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电动工程机械

电动挖掘机-现代施工现场的解决方案

博世研究raybet雷竞技ios下载如何确保更可持续的建筑

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通过电动工程机械减少排放

在世界各地,越来越多的人被吸引到城市,住房和基础设施正在达到极限。其后果是:建筑活动正在增加。与此同时,《欧洲绿色协议》为工业化国家设定了2050年二氧化碳净零排放的指示性目标。因此,我们还必须寻找显著减少城市地区工程机械排放的方法。我们如何应对这一挑战?

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Daniel Neyer, Philip Nagel(博世研究院)raybet雷竞技ios下载和Martin Wegscheider(博世力士乐)讨论了电液驱动系统的系统架构。

已经有人呼吁在奥斯陆等城市设立“零排放建筑区”;加利福尼亚州的洛杉矶呼吁建设零排放港口。博世研究院的电动挖掘机就是一个很好的例子,说明了如何在raybet雷竞技ios下载现有的施工活动中成功满足这些要求。

博世研究院和博世力士乐(博世力士乐活跃在驱动和控制技术领域)的各学科专家联合开展的“电动挖掘机”项目已于2018年启动。raybet雷竞技ios下载

它宣称的目标是为电动工程机械开发系统解决方案,首先,在当地无排放运行,其次,为此特别节约能源。围绕项目负责人Philip Nagel的团队创建了以下任务声明:

我们的目标是在本地实现移动机械的零排放操作。为此,我们将开发整体电气化概念,并从挖掘机的角度调查和评估不同技术的零排放操作的可行性。

菲利普·内格尔,博世研究院项目负责人raybet雷竞技ios下载

用电池驱动电动挖掘机的挑战

在个人交通方面,目前在德国注册的电动汽车约有136,600辆(德国联邦机动车辆运输局权威).用电操作工程机械的特殊困难是什么?“柴油内燃机在工程机械领域站稳了自己的地位,这是有原因的,”菲利普·内格尔(Philip Nagel)说。“柴油具有高能量密度,易于储存。这意味着:有了柴油,一台建筑机械就有足够的能量使用一天或几天。”此外,燃料相对便宜,即使在油箱中储存运输的能量也对车辆的价格几乎没有影响。

举个例子:一台17吨的移动式挖掘机装有大约250升柴油。这足够使用几天,因为在一个8小时的工作日中,它平均使用60-90升水。

菲利普说:“如果你要用电池替换当前柴油油箱中包含的全部能量,那么你需要花费数十万欧元。”“而且它太大了,根本装不下现有的空间。”这同样适用于氢或燃料电池驱动。

这意味着两件事:简单地用电池或燃料电池和电动机代替内燃机,通常不是操作电动工程机械的最佳解决方案。由于电动挖掘机等建筑机械几乎无法获得电能,因此,必须比内燃机驱动的车辆更有效地处理这些能源,从而更可持续地处理这些能源。但这是如何成功的呢?这正是围绕着菲利普的专家们自问的问题。

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丹尼尔·尼尔在电动挖掘机启动过程中

电动挖掘机,这怎么能用?

项目经理Philip Nagel周围的研究人员研究了电动挖掘机的各种不同的电气化概念,并评估了有关驾驶或挖掘等活动的能源需求的数据。Philip表示:“为具有广泛工作任务的挖掘机确定最佳系统拓扑结构是项目的核心。“为了优化系统拓扑结构,首先要确定适当的电气和液压元件,以提高效率,从而实现更小的储能系统。”

他补充说:“电气化创造了新的自由度,如果考虑到整个系统,可以显著提高能源效率和可持续性。例如,这些包括液压泵的变速运行、全电动回转装置、从液压系统中回收能量到电气系统(即电池),或用于电气和液压驱动组件的高效电热系统、能量存储系统和车辆驾驶室。”

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首先,该团队必须评估电动挖掘机的不同电气化概念。Georg Mallebrein(左)负责团队中的功能开发。
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Martin Wegscheider和Daniel Neyer讨论了可移动的高压逆变器在电力驱动系统中的集成
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这些正是Philip和他的团队一直在以跨学科的方式处理的问题,他们已经提出了一个解决方案,使用了博世力士乐许多最现代的电气和液压元件和系统。raybet雷竞技ios下载这正是他们的意图:“我们希望创造一种多功能和可持续的解决方案,也可以用于其他工程机械或采矿、港口或材料处理部门,”Philip说。

它确实起作用了:这个复杂的电动挖掘机项目现在已经成为了一个原型。对于一个参考工作日,与纯用电动机替代内燃机相比,所选的概念减少了能量需求,因此所需的电池容量减少了30%以上。

通过对系统以及电气和液压元件组合的深入了解,最终可以与非公路车辆制造商一起确定并实施最佳的电气化解决方案。

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Matthias Kielbassa(左)和Philip Nagel(右)

raybet雷竞技ios下载博世力士乐已经将研究项目的成果贡献给产品开发和第一个电气化客户项目。例如,博世力士乐将以a进入raybet雷竞技ios下载市场700V电动机和逆变器.博世力士乐非公路移动设备电气化项目总监Matthias Kielbassa强调:“非公路应用的电气化正在迅速发展。raybet雷竞技ios下载凭借我们的创新产品,我们正在努力创造一个效率更高、噪音排放更低、空气污染更少的未来。”

周围的团队
菲利普·内格尔

菲利普·内格尔

菲利普·内格尔

博世研究院电动挖掘机项目负责人raybet雷竞技ios下载
  • 创新驱动解决方案,非公路电气化
  • “我相信,一切都可以变得更好、更可持续。这种信念和好奇心驱使我不断寻找新的解决方案,真正带来这种好处。”
马提亚Kielbassa

马提亚Kielbassa

博世力士乐非公路电气化总监raybet雷竞技ios下载
  • 越野的电气化
  • 通过电气化解决方案,我们正在帮助OEM制造下一代移动设备。”
丹尼尔·图

丹尼尔·图

博世研究公司的研究工程师raybet雷竞技ios下载
  • 电气化非公路机械,人工智能,移动高压电子/电子系统
  • “有志者事竟成。”
马丁Wegscheider

马丁Wegscheider

博世力士乐开发工程师raybet雷竞技ios下载
  • 移动机器电气化系统开发
  • “改造移动机器——电气化!”

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