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Gebiet der Technik
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Die vorliegende Offenbarung betrifft im Allgemeinen das Energiemanagement und Speichersysteme. Insbesondere betrifft die vorliegende Offenbarung Energiespeichersysteme für den Betrieb mit schweren Geräten für Bergbau, Ausgrabung und Bauwesen usw.
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Stand der Technik
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Maschinen, wie z. B. Schaufelbagger und Hydraulikbagger, können ein Deck oder eine andere Plattform beinhalten, das/die sich über kontinuierlichen Ketten, Rädern, Pontons usw. dreht. Sich vom Deck erstreckend, kann die Maschine ferner einen Ausleger für einen Gelenkarm oder Kran aufweisen, der zum Betätigen einer Schaufel, eines Brechers, eines Hakens oder irgendeines anderen solchen Arbeitsgeräts ausgelegt ist. Demgemäß beinhalten solche Maschinen normalerweise ein oder mehrere Aktuatoren, die dafür gedacht sind, Ketten zu bewegen, das Deck zu drehen und den Gelenkarm und das Arbeitsgerät zu betätigen.
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Obige Maschinen sind für den Betrieb für im Wesentlichen sich wiederholender Arbeitszyklen gedacht. Ein Schaufelbagger oder Hydraulikbagger kann beispielsweise typischerweise in Arbeitszyklen arbeiten, die ggf. Graben, Schwenken, Abladen und sich wiederholende Schritte zum Betätigen einer Schaufel beinhalten, um nach fragmentiertem Gestein, Erde, Mineralien, Abraum und dergleichen für Abbauzwecke zu graben und diese zu laden. Diese Vorgänge werden durch mechanische oder elektromechanische Leistungssysteme betrieben, die dafür gedacht sind, Leistung für einen kombinierten maximalen Leistungsbedarf des Arbeitsgeräts und einiger Hilfslasten zu liefern, einschließlich Kühllasten usw. der Maschine. Aufgrund der sich wiederholenden Art der Arbeitszyklen nutzt die Maschine aufgrund des nicht einheitlichen Spitzenleistungsbedarfs die verfügbare Leistung die meiste Zeit nicht aus. Somit wird die Maschine mit einem Motor betrieben, der für den Großteil ihres Leistungsbedarfsprofils überdimensioniert ist. Der überdimensionierte Motor beeinflusst die anfänglichen Kaufkosten, die Betriebs- und Reparaturkosten sowie die gesamte Lebensdauer der Maschine.
US-Patent-Nr. 8,606,451 (im Folgenden als „Bezug '451 bezeichnet) beschreibt ein Energiesystem für schwere Geräte, wobei das Energiesystem die Ausgangsleistung des Motors basierend auf einer Änderung beim Strombedarf ändert. Bezug '451 beinhaltet ein Verfahren zum Bereitstellen von elektrischer Leistung für einen Bus zum Betreiben eines Aktuators, Bereitstellen von elektrischer Leistung für den Bus von einer Energiespeichervorrichtung in Reaktion auf einen erhöhten Strombedarf am Bus und Erhöhen der Ausgangsleistung des Motors mit einer Rate, die kleiner ist als die maximale Kapazität des Motors. Bezug '451 offenbart jedoch keine Details über irgendeine Lösung zur Verringerung der Motorgröße.
Daher ist ein verbessertes Energiespeichersystem für die Maschine erforderlich.
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Zusammenfassung der Erfindung
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In einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Energiespeichersystem, das einer Maschine zugeordnet ist, offenbart. Die Maschine beinhaltet ein Arbeitsgerät und ein oder mehrere Hilfslasten. Das Energiespeichersystem beinhaltet eine Leistungsquelle, die mechanische Leistung erzeugt, eine Energiespeichervorrichtung, einen elektrischen Generator, der mit der Leistungsquelle operativ gekoppelt ist, und eine Steuerung, die mit der Leistungsquelle, dem Arbeitsgerät, der Energiespeichervorrichtung und dem elektrischen Generator operativ gekoppelt ist. Der elektrische Generator wandelt mindestens einen Teil der mechanischen Leistung in elektrische Leistung um und liefert die elektrische Leistung an die Energiespeichervorrichtung. Die Energiespeichervorrichtung liefert die elektrische Leistung an die ein oder mehreren Hilfslasten. Die Steuerung ermittelt einen Leistungsbedarf des Arbeitsgeräts. Die Steuerung vergleicht dann, ob der ermittelte Leistungsbedarf eine vorher festgelegte Schwellenleistung übersteigt. Die Steuerung deaktiviert die Lieferung der elektrischen Leistung durch den elektrischen Generator an die Energiespeichervorrichtung, wenn der Leistungsbedarf die vorher festgelegte Schwellenleistung übersteigt.
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In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Energiespeichersystem, das einer Maschine zugeordnet ist, offenbart. Die Maschine beinhaltet ein Arbeitsgerät und ein oder mehrere Hilfslasten. Das Energiespeichersystem beinhaltet eine Leistungsquelle, die mechanische Leistung erzeugt, einen elektrischen Generator, der mit der Leistungsquelle operativ gekoppelt ist, eine Energiespeichervorrichtung, die mit dem elektrischen Generator elektrisch gekoppelt ist, und eine Steuerung, die mit der Leistungsquelle, dem Arbeitsgerät, der Energiespeichervorrichtung und dem elektrischen Generator operativ gekoppelt ist. Der elektrische Generator wandelt mindestens einen Teil der mechanischen Leistung in elektrische Leistung um. Die Energiespeichervorrichtung empfängt die elektrische Leistung vom elektrischen Generator. Die Energiespeichervorrichtung liefert ferner die elektrische Leistung an die ein oder mehreren Hilfslasten. Die Steuerung ermittelt einen Leistungsbedarf des Arbeitsgeräts. Die Steuerung ermittelt ferner, ob der ermittelte Leistungsbedarf eine vorher festgelegte Schwellenleistung übersteigt. Die Steuerung regelt dann die Lieferung der elektrischen Leistung an die Hilfslasten, um die Nutzung der gespeicherten Energie basierend auf einer charakteristischen Eigenschaft der Hilfslasten zu verlängern, wenn der ermittelte Leistungsbedarf die vorher festgelegte Schwellenleistung übersteigt.
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In noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Energiespeichersystem, das einer Maschine zugeordnet ist, offenbart. Die Maschine beinhaltet ein Arbeitsgerät und ein oder mehrere Hilfslasten. Das Energiespeichersystem beinhaltet eine Leistungsquelle, die mechanische Leistung erzeugt, eine Energiespeichervorrichtung, die elektrische Leistung an die ein oder mehreren Hilfslasten liefert, einen elektrischen Generator, der mit der Leistungsquelle operativ gekoppelt ist, und eine Steuerung, die mit der Leistungsquelle, dem Arbeitsgerät, der Energiespeichervorrichtung und dem elektrischen Generator operativ gekoppelt ist. Der elektrische Generator wandelt mindestens einen Teil der mechanischen Leistung in elektrische Leistung um und liefert die elektrische Leistung an die Energiespeichervorrichtung. Die Steuerung ermittelt einen Leistungsbedarf des Arbeitsgeräts. Die Steuerung ermittelt ferner, ob der ermittelte Leistungsbedarf eine vorher festgelegte Schwellenleistung übersteigt. Die Steuerung deaktiviert die Lieferung der elektrischen Leistung durch den elektrischen Generator an die Energiespeichervorrichtung, wenn der Leistungsbedarf die vorher festgelegte Schwellenleistung übersteigt. Die Steuerung regelt dann die Lieferung der elektrischen Leistung an die Hilfslasten, um die Nutzung der gespeicherten Energie basierend auf einer charakteristischen Eigenschaft der Hilfslasten zu verlängern.
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Figurenliste
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- 1 ist eine perspektivische Ansicht einer exemplarischen Maschine gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
- 2 ist eine schematische Darstellung eines Energiespeichersystems der Maschine gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
- 3 ist eine grafische Darstellung des Leistungsbedarfs über einen Arbeitszyklus der Maschine gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung; und
- 4 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Steuerverfahren für die Maschine gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
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Detaillierte Beschreibung
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Soweit wie möglich werden die gleichen Bezugsnummern in den Zeichnungen zum Bezeichnen gleicher oder ähnlicher Teile verwendet. 1 zeigt eine exemplarische Maschine 100. Die Maschine 100 ist als ein Hydraulikbagger veranschaulicht, der zum Beispiel für den Bergbau oder andere verwandte Industrien verwendet werden kann. Auch wenn die folgende detaillierte Beschreibung einen exemplarischen Aspekt in Verbindung mit dem Hydraulikbagger beschreibt, sollte selbstverständlich sein, dass die Beschreibung gleichermaßen auch für die Verwendung der vorliegenden Offenbarung in anderen Maschinen gilt.
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Die Maschine 100 beinhaltet einen oberen Schwenkkörper 102 der an einem in den Boden eingreifenden Element 104 getragen wird. Obwohl das in den Boden eingreifende Element 104 als kontinuierliche Ketten veranschaulicht ist, sollte erwägt werden, dass das in den Boden eingreifende Element 104 auch jedweder andere Typ eines in den Boden eingreifenden Elements sein kann, zum Beispiel Räder usw. Der obere Schwenkkörper 102 beinhaltet einen Antriebsraum 106, einen Speicherraum 108, einen Hydraulikraum 110, eine Bedienerkabine 112 und einen Kühlraum 114. Verschiedene Treppen 116 und Gehwege 118 können für die Bewegung eines Bedieners durch die Maschine 100, um auf die verschiedenen Komponenten je nach Anwendungsanforderungen zuzugreifen, in den oberen Schwenkkörper 102 einbezogen sein.
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Die Maschine 100 beinhaltet ein Arbeitsgerät 120 mit einem Ausleger 122, der mit einem Arm 124 für das Betätigen einer Schaufel 126 operativ gekoppelt ist. Gemäß einer exemplarischen Ausführungsform erstreckt sich ein Paar Auslegerzylinder 128 zwischen dem oberen Schwenkkörper 102 und dem Ausleger 122, um die Bewegung des Auslegers 122 in Bezug auf den oberen Schwenkkörper 102 zu steuern. Ähnlich erstreckt sich ein Paar Armzylinder 130 zwischen dem Ausleger 122 und dem Arm 124, um die Bewegung des Arms 124 in Bezug auf den Ausleger 122 zu steuern. Außerdem erstreckt sich ein Paar Biegezylinder 132 zwischen dem Ausleger 122 und der Schaufel 126, um die Bewegung der Schaufel 126 in Bezug auf den Arm 124 zu steuern. Gemäß einer exemplarischen Ausführungsform können die Hydraulikzylinder 128, 130, 132 doppeltwirkende Zylinder sein, die so konfiguriert sind, dass sie Hydraulikfluid an beiden Enden des jeweiligen Kolbens aufnehmen. Zusätzliche Aktuatoren (z. B. elektrische oder hydraulische Motoren) können verwendet werden, um die Maschine 100 über das in den Boden eingreifende Element 104 anzutreiben und/oder um den oberen Schwenkkörper 102 in Bezug auf das in den Boden eingreifende Element 104 zu drehen.
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Bezugnehmend auf 2 ist ein Energiespeichersystem 200 veranschaulicht. Das Energiespeichersystem 200 beinhaltet das Arbeitsgerät 120. Das Arbeitsgerät 120 kann jedwedes Gerät sein, das in der Lage ist, eine Aufgabe gemäß dem Befehl des Bedieners durchzuführen. In einer Ausführungsform wird das Arbeitsgerät 120 durch eine Leistungsquelle 202 betrieben, die im Antriebsraum 106 platziert ist. In einigen Ausführungsformen kann die Leistungsquelle 202 ein oder mehrere Verbrennungsmotoren (nicht dargestellt) beinhalten, die die mechanische Leistung basierend auf Kraftstoffnutzung oder Spitzenleistungsbedarf usw. erzeugen. In einigen Ausführungsformen können die ein oder mehreren Verbrennungsmotoren einzeln oder gleichzeitig basierend auf dem Leistungsbedarf während verschiedener Arbeitszyklen der Maschine 100 arbeiten.
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Das Energiespeichersystem 200 beinhaltet ferner einen elektrischen Generator 204, der mit der Leistungsquelle 202 operativ gekoppelt ist. Der elektrische Generator 204 wandelt mindestens einen Teil der erzeugten mechanischen Leistung in elektrische Leistung um. In einer Ausführungsform kann der elektrische Generator 204 ein einphasiger oder mehrphasiger Generator, ein auf Wechselstrom oder Gleichstrom basierender Generator oder jedweder andere Typ von Generator sein, der gemäß der Anforderung der vorliegenden Offenbarung geeignet sein kann. Der elektrische Generator 204 liefert die elektrische Leistung an eine Energiespeichervorrichtung 206, die im Speicherraum 108 platziert ist. In einer Ausführungsform kann die Energiespeichervorrichtung 206 Banken mit ein oder mehreren Ultrakondensatoren (nicht dargestellt) beinhalten. In anderen erwägten Ausführungsformen können andere Formen von Energiespeichervorrichtungen (z. B. sekundäre Batterien) oder andere Anordnungen von Energiespeichervorrichtungen verwendet werden.
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Die Energiespeichervorrichtung 206 kann mit dem elektrischen Generator 204 zum Empfangen der elektrischen Leistung elektrisch gekoppelt sein. Die elektrische Kopplung zwischen dem elektrischen Generator 204 und der Energiespeichervorrichtung 206 kann manchmal deaktiviert werden, um die Lieferung der elektrischen Leistung vom elektrischen Generator 204 an die Energiespeichervorrichtung 206 zu stoppen. Es sollte erwägt werden, dass verschiedene Arten der Aktivierung oder Deaktivierung der Lieferung der elektrischen Leistung den Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht beeinträchtigen dürfen.
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Ein Hydrauliksystem 208 ist im Hydraulikraum 110 für das Betreiben des Arbeitsgeräts 120 platziert. In einer Ausführungsform kann das Hydrauliksystem 208 mechanische Leistung von der Leistungsquelle 202 für das Antreiben von Hydraulikpumpen (nicht dargestellt) empfangen. In einer anderen Ausführungsform können die Hydraulikpumpen durch elektrische Antriebe (nicht dargestellt) angetrieben werden, die durch die elektrische Leistung von der Energiespeichervorrichtung 206 betrieben werden. In einigen Ausführungsformen kann das Hydrauliksystem 208 als eine Kombination aus mechanisch und elektrisch angetriebenen Hydrauliksystemen bereitgestellt sein.
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Die Energiespeichervorrichtung 206 liefert ferner die elektrische Leistung an die ein oder mehreren Hilfslasten 212. In einer exemplarischen Ausführungsform können die ein oder mehreren Hilfslasten 212 elektrisch betriebenes Zubehör (EPA) der Maschine 100 beinhalten. In einigen Ausführungsformen kann das EPA jedwede Geräte oder Aktuatoren oder Gebläse oder ähnliches Zubehör beinhalten, das durch die elektrische Leistung betrieben wird, die in der Energiespeichervorrichtung 206 gespeichert ist. Auf traditionelle Weise betriebenes Zubehör, das durch Riemenantriebe oder solche anderen herkömmlichen Antriebsmittel angetrieben wird, kann durch Austauschen des Riemenantriebs durch elektrische Antriebe ebenfalls umgewandelt werden.
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Die ein oder mehreren Hilfslasten 212 beinhalten mindestens eines von einer Motorkühllast 214, einer Bedienerkabinenkühllast 216, einer hydraulischen Vorsteuerpumpenlast 218 und einer Hydraulikölkühllast 220. In einer Ausführungsform können die Motorkühllast 214, die Bedienerkabinenkühllast 216 und die Hydraulikölkühllast 220 im Kühlraum 114 platziert sein. In der veranschaulichten Ausführungsform beinhalten die Motorkühllast 214, die Bedienerkabinenkühllast 216 und die Hydraulikölkühllast 220 ein oder mehr elektrische Lüfter EF, die in einer Matrixanordnung für die Bereitstellung von Kühlung für das Kühlmittel (nicht dargestellt) angeordnet sind. Die ein oder mehreren elektrische Lüfter EF sind mit einer Steuerung 210 operativ gekoppelt und können mit verschiedenen Geschwindigkeiten arbeiten. Unter fortgesetzter Bezugnahme auf 2 beinhaltet das Energiespeichersystem ferner die Steuerung 210. Die Steuerung 210 ist mit der Leistungsquelle 202, dem Arbeitsgerät 120, dem elektrischen Generator 204, der Energiespeichervorrichtung 206 und den ein oder mehreren Hilfslasten 212 kommunikativ gekoppelt. Diese Steuerung 210 kann eine einzige Steuerung oder mehrere Steuerungen sein, die zusammenarbeiten, um eine Vielzahl von Aufgaben durchzuführen. Die Steuerung 210 kann einen einzigen oder mehrere Mikroprozessoren, feldprogrammierbare Gate-Arrays (FPGA), digitale Signalprozessoren (DSP) usw. verkörpern, die ein Mittel zum Regeln der Versorgung der Energiespeichervorrichtung 206 mit Leistung in Reaktion auf Bedieneranforderungen, integrierte Beschränkungen, gemessene Betriebsparameter und/oder mitgeteilte Anweisungen von einer externen Steuerung (nicht dargestellt) beinhalten. Zahlreiche kommerziell verfügbare Mikroprozessoren können zum Durchführen der Funktionen der Steuerung 210 konfiguriert sein. Verschiedene bekannte Schaltungen können der Steuerung 210 zugeordnet sein, einschließlich einer Leistungsversorgungsschaltung, einer Signalkonditionierschaltung, einer Aktuatortreiberschaltung (d. h. einer Schaltung zum Betreiben von Magnetspulen, Motoren oder Piezoaktuatoren) und einer Kommunikationsschaltung.
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In 3 ist eine Leistungsbedarfskurve für verschiedene Arbeitszyklen der Maschine 100 dargestellt. Die Leistungsbedarfswerte A bis T stellen einen Leistungsbedarf während eines Segments der sich wiederholenden Arbeitszyklen der Maschine 100 dar. Jeder Leistungsbedarfswert von A bis T definiert einen kombinierten Leistungsbedarf vom Arbeitsgerät 120 und den ein oder mehreren Hilfslasten 212. Die Maschine 100 beginnt den Betrieb von einem Bedarfswert A. Die Segmente BC, FG, LM und PQ stellen hohe Leistungsbedarfswerte dar, während die Segmente DE, HI, NO und RS niedrige Leistungsbedarfswerte darstellen. Das Arbeitsgerät 120 arbeitet mit Graben, Heben, Schwenken, Abkippen und Zurückkehren zur Baugrube. Die Zeiten, in denen das Arbeitsgerät 120 mit Schwenken, Abkippen und Zurückkehren arbeitet, gehören zur den LPD-Wertsegmenten mit niedrigem Leistungsbedarf, während die Grabe- und Hebevorgänge zu den HPD-Wertsegmenten mit höherem Leistungsbedarf gehören können. Zeilen XX und X'X' stellen einen Spitzenleistungsbedarfswert der Maschine 100 bzw. einen Spitzenleistungsbedarfswert der Maschine 100, wenn die ein oder mehreren Lasten 212 elektrisch betrieben werden, gemäß der vorliegenden Offenbarung dar.
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Unter kombinierter Bezugnahme auf 1-3 erzeugt die Leistungsquelle 202 die mechanische Leistung. Die Leistungsquelle 202 treibt den elektrischen Generator 204 an und wandelt die mechanische Leistung in elektrische Leistung um. Die Energiespeichervorrichtung 206 empfängt und speichert die elektrische Leistung vom elektrischen Generator 204. Die Energiespeichervorrichtung 206 liefert die gespeicherte elektrische Leistung an die ein oder mehreren Hilfslasten 212, wie durch die Steuerung 210 angewiesen. Die Steuerung 210 ermittelt einen Leistungsbedarf des Arbeitsgeräts 120 und vergleicht, ob der ermittelte Leistungsbedarf einen vorher festgelegten Leistungsschwellenwert übersteigt. Der vorher festgelegte Leistungsschwellenwert kann einem maximalen Leistungsbedarf von der Leistungsquelle 202 entsprechen, um den Betrieb des Arbeitsgeräts 120 zu unterstützen. Der vorher festgelegte Leistungsbedarf kann sich basierend auf den Anwendungsanforderungen sowie der Maschine 100 unterscheiden.
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Die Steuerung 210 kann die Lieferung der elektrischen Leistung an die Hilfslasten 212 regeln, um die Nutzung der elektrischen Leistung basierend auf einer charakteristischen Eigenschaft der Hilfslasten 212 zu verlängern, wenn der ermittelte Leistungsbedarf die vorher festgelegte Schwellenleistung übersteigt. In einer Ausführungsform kann die charakteristische Eigenschaft der Hilfslast 212 eine thermische Zeitkonstante sein, die mindestens einem von der Motorkühllast 214, der Bedienerkabinenkühllast 216 und der Hydraulikölkühllast 220 zugeordnet ist. Hier hat thermische Zeitkonstante dieselbe Bedeutung, wie im Stand der Technik bekannt und wie durch Fachleute auf dem Gebiet vorgesehen. In einer anderen Ausführungsform ist die thermische Zeitkonstante dem Kühlmittel zugeordnet, das in der Maschine 100 verwendet wird.
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Die Steuerung 210 deaktiviert die Lieferung der elektrischen Leistung durch den elektrischen Generator 204 an die Energiespeichervorrichtung 206, wenn der Leistungsbedarf die vorher festgelegte Schwellenleistung übersteigt. In anderen Ausführungsformen kann die Steuerung 210 den elektrischen Generator 204 deaktivieren sowie die Lieferung elektrischer Leistung an die Hilfslast 212 basierend auf der charakteristischen Eigenschaft der Hilfslast 212 regeln, um die Nutzung der gespeicherten elektrischen Leistung zu verlängern.
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Gewerbliche Anwendbarkeit
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Die vorliegende Offenbarung stellt ein Verfahren zum Betreiben des Energiespeichersystems 200 bereit, das der Maschine 100 zugeordnet ist. Ein Verfahren 400 zum Steuern des Energiespeichersystems 200 wird mithilfe von 4 veranschaulicht. In einer Ausführungsform wird die Maschine 100 eingeschaltet und zum Ausheben betätigt.
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Das Verfahren 400 beinhaltet bei Schritt 402 das Ermitteln eines Leistungsbedarfs des Arbeitsgeräts 120. Die Steuerung 210 kann den Leistungsbedarf durch Analysieren gespeicherter Maschinendaten, statistischer Modelle für den Maschinenleistungsverbrauch usw. ermitteln. Der Leistungsbedarf kann durch jedwede anderen geeigneten Mittel gemäß der Anforderung der vorliegenden Offenbarung ermittelt werden. In einigen Ausführungsformen kann der Leistungsbedarf extern ermittelt und dann an die Steuerung 210 kommuniziert werden. Das Verfahren 400 beinhaltet bei Schritt 404 das Vergleichen, ob der ermittelte Leistungsbedarf eine vorher festgelegte Schwellenleistung übersteigt. Die Steuerung 210 kann irgendwelche herkömmlichen Verfahren zum Vergleichen des ermittelten Leistungsbedarfs und der vorher festgelegten Schwellenleistung verwenden. In einer Ausführungsform kann die vorher festgelegte Schwellenleistung in einem Arbeitsspeicher (nicht dargestellt) 210 der Steuerung gespeichert und dann gemäß Anwendungsanforderungen abgerufen werden. Das Verfahren 400 beinhaltet bei Schritt 406 das Deaktivieren der Lieferung der elektrischen Leistung durch den elektrischen Generator 204 an die Energiespeichervorrichtung 206, wenn der Leistungsbedarf die vorher festgelegte Schwellenleistung übersteigt. Das selektive Deaktivieren der Lieferung der elektrischen Leistung an die Energiespeichervorrichtung 206 ermöglicht es der Maschine 100, die verfügbare Leistung der Leistungsquelle 202 nur für Grabefunktionen zu nutzen, wodurch der maximale mögliche erzeugte Leistungsbedarf verringert wird. Dies verringert die gesamte Motorgröße oder Kapazität, die für das Betreiben sowohl des Arbeitsgeräts 120 als auch der ein oder mehreren Hilfslasten 212 erforderlich ist, weiter, was dafür sorgt, dass die Maschine 100 mit einer konstanteren Last am Maschinenhaus 202 läuft, und die Nutzung eines Maschinenhauses 202, dessen Ausgangsleistung besser an die geforderte Leistung angepasst ist. Ferner bedeutet das selektive Deaktivieren auch, dass die Energiespeichervorrichtung 206 nur während Segmenten mit niedrigem Leistungsbedarf geladen wird, wodurch die Effizienz der Maschine 100 durch Betrieb in einem kraftstoffsparenderen Bereich der Dieselleistungskurve oder irgendeiner anderen zutreffenden Kraftstoffkurve weiter verbessert wird.
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Das Verfahren 400 beinhaltet bei Schritt 408 das Regeln der Lieferung der elektrischen Leistung an die Hilfslasten 212 basierend auf der charakteristischen Eigenschaft der Hilfslasten 212. Die selektive Regelung verlängert die Nutzung der gespeicherten elektrischen Leistung durch Verwendung der thermischen Zeitkonstante als die charakteristische Eigenschaft der ein oder mehreren Hilfslasten 212. In einigen Ausführungsformen, in denen die Hilfslasten 212 die Motorkühllast 214, die Bedienerkabinenkühllast 216 und die Hydraulikölkühllast 220 bilden, kann die charakteristische Eigenschaft eine Geschwindigkeit der ein oder mehreren elektrischen Lüfter EF sein. Dies verbessert die Kraftstoffnutzung, da die Geschwindigkeit normalerweise nur um die Hälfte der ursprünglichen Geschwindigkeit verringert werden kann, während die Energieseinsparungen sogar 70 % ausmachen. In einer Ausführungsform können andere charakteristische Eigenschaften wie Volumen des Kühlmittels, spezifische Wärme, Temperatur des Kühlmittels und Eigenschaften des zu kühlenden Fluids ebenfalls verwendet werden, um die Nutzung der gespeicherten elektrischen Leistung zu verlängern. Dies macht die Maschine 100 weiter effizient, da sie weniger Kraftstoff für denselben Arbeitsumfang verbrennt, was die gesamte Betriebsdauer der Leistungsquelle 202 weiter verlängert.
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Während Aspekte der vorliegenden Offenbarung insbesondere unter Bezugnahme auf die vorstehenden Ausführungsformen gezeigt und beschrieben wurden, ist es für Fachleute auf dem Gebiet offensichtlich, dass durch die Modifikation der offenbarten Maschinen, Systeme und Verfahren verschiedene zusätzliche Ausführungsformen erwogen werden können, ohne vom Sinn und Umfang des Offenbarten abzuweichen. Diese Ausführungsformen sollen als in den Umfang der vorliegenden Offenbarung fallend verstanden werden, wie sie basierend auf den Ansprüchen und jeglichen Entsprechungen davon bestimmt wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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