DE102019212048A1 - Drive train for a mixer drum, control device for such a drive train and method for operating such a drive train - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Antriebsstrang für eine Mischertrommel (MT) vorgeschlagen, wobei der Antriebsstrang einen Generator (G) aufweist, der eine erste Wechselspannung an einen ersten Stromrichter (SR1) abgibt, wobei der erste Stromrichter (SR1) an ein Hochvoltgleichspannungsnetz (HVN) angeschlossen ist. Weiterhin ist ein zweiter Stromrichter (SR2) vorgesehen, der an das Hochvoltgleichspannungsnetz (HVN) angeschlossen ist und der einen Elektromotor (CMe) zum Antrieb der Mischertrommel (MT) mit einer zweiten Wechselspannung versorgt. Weiterhin weist der Antriebsstrang eine Hochvoltbatterie (HV-BAT) auf, die mit dem Hochvoltgleichspannungsnetz (HVN) verbunden ist. Darüber hinaus ist ein Onboard-Charger mit dem Hochvoltgleichspannungsnetz verbunden. Der Onboard-Charger richtet die angeschlossene externe Wechselspannung gleich und wandelt sie auf die Hochvoltgleichspannung. Ein Gleichspannungsanschluss ist auch an das Hochvoltgleichspannungsnetz angeschlossen, wobei der Gleichspannungsanschluss eine externe Gleichspannung auf die Hochvoltgleichspannung wandelt. Schließlich ist auch ein Steuergerät vorgesehen, das mit dem ersten und dem zweiten Stromrichter oder der Batterie verbunden ist und damit einen Energiefluss über das Hochvoltgleichspannungsnetz steuert. Das Steuergerät ist derart konfiguriert, dass die Hochvoltbatterie entweder über den Generator oder den Onboard-Charger oder den Gleichspannungsanschluss geladen wird.A drive train for a mixer drum (MT) is proposed, the drive train having a generator (G) which outputs a first alternating voltage to a first converter (SR1), the first converter (SR1) being connected to a high-voltage direct voltage network (HVN) . A second converter (SR2) is also provided, which is connected to the high-voltage direct voltage network (HVN) and which supplies an electric motor (CMe) for driving the mixer drum (MT) with a second alternating voltage. The drive train also has a high-voltage battery (HV-BAT), which is connected to the high-voltage direct voltage network (HVN). In addition, an onboard charger is connected to the high-voltage DC voltage network. The onboard charger rectifies the connected external AC voltage and converts it to high-voltage DC voltage. A DC voltage connection is also connected to the high-voltage DC voltage network, the DC voltage connection converting an external DC voltage to the high-voltage DC voltage. Finally, a control device is also provided that is connected to the first and second power converters or the battery and thus controls a flow of energy via the high-voltage DC voltage network. The control unit is configured in such a way that the high-voltage battery is charged either via the generator or the onboard charger or the DC voltage connection.
Description
Die Erfindung betrifft einen Antriebsstrang für eine Mischertrommel, ein Steuergerät für einen solchen Antriebsstrang und ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Antriebsstrangs nach der Gattung der unabhängigen Patentansprüche.The invention relates to a drive train for a mixer drum, a control device for such a drive train and a method for operating such a drive train according to the preamble of the independent claims.
Aus
Der erfindungsgemäße Antriebsstrang für eine Mischertrommel bzw. das erfindungsgemäße Steuergerät bzw. das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche haben demgegenüber den Vorteil, dass die Hochvoltbatterie nur von einer Energiequelle geladen wird. Die anderen Energiequellen dienen dann für den Trommelantrieb oder weitere elektrische Anwendungen. Insbesondere ist ein Steuergerät vorgesehen, das mit den Stromrichtern und der Batterie und gegebenenfalls weiteren Komponenten verbunden ist und dabei einen Energiefluss über ein Hochvoltgleichspannungsnetz steuert. An dieses Hochvoltgleichspannungsnetz ist ein Stromrichter angeschlossen, der dann den Elektromotor mit Wechselspannung versorgt. Diese hohe Flexibilität über das Hochvoltnetz und die Steuerung über das Steuergerät ermöglichen eine günstige und flexible Gestaltung des Antriebsstrangs. Damit können herkömmliche Komponenten verwendet werden. The drive train according to the invention for a mixer drum or the control device according to the invention or the method according to the invention with the features of the independent claims have the advantage that the high-voltage battery is only charged by one energy source. The other energy sources are then used for the drum drive or other electrical applications. In particular, a control device is provided which is connected to the power converters and the battery and possibly other components and controls a flow of energy via a high-voltage DC voltage network. A converter is connected to this high-voltage DC voltage network, which then supplies the electric motor with AC voltage. This high level of flexibility via the high-voltage network and control via the control unit enable the drive train to be designed in a cost-effective and flexible manner. Conventional components can thus be used.
Dabei ist das Steuergerät und damit insbesondere die Steuergerätesoftware so konfiguriert, dass immer nur eine Energiequelle die Batterie lädt.The control device, and thus in particular the control device software, is configured in such a way that only one energy source charges the battery.
Daher wird ein Antriebsstrang vorgeschlagen, der für eine Mischertrommel vorgesehen ist, mit einem Generator, der eine Wechselspannung an einen ersten Stromrichter abgibt, wobei der erste Stromrichter an ein Hochvoltgleichspannungsnetz angeschlossen ist. Der Antriebsstrang weist weiterhin einen zweiten Stromrichter auf, der an das Hochvoltgleichspannungsnetz ebenfalls angeschlossen ist und der einen Elektromotor zum Antrieb der Mischertrommel mit einer weiteren Wechselspannung versorgt. Weiterhin ist eine Hochvoltbatterie vorgesehen, die mit dem Hochvoltgleichspannungsnetz verbunden ist. Außerdem sind ein Onboard-Charger und ein Gleichspannungsanschluss mit dem Hochvoltgleichspannungsnetz verbunden, wobei der Onboard-Charger und der Gleichspannungsanschluss die jeweils extern vorliegende elektrische Energie auf die Hochvoltgleichspannung wandeln. Außerdem ist das Steuergerät vorgesehen, das mit dem ersten und zweiten Stromrichter und/oder der Batterie verbunden ist und damit einen Energiefluss über das Hochvoltgleichspannungsnetz steuert. Das heißt, das Steuergerät gibt vor, welche Komponente überhaupt und wie viel Energie an das Hochvoltgleichspannungsnetz angibt. Dafür kann das Steuergerät Werte der Komponenten verwenden. Das Steuergerät ist derart konfiguriert, dass die Hochvoltbatterie entweder durch den Generator oder durch den Onboard-Charger oder durch den Gleichspannungsanschluss geladen wird.A drive train is therefore proposed, which is provided for a mixer drum, with a generator which outputs an alternating voltage to a first converter, the first converter being connected to a high-voltage direct voltage network. The drive train also has a second converter which is also connected to the high-voltage direct voltage network and which supplies an electric motor for driving the mixer drum with a further alternating voltage. Furthermore, a high-voltage battery is provided, which is connected to the high-voltage DC voltage network. In addition, an onboard charger and a DC voltage connection are connected to the high-voltage DC voltage network, the onboard charger and the DC voltage connection converting the respective external electrical energy to the high-voltage DC voltage. In addition, the control device is provided, which is connected to the first and second power converters and / or the battery and thus controls a flow of energy via the high-voltage DC voltage network. In other words, the control unit specifies which components are to be supplied to the high-voltage DC voltage network and how much energy. The control unit can use values from the components for this. The control unit is configured in such a way that the high-voltage battery is charged either by the generator or by the onboard charger or by the DC voltage connection.
Weiterhin werden ein entsprechendes Steuergerät und Verfahren zum Betreiben für diesen Antriebsstrang vorgeschlagen.Furthermore, a corresponding control unit and method for operating this drive train are proposed.
Unter einem Antriebsstrang wird vorliegend die Kombination der Komponenten, die für den Antrieb der Mischertrommel zum Verständnis der Erfindung notwendig sind, verstanden. Der Antriebsstrang kann natürlich darüber hinaus weitere Komponenten umfassen, die aber nicht für die Definition der Erfindung notwendig sind.In the present case, a drive train is understood to mean the combination of the components that are necessary for driving the mixer drum in order to understand the invention. The drive train can of course also comprise further components, but these are not necessary for the definition of the invention.
Bei der Mischertrommel handelt es sich um eine bekannte Trommel, in der Beton bzw. Zement oder ein anderes Material einer Drehung unterworfen wird, um dieses Material entsprechend zu mischen. Dieses Material wird dann üblicherweise auf Baustellen zum Bau von Gebäuden verwendet. Eine Mischertrommel ist üblicherweise an einem sogenannten Trailer aufgesetzt, der von einer Zugmaschine bewegt wird. Es kann auch ein einteiliges Mischerfahrzeug sein, ein sogenannter Festaufbau, Zugmaschine und Trailer sind dann nicht getrennt, bzw trennbar.The mixer drum is a known drum in which concrete or cement or some other material is subjected to a rotation in order to mix this material accordingly. This material is then usually used on construction sites for the construction of buildings. A mixer drum is usually placed on a so-called trailer that is moved by a tractor. It can also be a one-piece mixer vehicle, a so-called fixed structure, tractor and trailer are then not separate or can be separated.
Unter einem Generator ist vorliegend ein Gerät zu verstehen, das Wechselspannung aus Gleichspannung erzeugt. Dazu wird vorliegend eine Asynchronmaschine verwendet und als Generator geschaltet. Die Asynchronmaschine ist einfach aufgebaut und liefert die entsprechende Wechselspannung. Diese Wechselspannung ist üblicherweise dreiphasig ausgebildet.In the present case, a generator is to be understood as a device that generates alternating voltage from direct voltage. For this purpose, an asynchronous machine is used here and switched as a generator. The asynchronous machine has a simple structure and supplies the corresponding alternating voltage. This alternating voltage is usually three-phase.
Unter einem Stromrichter sind insbesondere Wechselrichter zu verstehen, die aus Wechselspannung Gleichspannung oder umgekehrt wandeln. Solche Wechselrichter weisen einen Gleichspannungsteil mit einem sogenannten Zwischenkreis auf und einen weiteren Teil, der aus der Gleichspannung eine Wechselspannung erzeugt, indem dort Leistungsschaltelemente vorgesehen sind, die die Gleichspannung quasi zerhacken und damit in eine Wechselspannung wandeln.A power converter is to be understood as meaning, in particular, inverters which convert AC voltage to DC voltage or vice versa. Such inverters have a DC voltage part with a so-called intermediate circuit and a further part that generates an AC voltage from the DC voltage by providing power switching elements that quasi chop the DC voltage and thus convert it into an AC voltage.
Unter einem Hochvoltgleichspannungsnetz ist vorliegend eine elektrische Verbindung zu verstehen, die zwischen den Komponenten vorliegend besteht und bei der eine Spannung von vorzugsweise 650 V anliegt. Diese Spannung hat sich als sehr vorteilhaft erwiesen, da sie geringe Leitungsverluste mit sich bringt. Das heißt, die Komponenten, die an dieses Hochvoltgleichspannungsnetz angeschlossen sind, nehmen eine Spannung von 650 V auf oder geben sie ab.In the present case, a high-voltage DC voltage network is to be understood as an electrical connection that exists between the components and at which a voltage of preferably 650 V is applied. This voltage has proven to be very advantageous because it involves low conduction losses. This means that the components that are connected to this high-voltage DC voltage network absorb or output a voltage of 650 V.
Auch unter dem Elektromotor ist vorliegend vorzugsweise eine Asynchronmaschine zu verstehen und der von dem zweiten Stromrichter damit mit der entsprechend dreiphasigen Wechselspannung versorgt wird. Üblicherweise, wenn es erforderlich ist, ist der Elektromotor nicht direkt an die Mischertrommel angeschlossen, sondern über ein Getriebe, vorzugsweise ein Reduziergetriebe.In the present case, the electric motor is also preferably to be understood as an asynchronous machine and which is thus supplied with the corresponding three-phase alternating voltage by the second converter. Usually, when necessary, the electric motor is not connected directly to the mixer drum, but via a gear, preferably a reduction gear.
Unter der Hochvoltbatterie ist eine solche Batterie zu verstehen, die derart gestaltet ist, dass sie beispielsweise bei 650 V die Spannung abgibt. Solch eine Batterie hat beispielsweise eine Kapazität von 32 kWh. Im Betrieb kann beispielsweise eine kontinuierliche Leistung von 50 kW und eine kurzfristige Spitzenleistung von 80 kW abgerufen werden. Vorliegend ist wie unten dargestellt auch ein sogenanntes Batteriemanagement vorgesehen, das zum einen am Steuergerät der Batterie selbst, aber auch durch das anspruchsgemäße Steuergerät gewährleistet wird, mit dem das Batteriesteuergerät bspw. über einen CAN-Bus kommuniziert. Damit wird die vorhandene Energiemenge in der Batterie als auch die elektrischen Parameter geprüft, plausibilisiert und bestimmt.A high-voltage battery is to be understood as a battery that is designed in such a way that it emits the voltage at 650 V, for example. Such a battery has a capacity of 32 kWh, for example. During operation, for example, a continuous output of 50 kW and a short-term peak output of 80 kW can be called up. In the present case, as shown below, so-called battery management is also provided, which is ensured on the one hand on the control device of the battery itself, but also by the control device according to the claims, with which the battery control device communicates, for example via a CAN bus. In this way, the amount of energy present in the battery and the electrical parameters are checked, checked for plausibility and determined.
Weiterhin ist es vorgesehen, dass ein Onboard-Charger mit dem Hochvoltgleichspannungsnetz verbunden ist, der eine angeschlossene externe Wechselspannung gleichrichtet und auf die Hochvoltgleichspannung wandelt. Damit kann im Stillstand des Mischerfahrzeugs, beispielsweise über Nacht, insbesondere die Batterie aufgeladen werden oder auch bei Ausfall der Batterie eine direkte Versorgung des Hochvoltgleichspannungsnetzes hergestellt werden.Furthermore, it is provided that an onboard charger is connected to the high-voltage DC voltage network, which rectifies a connected external AC voltage and converts it to the high-voltage DC voltage. In this way, when the mixer vehicle is at a standstill, for example overnight, in particular the battery can be charged or, even if the battery fails, a direct supply of the high-voltage DC voltage network can be established.
Darüber hinaus ist es möglich, dass ein Gleichspannungsanschluss vorliegt, der an das Hochvoltgleichspannungsnetz angeschlossen ist und eine externe Gleichspannung auf die Hochvoltgleichspannung wandelt. Auch hierfür ist ein entsprechender Gleichspannungswandler dann vorzusehen, der vorzugsweise auch eine galvanische Trennung aufweist.In addition, it is possible that there is a DC voltage connection which is connected to the high-voltage DC voltage network and converts an external DC voltage to the high-voltage DC voltage. A corresponding DC voltage converter is then also to be provided for this, which preferably also has galvanic isolation.
Weiterhin ist es vorteilhaft, dass das Steuergerät mit dem Onboard-Charger und dem Gleichspannungsanschluss verbunden ist, um den Energiefluss über das Hochvoltgleichspannungsnetz zu regeln.It is also advantageous that the control device is connected to the onboard charger and the DC voltage connection in order to regulate the flow of energy via the high-voltage DC voltage network.
Unter dem erfindungsgemäßen Steuergerät ist ein Steuergerät zu verstehen, das mit den Stromrichtern und/oder der Batterie verbunden ist und dabei den Energiefluss über das Hochvoltgleichspannungsnetz steuert. Dies schafft das Steuergerät, indem es einzelne Komponenten von diesem Hochvoltgleichspannungsnetz nimmt oder zuschaltet oder in der Aufnahme oder Abgabe von Energie beeinflusst. Dazu ist das Steuergerät mit diesen Komponentendaten technisch beispielsweise über einen CAN-Bus oder eine direkte Datenleitung oder einen anderen Datenbus verbunden. The control device according to the invention is to be understood as a control device that is connected to the converters and / or the battery and controls the flow of energy via the high-voltage DC voltage network. The control unit achieves this by removing or connecting individual components from this high-voltage DC voltage network or by influencing the absorption or output of energy. For this purpose, the control device is technically connected to this component data, for example via a CAN bus or a direct data line or another data bus.
Mit dem Energiefluss ist vorliegend das Fließen von elektrischer Energie über das Hochvoltgleichspannungsnetz zu verstehen.In the present case, the energy flow is understood to mean the flow of electrical energy via the high-voltage direct voltage network.
Das Steuergerät an sich nimmt diese Signale als Sensorsignale auf, wobei diese Signale bereits verarbeitete Sensorsignale sein können und erzeugt daraus Steuersignale für den Energiefluss. Es sind natürlich auch noch weitere Signale vorhanden, beispielsweise eine nicht dargestellte Eingabe durch Benutzer, die das Steuergerät in seinen Funktionen beeinflusst. Dafür weist das Steuergerät einen Rechner vorzugsweise einen Mikrocontroller, Schnittstellen und vorzugsweise auch ein Gehäuse auf.The control unit per se receives these signals as sensor signals, whereby these signals can be already processed sensor signals and uses them to generate control signals for the energy flow. Of course, there are also other signals present, for example an input (not shown) by the user that influences the functions of the control unit. For this purpose, the control device has a computer, preferably a microcontroller, interfaces and preferably also a housing.
Das Verfahren läuft entsprechend ab.The procedure runs accordingly.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind durch die abhängigen Ansprüche definiert.Advantageous refinements of the invention are defined by the dependent claims.
Es ist vorgesehen, dass ein Gleichspannungswandler an das Hochvoltgleichspannungsnetz angeschlossen ist, der aus der Hochvoltgleichspannung eine Niederspannung zur Versorgung von weiteren Komponenten ableitet. Eine solche Niederspannung ist beispielsweise 24 V und liegt damit in einem Bereich von 20 bis 40 V. Es sind jedoch auch andere Spannungsbereiche möglich. Der Gleichspannungswandler ist insbesondere galvanisch getrennt, sodass keine direkte elektrische Verbindung zwischen der Niederspannung und der Hochvoltspannung existiert. Dies kann beispielsweise induktiv vorgenommen sein, aber auch eine kapazitive Lösung ist möglich.It is provided that a DC voltage converter is connected to the high-voltage DC voltage network, which derives a low voltage from the high-voltage DC voltage to supply further components. Such a low voltage is, for example, 24 V and is therefore in a range from 20 to 40 V. However, other voltage ranges are also possible. The DC voltage converter is in particular galvanically separated so that there is no direct electrical connection between the low voltage and the high voltage voltage. This can be done inductively, for example, but a capacitive solution is also possible.
Weiterhin ist es vorgesehen, dass die weiteren Komponenten eine Schurrenverstellung oder ein getriebener Trommeldeckel oder ein Kühlsystem sind. Die Schurrenverstellung ist für das Abfließen des Baustoffes gedacht und dies fließt über eine Leitung, die vorliegend mit Schurren bezeichnet ist. Der getriebene Trommeldeckel ist insbesondere dann zu schließen, wenn der Betonmischer beispielsweise bergab fährt, sodass durch den Deckel kein Baustoff austritt. Für diese Komponenten ist die Leistung des Bordnetzes der Zugmaschine bei Weitem nicht ausreichend. Daher ist diese Lösung über den weiteren Gleichspannungswandler vorteilhaft. Alternativ ist es möglich, dass eine separate 24-V-Batterie oder andere Niederspannungsbatterie verwendet wird.Furthermore, it is provided that the further components are a chute adjustment or a driven drum cover or a cooling system. The chute adjustment is intended for the drainage of the building material and this flows via a line, which is referred to here as chutes. The driven drum cover must be closed in particular when the concrete mixer is traveling downhill, for example, so that no building material escapes through the cover. The power of the tractor's electrical system is far from sufficient for these components. This solution is therefore advantageous over the additional DC voltage converter. Alternatively, it is possible to use a separate 24 V battery or another low-voltage battery.
Darüber hinaus ist es vorgesehen, dass das Steuergerät weiterhin zumindest folgende Funktionen aufweist: eine Drehzahlregelung für die Mischertrommel, eine Überwachung auf eine maximale Drehzahl der Mischtrommel, eine weitere Überwachung auf eine vorgegebene Drehrichtung, ein Halten der Mischertrommel, ein Ausgleich einer Ungleichverteilung eines Materials, also des Baustoffs in der Mischertrommel, und eine Drehmomentregelung für die Mischtrommel. Diese Funktionen werden zusätzlich zu der Regelung des Energieflusses über das Hochvoltgleichspannungsnetz vorgesehen.In addition, it is provided that the control device furthermore has at least the following functions: speed control for the mixer drum, monitoring of a maximum speed of the mixing drum, further monitoring of a predetermined direction of rotation, holding of the mixer drum, compensation for an uneven distribution of a material, So the building material in the mixer drum, and a torque control for the mixer drum. These functions are provided in addition to regulating the flow of energy via the high-voltage DC voltage network.
Mit der Drehzahlregelung wird insbesondere auf eine Eingabe durch einen Benutzer reagiert, indem auf diese eingegebene Drehzahl dann die Mischertrommel eingeregelt wird. Dies kann auch systemseitig je nach Konstellation geschehen. Die Überwachung auf die maximale Drehzahl ist eine Sicherheitsfunktion, damit eine solche maximale Drehzahl nicht überschritten wird. Das Halten der Mischertrommel kann in bestimmten Betriebszuständen erforderlich sein und wird dann durch dieses Steuergerät eingestellt. Auch der Ausgleich einer Ungleichverteilung des Baustoffs in der Mischertrommel ist eine Funktion, die beispielsweise regelmäßig bei einer befüllten Mischertrommel angewendet werden kann. Auch eine Drehmomentregelung ist je nach Anwendung durch das Steuergerät vorzusehen. Dabei ist das Steuergerät insbesondere mit dem zweiten Stromrichter verbunden, der selber eine Signalverarbeitung aufweist, um solche Anforderungen umzusetzen. Der zweite Stromrichter kann dabei auch zumindest rudimentär solche Funktionen selbst aufweisen, um sie dann über den Elektromotor umzusetzen. Diese Funktionen sorgen dafür, dass der Elektromotor entsprechend gesteuert mit. Die Drehzahl und das Drehmoment der Mischertrommel werden über den Elektromotor bestimmt.The speed control reacts in particular to an input by a user in that the mixer drum is then adjusted to this input speed. This can also be done on the system side, depending on the constellation. The monitoring of the maximum speed is a safety function so that such a maximum speed is not exceeded. It may be necessary to hold the mixer drum in certain operating states and is then set by this control unit. Compensating for an uneven distribution of the building material in the mixer drum is also a function that can be used regularly, for example, when the mixer drum is full. Depending on the application, the control unit also has to provide torque control. The control device is connected in particular to the second converter, which itself has signal processing in order to implement such requirements. The second converter can also have such functions itself, at least in rudimentary form, in order to then implement them via the electric motor. These functions ensure that the electric motor is controlled accordingly. The speed and torque of the mixer drum are determined by the electric motor.
Weiterhin ist vorgesehen, dass der zweite Stromrichter Daten an das Steuergerät überträgt, wobei die Daten zumindest von folgenden Werten abgeleitet werden: ein erster Temperaturwert des Elektromotors, der insbesondere die Temperatur der Spulen wiedergibt, und/oder ein zweiter Temperaturwert des Stromrichters selbst und/oder eine Drehzahl des Elektromotors, aus der dann die Drehzahl der Mischertrommel abgeleitet werden kann. Wie oben dargestellt, kann der Stromrichter bereits diese Werte vorverarbeiten und dann entsprechend an das Steuergerät übertragen. Dafür sind entsprechende Temperartursensoren und Drehzahlsensoren vorgesehen, die direkt oder indirekt diese Werte liefern.It is also provided that the second converter transmits data to the control unit, the data being derived from at least the following values: a first temperature value of the electric motor, which in particular reflects the temperature of the coils, and / or a second temperature value of the converter itself and / or a speed of the electric motor, from which the speed of the mixer drum can then be derived. As shown above, the converter can already preprocess these values and then transfer them to the control unit accordingly. Corresponding temperature sensors and speed sensors are provided for this purpose, which provide these values directly or indirectly.
Weiterhin ist es vorgesehen, dass der erste und der zweite Stromrichter und der Gleichspannungswandler in einem Schaltschrank gemeinsam untergebracht sind. Damit kann die gesamte Leistungselektronik sowie auch Steuergeräte zusätzlich die Gleichspannungswandler das Hochvoltgleichspannungsnetz mit entsprechenden Sicherungen und die Niederspannungsverteilung in einem Schaltschrank untergebracht sein. Damit sind dann alle Elektronikkomponenten zusätzlich vor dem durchaus anspruchsvollen Baustellenalltag geschützt.It is also provided that the first and second power converters and the DC / DC converter are housed together in a switch cabinet. This means that the entire power electronics and also the control devices, the DC voltage converter, the high-voltage DC voltage network with appropriate fuses and the low-voltage distribution can be accommodated in a switch cabinet. This means that all electronic components are also protected from the demanding everyday work on the construction site.
Weiterhin ist es vorgesehen, dass zumindest ein Pilotkontakt vorgesehen ist, der Komponenten des Antriebsstrangs auf der Zugmaschine und dem Anhänger jeweils verbindet. Vorliegend ist es zu vermeiden, dass es zu Lichtbogen oder zu gefährlichen Situationen kommt, wenn die Komponenten auf der Zugmaschine und dem Anhänger physisch getrennt werden. Dabei könnte es zu Lichtbogen oder elektrischen Schlägen kommen. Dies wird durch den Pilotkontakt verhindert. Dieser Pilotkontakt soll beim Ziehen der Verbindung unter Last den Steuerstrom für Anlagen unterbrechen oder einen Schütz auslösen, um den Stromkreis an einem dafür konstruierten Schalter zu trennen, bevor dies an der Steckverbindung geschieht. Der Pilotkontakt ist dazu da, den Stecker mit dem Neutralleiter zu verbinden. Damit kann ein Schützantrieb über einen der Außenleiter gegen den Neutralleiter geschaltet werden und so das Gerät vor dem Auftrennen der Steckerkontakte abschalten. Das Schütz oder auch Schaltschütz ist ein elektrisch oder elektromagnetisch betätigter Schalter für eine große elektrische Leistung und ähnelt einem Relais. Das Schütz kennt zwei Schaltstellungen und schaltet ohne besondere Vorkehrungen im Normalfall monostabil.Furthermore, it is provided that at least one pilot contact is provided, which connects components of the drive train on the tractor and the trailer. In this case, it is to be avoided that arcing or dangerous situations arise when the components on the tractor and trailer are physically separated. This could result in an electric arc or electric shock. This is prevented by the pilot contact. This pilot contact is intended to interrupt the control current for systems when the connection is pulled under load or to trigger a contactor in order to disconnect the circuit at a switch designed for this purpose before this happens at the plug connection. The pilot contact is there to connect the plug to the neutral conductor. This means that a contactor drive can be switched to the neutral conductor via one of the outer conductors and thus switch off the device before the plug contacts are disconnected. The contactor or contactor is an electrically or electromagnetically operated switch for a large electrical output and is similar to a relay. The contactor knows two switch positions and normally switches to monostable without special precautions.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing and are explained in more detail in the following description.
Es zeigen
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1 ein erstes Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Antriebsstrangs; -
2 ein zweites Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Antriebsstrangs; -
3 ein drittes Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Antriebsstrangs; -
4 ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Steuergeräts und -
5 ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens.
-
1 a first block diagram of the drive train according to the invention; -
2 a second block diagram of the drive train according to the invention; -
3 a third block diagram of the drive train according to the invention; -
4th a block diagram of the control device according to the invention and -
5 a flow chart of the method according to the invention.
Der Elektromotor
Erfindungsgemäß wird die Batterie
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- XEXE
- externe Energiequelle, Gleichspannungsanschluss, Onboard-Chargerexternal energy source, DC voltage connection, onboard charger
- LELE
- Leistungselektronik oder Wechselsrichter oder StromrichterPower electronics or inverters or power converters
- ST1-4ST1-4
- SteuerleitungenControl lines
- HVNHVN
- HochvoltgleichspannungsnetzHigh-voltage direct voltage network
- eDCUeDCU
- zentrales Steuergerätcentral control unit
- SR1, SR2SR1, SR2
- StromrichterPower converter
- VMVM
- VerbrennungsmotorInternal combustion engine
- GG
- Generatorgenerator
- HVBHVB
- HochvoltbatterieHigh voltage battery
- B-SGB-SG
- BatteriesteuergerätBattery control unit
- CMeCMe
- ElektromotorElectric motor
- RGRG
- ReduziergetriebeReduction gear
- MTMT
- MischertrommelMixer drum
- 20,21,30,3120,21,30,31
- physische oder logische Verbindung zur Energieübertragungphysical or logical connection for energy transfer
- MCMC
- MicrocontrollerMicrocontroller
- CAN-IFCAN-IF
- BusschnittstelleBus interface
- 500-506500-506
- VerfahrensschritteProcedural steps
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- EP 2807007 B1 [0002]EP 2807007 B1 [0002]
- EP 2719510 A1 [0002]EP 2719510 A1 [0002]
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