Elektryfikacja maszyn mobilnych – konkretne, zintegrowane i bezpieczne rozwiązania

Środowisko, w którym żyjemy, ma znaczący wpływ na jakość życia, dlatego wielkie wysiłki człowieka skierowane są właśnie na zrównoważony rozwój i poprawę tego środowiska. Długoterminowy rozwój elektromobilności ma dwojaką rolę. Ma za zadanie chronić klimat, nie szkodząc jednocześnie interesom różnych sektorów przemysłu (motoryzacyjnego, maszyn rolniczych, maszyn budowlanych), w których Europa odgrywa kluczową rolę. W przemyśle motoryzacyjnym, ale także w sektorze pojazdów terenowych, przejawia się to głównie w presji na zmniejszenie zużycia paliw kopalnych, a co za tym idzie, zmniejszenie emisji CO2.

Komisja Europejska wyznaczyła kilka ambitnych celów w zakresie zmniejszenia wpływu na klimat:

• osiągnięcie „neutralności węglowej” do 2050 r. oraz
• osiągnięcie 55% redukcji emisji do 2030 r.

Zaostrzenie limitów zmusza wielu producentów do wprowadzania nowych i kosztownych technologii redukujących emisję. Aby osiągnąć te cele, wszystkie pojazdy wyposażone w silniki spalinowe muszą szybko przyjąć strategie, które pozwolą im emitować coraz mniej gazów cieplarnianych. Zasadniczo muszą one szybko dokonać dekarbonizacji. Jedną z dróg, którą podąża się w celu spełnienia wymagań Komisji, jest rozszerzenie wykorzystania pojazdów (samochodów, ale także maszyn budowlanych i/lub rolniczych) zasilanych energią elektryczną, ogólnie znaną jako drogę rozwoju elektromobilności.

Rozwiązania eLion

Elektromobilność będzie kluczem do rozwoju wszystkich przyszłych maszyn rolniczych i budowlanych – tak można podsumować strategię, którą Bosch Rexroth wdraża, aby sprostać nowym wymaganiom rynku off-highway.

Wprowadzona platforma eLION jest tego wyraźnym przykładem. Zasadniczo Bosch Rexroth nie zamierza rezygnować z rozwoju technologicznego systemów zasilania maszyn roboczych, a wręcz przeciwnie, koncentruje się na rozwoju bardzo szerokiego portfolio produktów, które umożliwiają integrację między światem hydrauliki i elektryki.

Sercem tego nowego systemu jest falownik EDS1, specjalnie zaprojektowany, aby wytrzymać trudne warunki pracy, które zwykle występują w maszynach roboczych. Na przykład, może on wytrzymać mechaniczne wstrząsy o sile do 50 g i uderzenia o sile do 8 g. Ponadto, posiada już wbudowane funkcje bezpieczeństwa wymagane przez normę ISO 13849 w celu zagwarantowania poziomu wydajności PL d, . W falowniku zaimplementowano od samego początku funkcje takie jak „bezpieczne wyłączenie momentu obrotowego”, „bezpieczna komunikacja”, „bezpieczna prędkość”.

Falownik do zastosowań w terenowych maszynach roboczych z komunikacją SAE J 1939. (Źródło obrazu: Bosch Rexroth AG)

Rozwiązania eLION zostały opracowane w zakresie mocy znamionowej od 20 kW do 200 kW, z możliwością osiągnięcia mocy szczytowej do 400 kW, i umożliwiają rozwój platform dla wszystkich zastosowań, od maszyn kompaktowych po maszyny ciężkie, oraz wszystkich funkcji maszyny, od trakcji po narzędzia. Portfolio produktów zostało opracowane specjalnie dla rynku off-highway i obejmuje wszystkie komponenty wymagane do integracji układów hydraulicznych, elektrycznych i elektronicznych: falowniki EDS1, silniki elektryczne EMS1, ładowarki pokładowe, konwertery DC/DC, manipulatory i oczywiście połączenia elektryczne specjalnie zaprojektowane do pracy w typowych warunkach pracy maszyny roboczej.

Platforma eLION nie powstaje,  aby zastąpić hydraulikę, ale aby uzupełnić ją w celu zapewnienia najlepszej wydajności w zależności od zastosowania i potrzeb operatora.

Integracja napędu hydraulicznego i elektrycznego umożliwia zmniejszenie poziomu hałasu maszyny, bez ograniczania jej wydajności, zapewniając stałą i dokładną kontrolę napędu. Silniki elektryczne i falowniki zostały w pełni zaprojektowane i wyprodukowane przez firmę Bosch Rexroth, natomiast ładowarki pokładowe i przetwornice DC-DC zostały opracowane we współpracy z Brusa HyPower AG, szwajcarską firmą z prawie 40-letnim doświadczeniem w sektorze elektromobilności.

Współpraca ta jest tak strategiczna dla Bosch Rexroth, że firma zdecydowała się zainwestować w Brusa HyPower, przejmując mniejszościowy pakiet udziałów, aby połączyć uzupełniające się kompetencje obu firm i zaoferować klientowi końcowemu produkty wysokiej jakości. Klient otrzyma wsparcie w opracowaniu najbardziej efektywnej aplikacji elektrohydraulicznej dla swojej maszyny dzięki możliwości współpracy z zespołami aplikacyjnymi eLION, których zadaniem jest śledzenie i doradzanie klientowi, który zamierza zelektryfikować swoją maszynę już od pierwszych kroków projektowych.

>> Dowiedz się więcej: Elektryfikacja eLION