilnych zastosowań ogniw paliwowych i systemów zbiorników, HYDAC dostarcza innowacyjne strategie rozwiązań dla systemów chłodzenia, technologii montażu, czujników i filtracji. Do napełniania wodorem pojazdów i maszyn napędzanych ogniwami paliwowymi HYDAC dostarcza dodatkowe komponenty i systemy
Technika montażu instalacji zbiorników na wodór
Prócz montażu zbiorników wysokociśnieniowych wykorzystujemy również nasze rozwiązania opasek zaciskowych w bezpośrednim otoczeniu ogniwa paliwowego. W tych zastosowaniach konwencjonalne pręty gwintowane, które wywierają siłę nacisku na uszczelnienia ogniwa paliwowego, są zastępowane opaskami zaciskowymi. Dzięki temu możliwe jest uzyskanie bardziej równomiernych sił docisku, a także poprawienie szczelności pionu. Z przyjemnością pomożemy w zwymiarowaniu i zaprojektowaniu płyt czołowych i bazowych ogniw paliwowych.
Filtry wodoru do zastosowań mobilnych
Cząstki stałe dostające się do pojazdu napędzanego ogniwami paliwowymi często mają poważne konsekwencje dla funkcjonowania komponentów zbiornika i ogniw paliwowych. Najczęstszym problemem jest uszkodzenie uszczelnień i gniazd uszczelnień zaworów, co może spowodować nieszczelność, a tym samym awarię układu zbiornika. Korzystając z doświadczenia w opracowywaniu systemów filtracji dla stacji tankowania wodoru, firma HYDAC może zaoferować rozwiązania filtracyjne do ochrony komponentów w systemach zbiorników pojazdów elektrycznych z ogniwami paliwowymi. Zastosowany materiał filtracyjny HYDAC Chemicron® zapewnia określone szybkości filtracji i maksymalną integralność filtra.
Czujniki ciśnienia wodoru do zastosowań mobilnych
Dzięki ponad 30-letniemu doświadczeniu w rozwoju i produkcji czujników ciśnienia, HYDAC Electronic wprowadziła na rynek nową serię czujników ciśnienia wodoru. Dzięki własnej produkcji celi do pomiaru ciśnienia przez HYDAC możliwe było opracowanie ogniwa wodorowego ze stali nierdzewnej. Czujniki są oparte na solidnej, trwałej celi pomiarowej z cienkowarstwowym tensometrem na membranie ze stali nierdzewnej. Cela pomiarowa jest zgrzana z przyłączem procesowym – nie ma żadnych wewnętrznych uszczelnień. Kompatybilność z wodorem jest zapewniona poprzez zastosowanie określonego materiału. Czujniki ciśnienia są obecnie stosowane na całym świecie w pojazdach z ogniwami paliwowymi (z certyfikatem EC79/2009) i zastosowaniach stacjonarnych (ATEX, IECEX, CSAUS) .
