EP4590477A1 - Elektrisch angetriebener fahrmischer - Google Patents

Elektrisch angetriebener fahrmischer

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Publication number
EP4590477A1
EP4590477A1 EP23789234.4A EP23789234A EP4590477A1 EP 4590477 A1 EP4590477 A1 EP 4590477A1 EP 23789234 A EP23789234 A EP 23789234A EP 4590477 A1 EP4590477 A1 EP 4590477A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
voltage
voltage battery
chassis
truck mixer
low
Prior art date
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Pending
Application number
EP23789234.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Wolfgang Schmidt
Roman DIRING
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Stetter GmbH
Original Assignee
Stetter GmbH
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Filing date
Publication date
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Publication of EP4590477A1 publication Critical patent/EP4590477A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28C—PREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C5/00—Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions
    • B28C5/42—Apparatus specially adapted for being mounted on vehicles with provision for mixing during transport
    • B28C5/4203—Details; Accessories
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L1/00—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles
    • B60L1/003—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles to auxiliary motors, e.g. for pumps, compressors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B60L58/20—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules having different nominal voltages
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J1/00—Circuit arrangements for DC mains or DC distribution networks
    • H02J1/08—Three-wire DC power distribution systems; Systems having more than three wires
    • H02J1/082—DC supplies with two or more different DC voltage levels
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J1/00—Circuit arrangements for DC mains or DC distribution networks
    • H02J1/10—Parallel operation of DC sources
    • H02J1/102—Parallel operation of DC sources being switching converters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60P—VEHICLES ADAPTED FOR LOAD TRANSPORTATION OR TO TRANSPORT, TO CARRY, OR TO COMPRISE SPECIAL LOADS OR OBJECTS
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    • H02J2105/00—Networks for supplying or distributing electric power characterised by their spatial reach or by the load
    • H02J2105/30—Networks for supplying or distributing electric power characterised by their spatial reach or by the load the load networks being external to vehicles, i.e. exchanging power with vehicles
    • H02J2105/33—Networks for supplying or distributing electric power characterised by their spatial reach or by the load the load networks being external to vehicles, i.e. exchanging power with vehicles exchanging power with road vehicles

Definitions

  • the invention relates to a truck mixer with a chassis and a structure, wherein the chassis has at least one drive axle driven by a chassis drive for moving the truck mixer, and wherein the structure has a mixer drum driven in rotation by a drum drive.
  • Such a truck mixer has been known for a long time.
  • the chassis drive of such a truck mixer has usually been provided with an internal combustion engine.
  • the drum drive of such a truck mixer is usually a hydraulic drive, which in turn is driven by the internal combustion engine.
  • the disadvantage of such a truck mixer is the significant emission of exhaust gases by the internal combustion engine while the truck mixer is moving and when filling and emptying the mixer drum.
  • chassis drive and the drum drive are electric drives
  • a high-voltage battery of the truck mixer is set up for this purpose is to supply both the chassis drive and the drum drive with electrical energy, a significant reduction or avoidance of exhaust gases can be achieved while the truck mixer is moving and when filling and emptying the mixer drum.
  • the chassis drive can be a fully electric drive, which results in a complete avoidance of exhaust gases during operation of the truck mixer.
  • the chassis drive can also be partially electric in the form of a hybrid drive, i.e. an electric drive in combination with an internal combustion engine.
  • the truck mixer advantageously has a low-voltage battery assigned to the body, which is intended to supply auxiliary consumers of the body with electrical energy.
  • the truck mixer according to the invention advantageously has a DC/DC voltage converter, which is connected on the input side to the high-voltage battery and on the output side to the low-voltage battery and the auxiliary consumers.
  • the electrical energy made available by the high-voltage battery via the input of the DC/DC voltage converter is used at the output of the DC/DC voltage converter after a voltage conversion to the low-voltage range to charge the low-voltage battery.
  • the structure does not have its own high-voltage battery, ie, a high-voltage battery assigned to the structure, for the electrical supply of the drum drive.
  • the secondary consumers can be supplied by the body's low-voltage battery, at least temporarily, independently of the high-voltage battery.
  • the supply of the auxiliary consumers is possible permanently independent of a low-voltage voltage supply to the chassis. The permanent supply of the drum drive and the auxiliary consumers via the high-voltage battery of the chassis makes connecting the structure very easy. If there is a malfunction in the chassis' high-voltage battery, the body's auxiliary consumers can temporarily continue to be supplied with electrical energy from the body's low-voltage battery. This makes the truck mixer particularly safe in the event of a high-voltage battery failure.
  • the truck mixer can be designed as a truck, with the truck comprising the supporting chassis and the body being built on the supporting chassis of the truck.
  • the truck mixer can also be designed as a tractor-trailer, with the tractor-trailer consisting of a tractor comprising the chassis and a semi-trailer comprising the body.
  • the DC/DC voltage converter is also intended to supply the auxiliary consumers with electrical energy from the high-voltage battery.
  • the direct supply of the auxiliary consumers with electrical energy from the DC/DC voltage converter makes it possible to operate the auxiliary consumers of the body with electrical energy from the high-voltage battery of the chassis, i.e. independently of the capacity of the low-voltage battery.
  • an inverter assigned to the chassis is connected on the input side to the high-voltage battery and on the output side to the chassis drive.
  • the inverter assigned to the chassis is used to supply the chassis drive with alternating voltage, which is converted from the direct voltage of the high-voltage battery in the inverter.
  • a particularly advantageous embodiment of the invention relates to the fact that an inverter assigned to the structure is connected to the high-voltage battery on the input side and to the drum drive on the output side.
  • the alternating fuse assigned to the structure is used to supply the drum drive with alternating voltage, which is converted from the direct voltage of the high-voltage battery in the inverter.
  • the inverter is preferably a 750VDC/400VAC converter or 400VDC/400VAC converter.
  • a particularly advantageous embodiment of the invention provides that the inverter assigned to the structure and the DC/DC voltage converter are connected to the high-voltage battery via the same high-voltage connection.
  • the high-voltage connection for connecting the inverter assigned to the body and the DC/DC voltage converter offers a simple way to electrically connect the body to the chassis.
  • prefabricated chassis from established manufacturers that offer a high-voltage connection can be used.
  • the DC/DC voltage converter preferably converts the DC voltage of, for example, 400 or 750 V provided by the high-voltage battery into 24 V DC for the low-voltage range.
  • the high-voltage connection can be monitored via HV interlock.
  • the auxiliary consumers usually only run for a short time, preferably less than 10 minutes, so that the DC/DC voltage converter can recharge the low-voltage battery in the breaks in between.
  • Suitable DC/DC voltage converters deliver an output power of 3kW to 6.5kW.
  • both the inverter assigned to the structure and the DC/DC Voltage converter of the body is supplied with electrical energy from the high-voltage battery of the chassis via the same high-voltage connection, the chassis only needs to be able to provide sufficient energy via the high-voltage connection to operate the drum drive on the body.
  • FIG. 1 control lines of the truck mixer.
  • the chassis 2 is assigned a low-voltage battery 23 (FIGS. 2 and 3), which supplies the auxiliary components, such as the control 24 (FIGS. 2 and 3) of the chassis, the radio and the air conditioning for the driver's cab 25 as well as headlights 26 and Rear lights of the chassis 2, etc. are supplied with electrical energy in the low-voltage range, preferably 24V.
  • the truck mixer 1 according to the invention also has a low-voltage battery 9 assigned to the structure 3. This low-voltage battery 9 is intended to supply various auxiliary consumers 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 of the structure 3 with electrical energy.
  • FIG. 2 shows a schematic overview of the power supply for the truck mixer 1 according to FIG. 1.
  • the components 4, 11, 8, 27 and the secondary components 23, 24 of the chassis 2 are combined here in a block.
  • the consumers and auxiliary consumers of structure 3 are also combined into a block here.
  • the chassis 2 and the body 3 are connected to one another via a high-voltage connection 13.
  • a circuit breaker 27 is provided on the high-voltage connection 13 on the chassis 2 in order to be able to disconnect the connection to the body 3.
  • the structure 3 has a power distribution unit 28 to distribute electrical energy from the high-voltage battery 8 of the chassis 2 from the high-voltage connection 13.
  • the power distribution unit 28 preferably includes circuit breakers to protect the structure 3.
  • the truck mixer 1 has an input side with the high-voltage battery 8 and an output side with the low-voltage battery 9 and the auxiliary consumers 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 connected DC/DC voltage converter 10.
  • This DC/DC voltage converter 10 is used to charge the low-voltage battery 9 with electrical energy from the high-voltage battery 8.
  • This is a particularly simply constructed truck mixer 1 Electric drives can be implemented, since the structure 3 does not have to have its own high-voltage battery 8 to supply the drum drive 6 with electricity.
  • auxiliary consumers 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 via the low-voltage battery 9 of the structure 3 temporarily independent of the high-voltage battery 8 possible.
  • auxiliary consumers 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 is possible independently of a low-voltage voltage supply 23 of the chassis 2. Therefore, no changes to the chassis 2 are necessary in order to supply the auxiliary consumers 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 of the body 3 with electrical energy.
  • the DC/DC voltage converter 10 can also supply the auxiliary consumers 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 directly with electrical energy from the high-voltage battery 8.
  • the inverter 12 assigned to the structure 3 and the DC/DC voltage converter 10 are connected to the high-voltage battery 8 via the same high-voltage connection 13. If the electrical input power of a single auxiliary consumer 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 or several auxiliary consumers 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 operated at the same time exceeds,
  • the low-voltage battery 9 of the structure 3 can measure the difference between the current input power of the auxiliary consumer(s) 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22 and the maximum output power of the DC/DC voltage converter 10 over a limited period of time.
  • higher inrush currents of the auxiliary consumers 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 can be absorbed in the low-voltage power supply of the structure 3, and a DC/DC voltage converter 10 can be used, which has a has maximum electrical output power, which is below the possible input power of the auxiliary consumer(s) 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22.
  • auxiliary consumers of the structure 3 can be headlights 14, a water pump 15, an actuator for the outlet chute 16, an actuator for the filling swivel funnel 17 or an actuator for the drum closure lid 18.
  • Another auxiliary consumer is the control device 20 of the structure 3.
  • the headlight 14 as an auxiliary consumer of the structure 3 is simply supplied with electrical energy in the low-voltage range by the low-voltage battery 9 assigned to the structure 3 or the DC/DC voltage converter 10. This can be done directly by the low-voltage battery 9 or the DC/DC voltage converter 10 or, as indicated in Figure 3, via the control device 20, which provides a voltage supply in the low-voltage range.
  • the pump motor 29 of the water pump 15 can be connected to the low-voltage battery 9 or the DC/DC voltage converter 10 via an inverter 34.
  • the control device 20 can itself provide a voltage supply in the low-voltage range for other auxiliary consumers of the structure, as shown in Figure 3. Additional consumers with a low power consumption, such as the coolant pump of the cooling device 19, or the work lights 14, are advantageously supplied with voltage directly by the control device 20 and thus controlled.
  • the additional consumers such as the actuators for the outlet chute 16, the filling swivel funnel 17 and the drum closure lid 18, are preferably supplied with 24V from the low-voltage battery 9 of the structure 3 via relay 32 and the power supply from an I / O interface 31 of the control device 20 controlled via relay 32 to the respective auxiliary consumer.
  • the relays 32 are part of the safety technology for safely switching off the auxiliary consumers 16, 17 and 18; these auxiliary consumers are controlled via a CAN data bus connection.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Fahrmischer (1) mit einem Fahrgestell (2) und einem Aufbau (3), wobei das Fahrgestell (2) mindestens eine von einem Fahrgestellantrieb (4) zur fahrenden Fortbewegung des Fahrmischers (1) angetriebene Antriebsachse (5) aufweist, und wobei der Aufbau (3) eine von einem Trommelantrieb (6) drehend angetriebene Mischertrommel (7) aufweist. Es ist Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten Fahrmischer anzugeben, der eine deutliche Reduzierung oder Vermeidung von Abgasen während der Fahrt des Fahrmischers und beim Füllen und Entleeren der Mischertrommel ermöglicht. Hierzu schlägt die Erfindung vor, dass der Fahrgestellantrieb (4) und der Trommelantrieb (6) elektrische Antriebe sind, wobei eine Hochvoltbatterie (8) des Fahrmischers (1) dazu eingerichtet ist, sowohl den Fahrgestellantrieb (4) als auch den Trommelantrieb (6) mit elektrischer Energie zu versorgen, wobei der Fahrmischer (1) eine dem Aufbau (3) zugeordnete Niedervoltbatterie (9) aufweist, die dazu vorgesehen ist, Nebenverbraucher (14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22) des Aufbaus (3) mit elektrischer Energie zu versorgen, wobei der Fahrmischer (1) einen eingangsseitig mit der Hochvoltbatterie (8) und ausgangsseitig mit der Niedervoltbatterie (9) und den Nebenverbrauchern (14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22) verbundenen DC/DC-Spannungswandler (10) aufweist, der dazu eingerichtet ist, die Niedervoltbatterie (9) mit elektrischer Energie aus der Hochvoltbatterie (8) zu laden.

Description

Elektrisch anaetriebener Fahrmischer
Die Erfindung betrifft einen Fahrmischer mit einem Fahrgestell und einem Aufbau, wobei das Fahrgestell mindestens eine von einem Fahrgestellantrieb zur fahrenden Fortbewegung des Fahrmischers angetriebene Antriebsachse aufweist, und wobei der Aufbau eine von einem Trommelantrieb drehend angetriebene Mischertrommel aufweist.
Ein solcher Fahrmischer ist seit Längerem bekannt. Bisher ist der Fahrgestellantrieb eines solchen Fahrmischers üblicherweise mit einem Verbrennungsmotor versehen. Der Trommelantrieb eines solchen Fahrmischers ist in der Regel ein Hydraulikantrieb, der seinerseits von dem Verbrennungsmotor angetrieben wird. Nachteilig an einem solchen Fahrmischer ist der erhebliche Ausstoß von Abgasen durch den Verbrennungsmotor während der Fahrt des Fahrmischers und beim Füllen und Entleeren der Mischertrommel.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten Fahrmischer anzugeben, der eine deutliche Reduzierung oder Vermeidung von Abgasen während der Fahrt des Fahrmischers und beim Füllen und Entleeren der Mischertrommel ermöglicht.
Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Fahrmischer mit den Merkmalen des Anspruchs 1 .
Dadurch, dass der Fahrgestellantrieb und der Trommelantrieb elektrische Antriebe sind, wobei eine Hochvoltbatterie des Fahrmischers dazu eingerichtet ist, sowohl den Fahrgestellantrieb als auch den Trommelantrieb mit elektrischer Energie zu versorgen, kann eine deutliche Reduzierung oder Vermeidung von Abgasen während der Fahrt des Fahrmischers und beim Füllen und Entleeren der Mischertrommel erreicht werden. Bei dem Fahrgestellantrieb kann es sich um einen vollelektrischen Antrieb handeln, was eine vollständige Vermeidung von Abgasen im Betrieb des Fahrmischers bewirkt. Der Fahrgestellantrieb kann aber auch teilelektrisch in Form eines Hybridantriebs, also eines elektrischen Antriebs in Kombination mit einem Verbrennungsmotor, sein. Der Fahrmischer weist vorteilhafterweise eine dem Aufbau zugeordnete Niedervoltbatterie auf, die dazu vorgesehen ist, Nebenverbraucher des Aufbaus mit elektrischer Energie zu versorgen. Mit der Versorgung der Nebenverbraucher des Aufbaus können sehr einfach zahlreiche Funktionen des Fahrmischers mit einer Niedervolt-Spannungsversorgung elektrisch angetrieben werden. Vorteilhafterweise weist der erfindungsgemäße Fahrmischer einen DC/DC- Spannungswandler auf, der eingangsseitig mit der Hochvoltbatterie verbunden ist und ausgangsseitig mit der Niedervoltbatterie und den Nebenverbrauchern. Die über den Eingang des DC/DC-Spannungswandlers von der Hochvoltbatterie zur Verfügung gestellte elektrische Energie wird am Ausgang des DC/DC- Spannungswandlers nach einer Spannungswandlung in den Niedervoltbereich zum Laden der Niedervoltbatterie genutzt. Hierdurch ist ein besonders einfach aufgebauter Fahrmischer mit elektrischen Antrieben realisierbar. Der Aufbau weist insbesondere keine eigene, d.h. dem Aufbau zugeordnete Hochvoltbatterie zur elektrischen Versorgung des Trommelantriebs auf. Außerdem ist die Versorgung der Nebenverbraucher durch die Niedervoltbatterie des Aufbaus zumindest zeitweilig unabhängig von der Hochvoltbatterie möglich. Weiter ist die Versorgung der Nebenverbraucher dauerhaft unabhängig von einer Niedervolt-Spannungsversorgung des Fahrgestells möglich. Die dauerhafte Versorgung des Trommelantriebs und der Nebenverbraucher über die Hochvoltbatterie des Fahrgestells macht den Anschluss des Aufbaus sehr einfach. Bei einer Störung der Hochvoltbatterie des Fahrgestells können die Nebenverbraucher des Aufbaus übergangsweise weiterhin mit elektrischer Energie aus der Niedervoltbatterie des Aufbaus versorgt werden. Dies macht den Fahrmischer besonders sicher bei Ausfällen der Hochvoltbatterie. Der Fahrmischer kann als Lastkraftwagen ausgeführt sein, wobei der Lastkraftwagen das tragende Fahrgestell umfasst und der Aufbau auf dem tragenden Fahrgestell des Lastkraftwagens aufgebaut ist. Der Fahrmischer kann auch als Sattelzug ausgeführt sein, wobei der Sattelzug aus einer das Fahrgestell umfassenden Zugmaschine und einem den Aufbau umfassenden Sattelauflieger gebildet ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale auch in beliebiger und technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und somit weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der DC/DC-Spannungswandler außerdem dazu vorgesehen ist, die Nebenverbraucher mit elektrischer Energie aus der Hochvoltbatterie zu versorgen. Die direkte Versorgung der Nebenverbraucher mit elektrischer Energie aus dem DC/DC-Spannungswandler ermöglicht es, die Nebenverbraucher des Aufbaus mit elektrischer Energie der Hochvoltbatterie des Fahrgestells zu betreiben, d.h. unabhängig von der Kapazität der Niedervoltbatterie.
Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, die vorsieht, dass ein dem Fahrgestell zugeordneter Wechselrichter eingangsseitig mit der Hochvoltbatterie und ausgangsseitig mit dem Fahrgestellantrieb verbunden ist. Der dem Fahrgestell zugeordnete Wechselrichter dient zur elektrischen Versorgung des Fahrgesellantriebs mit Wechselspannung, die aus der Gleichspannung der Hochvoltbatterie in dem Wechselrichter umgewandelt wird.
Eine besonders vorteilhafte Ausführung der Erfindung bezieht sich darauf, dass ein dem Aufbau zugeordneter Wechselrichter eingangsseitig mit der Hochvoltbatterie und ausgangsseitig mit dem Trommelantrieb verbunden ist. Der dem Aufbau zugeordnete Wechselsicher dient zur elektrischen Versorgung des Trommelantriebs mit Wechselspannung, die aus der Gleichspannung der Hochvoltbatterie in dem Wechselrichter umgewandelt wird. Bei dem Wechselrichter handelt es sich bevorzugt um einen 750VDC/400VAC-Konverter oder 400VDC/400VAC-Konverter.
Eine besonders vorteilhafte Ausführung der Erfindung sieht vor, dass der dem Aufbau zugeordnete Wechselrichter und der DC/DC-Spannungswandler über denselben Hochvoltanschluss mit der Hochvoltbatterie verbunden sind. Der Hochvoltanschluss zur Verbindung des dem Aufbau zugeordneten Wechselrichters und des DC/DC-Spannungswandler bietet eine einfache Möglichkeit, den Aufbau elektrisch mit dem Fahrgestell zu verbinden. Bei der Herstellung des Fahrmischers kann so auf vorgefertigte Fahrgestelle von etablierten Herstellern zurückgegriffen werden, die einen Hochvoltanschluss bieten. Der DC/DC-Spannungswandler wandelt bevorzugt die von der Hochvoltbatterie zur Verfügung gestellte Gleichspannung von beispielsweise 400 oder 750 V für den Niedervoltbereich in 24 V Gleichspannung um. Der Hochvoltanschluss kann über HV-Interlock überwacht werden. Außerdem kann über Relais ein Eingangssignal von einer Steuereinrichtung des Aufbaus erfasst werden, das anzeigt, dass das Fahrgestell in Betrieb ist. Neben dem Hochvoltanschluss kann noch ein CAN-Datenbus vorgesehen sein, damit das Fahrgestell und der Aufbau des Fahrmischers miteinander kommunizieren können.
Eine vorteilhafte Ausführung der Erfindung sieht vor, dass einer oder mehrere Nebenverbraucher des Aufbaus aus der Gruppe
Scheinwerfer, Wasserpumpe, Aktor einer Auslaufschurre, Aktor eines Einfüll-Schwenktrichters, Aktor eines Trommelverschlussdeckels, Kühlvorrichtung, eingerichtet zur Kühlung des Trommelantriebs, Steuereinrichtung, Bedieneinrichtung und elektrisch betätigbare Bremse zum Abbremsen der Drehbewegung der Mischertrommel sind. Bei dem Scheinwerfer des Aufbaus kann es sich um Arbeitsleuchten handeln, welche die Umgebung um den Fahrmischer für eine sichere Arbeit bei Dunkelheit ausleuchten. Der Scheinwerfer als Nebenverbraucher des Aufbaus kann von der dem Aufbau zugeordneten Niedervoltbatterie oder dem DC/DC- Spannungswandler einfach mit elektrischer Energie im Niedervoltbereich versorgt werden. Dies kann unmittelbar durch die Niedervoltbatterie oder den DC/DC-Spannungswandler erfolgen oder über die Steuereinrichtung des Aufbaus. Der Scheinwerfer hat bevorzugt eine maximale Aufnahmeleistung im Bereich von 75-100 Watt.
Die Wasserpumpe des Aufbaus dient der Erzeugung eines benötigten Wasserdruckes in einer Wasseranlage des Aufbaus. Die Wasseranlage des Aufbaus dient zum einen dazu, den Fahrmischer nach dem Einsatz zu reinigen und zum anderen dazu, die Fließfähigkeit des Mischmaterials in der Mischertrommel bei Bedarf durch Zusetzen von Wasser zu verbessern. Die Wasserpumpe kann einfach über einen Wechselrichter mit der Niedervoltbatterie oder dem DC/DC-Spannungswandler verbunden sein. Der Wechselrichter für die Ansteuerung der Wasserpumpe kann also direkt mit 24 V von der Niedervoltbatterie versorgt und über einen CAN-Datenbus von der Steuereinrichtung des Aufbaus angesteuert werden.
Der Aktor der Auslaufschurre dient zur beweglichen Verstellung der Auslaufschurre, sodass Einfülltrichter von Autobetonpumpen oder Betonsilos zur Befüllung mit Mischmaterial aus der Mischertrommel gut erreichbar sind. Zur elektrischen Verstellung der Auslaufschurre wird der Aktor im Niedervoltbereich hierzu mit elektrischer Energie der Niedervoltbatterie oder des DC/DC- Spannungswandler versorgt. Der Aktor der Auslaufschurre hat bevorzugt eine maximale Aufnahmeleistung von 300 Watt.
Der Aktor für den Einfüll-Schwenktrichter dient zur beweglichen Verstellung des Einfüll-Schwenktrichters, wodurch die Befüllung der Mischertrommel mit Mischmaterial vereinfacht wird. Zur elektrischen Verstellung des Einfüll- Schwenktrichters wird der Aktor im Niedervoltbereich mit elektrischer Energie der Niedervoltbatterie oder des DC/DC-Spannungswandler versorgt. Der Aktor für den Einfüll-Schwenktrichter hat bevorzugt eine maximale Aufnahmeleistung von 300 Watt, im Fall von zwei Verschluss-Aktoren zweimal 300W.
Über den Aktor des Trommelverschlussdeckels kann der Verschlussdeckel der Mischertrommel elektrisch verschlossen werden. Zum Verschluss der Mischertrommel wird der Trommelverschlussdeckel über den Aktor bewegt, der im Niedervoltbereich mit elektrischer Energie der Niedervoltbatterie oder des DC/DC-Spannungswandler versorgt wird. Der Aktor für den Trommelverschlussdeckel hat bevorzugt eine maximale Aufnahmeleistung von 300 Watt.
Ein weiterer Nebenverbraucher, der mit Niedervoltspannung aus der Niedervoltbatterie des Aufbaus oder des DC/DC-Spannungswandlers versorgt wird, stellt die Kühlvorrichtung dar, welche die Kühlung des Trommelantriebs und weiterer Komponenten übernimmt. Die Kühlvorrichtung hat bevorzugt eine maximale Aufnahmeleistung von 600 Watt.
Ferner kann als Nebenverbraucher auch die Steuereinrichtung des Aufbaus mit Niedervoltspannung aus der Niedervoltbatterie des Aufbaus oder des DC/DC- Spannungswandlers betrieben werden, um die Funktionen des Fahrmischers zu steuern. Dabei kann die Steuereinrichtung selbst eine Spannungsversorgung im Niedervoltbereich für andere Nebenverbraucher des Aufbaus bereitstellen. Die Niedervoltbatterie des Aufbaus stellt die Steuerung der Nebenverbraucher des Aufbaus über die Steuereinrichtung sicher. Außerdem sorgt die Spannungsversorgung der Niedervoltbatterie für elektrische Energie zum Antrieb der Nebenverbraucher.
Ein weiterer Nebenverbraucher des Aufbaus kann die Bedieneinrichtung zur Bedienung des Fahrmischers darstellen. Diese Bedieneinrichtung kann durch Ein- und Ausgabeeinheiten an Heck, Fahrerhaus oder durch Fernbedienungen gebildet sein und mit Niedervoltspannung aus der Niedervoltbatterie des Aufbaus oder des DC/DC-Spannungswandlers einfach versorgt werden. Die Bedieneinrichtung hat bevorzugt eine maximale Aufnahmeleistung von 24 Watt pro Ein- und Ausgabeeinheit. Die Niedervoltbatterie des Aufbaus versorgt bevorzugt alle Nebenverbraucher des Aufbaus mit einer Niedervoltspannung von 24 Volt. Nebenverbraucher wie die Aktoren für die Auslaufschurre, den Einfüll-Schwenktrichter und den Trommelverschlussdeckel sowie die Kühlvorrichtung werden bevorzugt direkt mit 24V von der Niedervoltbatterie des Aufbaus versorgt und von einer I/O- Schnittstelle der Steuereinrichtung über Relais an dem jeweiligen Nebenverbraucher gesteuert. Der Arbeitsscheinwerfer mit einer geringen Leistungsaufnahme wird bevorzugt direkt von der Steuereinrichtung mit Spannung versorgt und damit angesteuert. Die Versorgung der Nebenverbraucher über den DC/DC-Spannungswandler und die Niedervoltbatterie kann parallel oder wahlweise erfolgen.
Von besonderem Vorteil ist die Versorgung einer elektrisch betätigbaren Bremse zum Abbremsen der Drehbewegung der Mischertrommel mit Niedervoltspannung aus der Niedervoltbatterie des Aufbaus, denn über die Niedervoltbatterie des Aufbaus kann so die Drehbewegung der Mischertrommel auch bei einem Ausfall der Hochvoltbatterie des Fahrgestells zuverlässig gestoppt werden.
Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform, die vorsieht, dass die mögliche momentane elektrische Aufnahmeleistung eines einzelnen Nebenverbrauchers oder mehrerer der Nebenverbraucher gemeinsam die maximale elektrische Abgabeleistung des DC/DC-Spannungswandlers überschreitet, wobei die Niedervoltbatterie dazu vorgesehen und ausgelegt ist, die Differenz zwischen der möglichen momentanen Aufnahmeleistung des bzw. der Nebenverbraucher und der maximalen Abgabeleistung des DC/DC-Spannungswandlers über einen begrenzten Zeitraum bereitzustellen. So kann die kurzzeitige maximale Aufnahmeleistung eines elektrischen Nebenverbrauchers die maximale Abgabeleistung des DC/DC-Spannungswandlers überschreiten. Zumindest vorübergehend kann dann die Niedervoltbatterie die Differenz zwischen der maximalen Aufnahmeleistung des elektrischen Nebenverbrauchers zu der maximalen Abgabeleistung des DC/DC-Spannungswandlers dem Nebenverbraucher zur Verfügung stellen. Die maximalen Aufnahmeleistungen von mehreren gleichzeitig betriebenen Nebenverbrauchern können auch die maximale Abgabeleistung des Spannungswandlers überschreiten. So kann die Niedervoltbatterie die Differenz zwischen den maximalen Aufnahmeleistungen der Nebenverbraucher zu der maximalen Abgabeleistung des DC/DC- Spannungswandlers den gleichzeitig betriebenen Nebenverbrauchern zur Verfügung stellen. Bei den Nebenverbrauchern kann es sich bspw. um einen Arbeitsscheinwerfer mit einer geringen Stromaufnahme oder auch eine Wasserpumpe handeln mit einer Leistungsaufnahme von bis zu 4 kW handeln. Die Niedervoltbatterie dient somit als Energiepufferspeicher, um bei Spitzen der Aufnahmeleistung der Nebenverbraucher ausreichend Energie zur Verfügung stellen zu können und so Fehlfunktionen zu vermeiden. Dies gilt auch in Situationen, in denen der Trommelantrieb vollständig oder nahezu vollständig die von der Hochvoltbatterie verfügbare Abgabeleistung benötigt. In diesen Situationen kann über den DC/DC-Spannungswandler keine (ausreichende) elektrische Energie aus der Hochvoltbatterie bereitgestellt werden. Die Nebenverbraucher werden aber weiterhin sicher aus der Niedervoltbatterie versorgt.
Die mögliche momentane elektrische Aufnahmeleistung eines einzelnen Nebenverbrauchers oder mehrerer der Nebenverbraucher gemeinsam kann also die maximale elektrische Abgabeleistung des DC/DC-Spannungswandlers überschreiten, was die Verwendung eines schwächeren, d.h. kleiner dimensionierten DC/DC-Spannungswandlers ermöglicht. Denn die Differenz zwischen der möglichen momentanen Aufnahmeleistung des bzw. der Nebenverbraucher und der maximalen Abgabeleistung des DC/DC- Spannungswandlers kann über die Niedervoltbatterie über einen begrenzen Zeitraum bereitgestellt werden. So lassen sich insbesondere höhere Einschaltströme der Nebenverbraucher in der Niedervolt-Spannungsversorgung des Aufbaus abfangen.
Die Nebenverbraucher laufen in der Regel immer nur kurzzeitig, also bevorzugt unter 10 Minuten, sodass der DC/DC-Spannungswandler die Niedervoltbatterie in den dazwischen liegenden Pausen wieder laden kann. Geeignete DC/DC- Spannungswandler liefern eine Abgabeleistung von 3kW bis 6,5 kW.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die Niedervoltbatterie dazu ausgelegt ist, auch bei Ausfall des DC/DC-Spannungswandlers und/oder der Hochvoltbatterie mindestens einen Nebenverbraucher des Aufbaus mit elektrischer Energie zu versorgen. So lassen sich die Nebenverbraucher des Aufbaus auch unabhängig von der Hochvoltbatterie des Fahrgestells und des DC/DC-Spannungswandler betreiben, was für zusätzliche Sicherheit des Fahrmischers sorgt.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass es sich bei dem mindestens einen Nebenverbraucher um eine elektrisch betätigbare Bremse zum Abbremsen der Drehbewegung der Mischertrommel handelt. Die Bremse wird von der Niedervoltbatterie bestromt, um sie zu öffnen und schließt automatisch, wenn die Spannungsversorgung der Bremse ausfällt oder abgeschaltet wird. Über die Niedervoltbatterie des Aufbaus kann hierdurch die Drehbewegung der Mischertrommel auch bei einem Ausfall der Hochvoltbatterie des Fahrgestells zuverlässig gestoppt werden, auch wenn der DC/DC-Spannungswandler keine Niedervoltspannung mehr liefert.
Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass bei Erreichen eines Minimal- Ladezustandes der Hochvoltbatterie des Fahrgestells die Leistungsabgabe an den Aufbau des Fahrmischers verringert oder unterbrochen wird, damit die Antriebsenergie des Fahrgestells noch ausreicht um eine Ladestation zur Aufladung der Hochvoltbatterie zu erreichen. Auch in dieser Situation liefert die Niedervoltbatterie immer noch ausreichend Energie für die Nebenverbraucher.
Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform, die vorsieht, dass keiner der Nebenverbraucher des Aufbaus über eine dem Fahrgestell zugeordnete Niedervolt-Spannungsversorgung mit elektrischer Energie versorgt wird. Die unabhängige Versorgung der Nebenverbraucher des Aufbaus macht die elektrische Anbindung des Aufbaus flexibel für unterschiedliche Fahrgestelle. Der Verzicht auf die Nutzung der dem Fahrgestell zugeordneten Niedervolt- Spannungsversorgung für die Nebenverbraucher des Aufbaus, macht Änderungen am Fahrgestell im Bereich der Niedervolt-Spannungsversorgung überflüssig. Außerdem spielen unterschiedliche Potenziale einer Niedervolt- Spannungsversorgung des Fahrgestells und derjenigen des Aufbaus keine Rolle, welche zu komplexen Problemen führen könnten. Werden sowohl der dem Aufbau zugeordnete Wechselrichter als auch der DC/DC- Spannungswandler des Aufbaus über denselben Hochvoltanschluss mit elektrischer Energie aus der Hochvoltbatterie des Fahrgestells versorgt, muss das Fahrgestell lediglich in der Lage sein, ausreichend Energie über den Hochvoltanschluss zum Betrieb des Trommelantriebs auf dem Aufbau zur Verfügung zu stellen.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aufgrund der nachfolgenden Beschreibung sowie anhand der Zeichnungen, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigen. Einander entsprechende Gegenstände oder Elemente sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Es zeigen:
Figur 1 erfindungsgemäßer Fahrmischer,
Figur 2 Spannungsversorgung des Fahrmischers, und
Figur 3 Steuerleitungen des Fahrmischers.
In der Figur 1 mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet ist ein erfindungsgemäßer
Fahrmischer dargestellt. Ein solcher Fahrmischer 1 dient insbesondere zum Transport von Beton von der Betonmischanlage zur Baustelle. Der hier gezeigte Fahrmischer 1 ist als Lastkraftwagen ausgeführt, wobei der Lastkraftwagen ein tragendes Fahrgestell 2 umfasst und einen Aufbau 3, der auf dem tragenden Fahrgestell 2 des Lastkraftwagens aufgebaut ist. Der Fahrmischer kann aber auch als Sattelzug ausgeführt sein, wobei der Sattelzug aus einer das Fahrgestell umfassenden Zugmaschine und einem den Aufbau umfassenden Sattelauflieger gebildet ist (nicht dargestellt). Das Fahrgestell 2 weist in beiden Fällen mindestens eine von einem Fahrgestellantrieb 4 zur fahrenden Fortbewegung des Fahrmischers 1 angetriebene Antriebsachse 5 auf. Der Aufbau 3 weist hingegen eine von einem Trommelantrieb 6 drehend angetriebene Mischertrommel 7 auf. Erfindungsgemäß sind der Fahrgestellantrieb 4 und der Trommelantrieb 6 als elektrische Antriebe ausgebildet, sodass elektrische Energie zur Fortbewegung des Fahrmischers 1 und zum Drehen der Mischertrommel 7 verwendet wird. Hierzu ist in dem Fahrmischer 1 eine Hochvoltbatterie 8 vorgesehen, die sowohl den Fahrgestellantrieb 4 als auch den Trommelantrieb 6 mit elektrischer Energie versorgt. Diese Hochvoltbatterie 8 ist dem Fahrgestell 2 des Fahrmischers 1 zugeordnet. Der Fahrmischer 1 weist außerdem ein dem Fahrgestell 2 zugeordneten Wechselrichter 11 (Fig. 2 u. 3) auf, der eingangsseitig mit der Hochvoltbatterie 8 und ausgangsseitig mit dem Fahrgestellantrieb 4 verbunden ist. Dem Aufbau 3 ist zudem ein Wechselrichter 12 (Fig. 2 u. 3) zugeordnet, der eingangsseitig mit der Hochvoltbatterie 8 und ausgangsseitig mit dem Trommelantrieb 6 verbunden ist. Zudem ist dem Fahrgestell 2 eine Niedervoltbatterie 23 (Fig. 2 u. 3) zugeordnet, welche die Nebenkomponenten, wie die Steuerung 24 (Fig. 2 u. 3) des Fahrgestells, das Radio und die Klimaanlage für das Fahrerhaus 25 sowie Frontscheinwerfer 26 und Rückleuchten des Fahrgestells 2, etc. mit elektrischer Energie im Niedervoltbereich von bevorzugt 24V versorgt. Der erfindungsgemäße Fahrmischer 1 weist außerdem eine dem Aufbau 3 zugeordnete Niedervoltbatterie 9 auf. Diese Niedervoltbatterie 9 ist zur Versorgung von verschiedenen Nebenverbrauchern 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22 des Aufbaus 3 mit elektrischer Energie vorgesehen.
Hierzu zeigt die Figur 2 eine schematische Übersicht zur Spannungsversorgung des Fahrmischers 1 gemäß Figur 1. Die Komponenten 4, 11 , 8, 27 und die Nebenkomponenten 23, 24 des Fahrgestells 2 sind hier in einem Block zusammengefasst. Auch die Verbraucher und Nebenverbraucher des Aufbaus 3 sind hier zu einem Block zusammengefasst. Das Fahrgestell 2 und der Aufbau 3 sind über einen Hochvoltanschluss 13 miteinander verbunden. Am Fahrgestell 2 ist am Hochvoltanschluss 13 ein Trennschalter 27 vorgesehen, um die Verbindung zum Aufbau 3 trennen zu können. Der Aufbau 3 verfügt über eine Power Distribution Unit 28, um elektrische Energie der Hochvoltbatterie 8 des Fahrgestells 2 von dem Hochvoltanschluss 13 zu verteilen. Die Power Distribution Unit 28 umfasst bevorzugt Schutzschalter zur Absicherung des Aufbaus 3. Der Fahrmischer 1 verfügt über einen eingangsseitig mit der Hochvoltbatterie 8 und ausgangsseitig mit der Niedervoltbatterie 9 und den Nebenverbrauchern 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22 verbundenen DC/DC- Spannungswandler 10. Dieser DC/DC-Spannungswandler 10 dient dazu, die Niedervoltbatterie 9 mit elektrischer Energie aus der Hochvoltbatterie 8 zu laden. Damit ist ein besonders einfach aufgebauter Fahrmischer 1 mit elektrischen Antrieben realisierbar, da der Aufbau 3 nicht über eine eigene Hochvoltbatterie 8 zur elektrischen Versorgung des Trommelantriebs 6 verfügen muss. Zudem ist die Versorgung der Nebenverbraucher 14, 15, 16, 17, 18, 19,
20, 21 , 22 über die Niedervoltbatterie 9 des Aufbaus 3 zeitweilig unabhängig von der Hochvoltbatterie 8 möglich. Außerdem ist dauerhaft eine Versorgung der Nebenverbraucher 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22 unabhängig von einer Niedervolt-Spannungsversorgung 23 des Fahrgestells 2 möglich. Deshalb sind keine Änderungen am Fahrgestell 2 nötig, um die Nebenverbraucher 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22 des Aufbaus 3 mit elektrischer Energie zu versorgen. Der DC/DC-Spannungswandler 10 kann die Nebenverbraucher 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22 auch direkt mit elektrischer Energie aus der Hochvoltbatterie 8 versorgen. Der dem Aufbau 3 zugeordnete Wechselrichter 12 und der DC/DC- Spannungswandler 10 sind über den gleichen Hochvoltanschluss 13 mit der Hochvoltbatterie 8 verbunden. Überschreitet die elektrische Aufnahmeleistung eines einzelnen Nebenverbrauchers 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22 oder mehrerer gleichzeitig betriebener Nebenverbraucher 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20,
21 , 22 gemeinsam die maximale elektrische Abgabeleistung des DC/DC- Spannungswandlers 10, so kann die Niedervoltbatterie 9 des Aufbaus 3 die Differenz zwischen der aktuellen Aufnahmeleistung des bzw. der Nebenverbraucher 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22 und der maximalen Abgabeleistung des DC/DC-Spannungswandlers 10 über einen begrenzen Zeitraum bereitstellen. So lassen sich insbesondere höhere Einschaltströme der Nebenverbraucher 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22 in der Niedervolt- Spannungsversorgung des Aufbaus 3 abfangen, und es kann ein DC/DC- Spannungswandler 10 verwendet werden, der eine maximale elektrische Abgabeleistung aufweist, die unter der möglichen Aufnahmeleistung des bzw. der Nebenverbraucher 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22 liegt. Die Niedervoltbatterie 9 des Aufbaus 3 kann auch bei Ausfall des DC/DC- Spannungswandlers 10 und/oder bei Ausfall der Hochvoltbatterie 8, beispielsweise durch einen niedrigen Ladezustand, die Nebenverbraucher 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22 des Aufbaus 3 mit elektrischer Energie versorgen.
Bei einen Nebenverbraucher kann es sich um eine elektrisch betätigbare Bremse 22 zum Abbremsen der Drehbewegung der Mischertrommel 7 handeln. Über die Niedervoltbatterie 9 des Aufbaus kann mit der Bremse 22 die Drehbewegung der Mischertrommel 7 auch bei einem Ausfall der Hochvoltbatterie 8 des Fahrgestells 2 zuverlässig gestoppt werden. Die Bremse 22 wird von der Niedervoltbatterie 9 bestromt, um sie zu öffnen und schließt automatisch, wenn die Spannungsversorgung ausfällt oder abgeschaltet wird. Die Bremse 22 sollte im Regelbetrieb nicht zu schnell zu schließen, damit das Komplettsystem nicht zu sehr wankt. Eine vollbeladene Mischertrommel 7 abrupt abzubremsen, könnte ein Kippen des Fahrmischers 1 auslösen. Wenn die Hochvoltbatterie 8 in bestimmten Fahrsituationen kaum Energie zur Verfügung stellt, z.B. bei einer Fahrt bergauf, könnte die Mischertrommel 7 ohne bestromten Trommelantrieb 6 aufgrund des Trommelinhaltes aufschaukeln. Die Bremse 22 würde dann zumindest die Mischertrommel 7 in Position halten, wodurch der Inhalt der Mischertrommel 7 beruhigt werden würde.
Weitere Nebenverbraucher des Aufbaus 3 können Scheinwerfer 14, eine Wasserpumpe 15, ein Aktor für die Auslaufschurre 16, ein Aktor für den Einfüll- Schwenktrichters 17 oder ein Aktor des Trommelverschlussdeckels 18 sein. Einen weiteren Nebenverbraucher stellt die Steuereinrichtung 20 des Aufbaus 3 dar. Der Scheinwerfer 14 als Nebenverbraucher des Aufbaus 3 wird von der dem Aufbau 3 zugeordneten Niedervoltbatterie 9 oder dem DC/DC- Spannungswandler 10 einfach mit elektrischer Energie im Niedervoltbereich versorgt. Dies kann unmittelbar durch die Niedervoltbatterie 9 oder den DC/DC- Spannungswandler 10 erfolgen oder, wie in Figur 3 angedeutet, über die Steuereinrichtung 20, welche eine Spannungsversorgung im Niedervoltbereich bereitstellt. Der Pumpenmotor 29 der Wasserpumpe 15 kann über einen Wechselrichter 34 mit der Niedervoltbatterie 9 oder dem DC/DC- Spannungswandler 10 verbunden sein. Der Wechselrichter 34 für die Ansteuerung der Wasserpumpe 15 kann direkt mit 24 V von der Niedervoltbatterie 9 versorgt und über ein CAN-Datenbus 33 (Fig. 3) von der Steuereinrichtung 20 des Aufbaus 3 angesteuert werden. Ferner kann als Nebenverbraucher auch eine Kühlvorrichtung 19 zur Kühlung des Trommelantriebs 6 vorgesehen sein. Ein weiterer Nebenverbraucher des Aufbaus 3 kann die Bedieneinrichtung 21 zur Bedienung des Fahrmischers 1 darstellen. Diese Bedieneinrichtung 21 kann durch Ein- und Ausgabeeinheiten an Heck 30 (Fig. 1 ), Fahrerhaus 25 (Fig. 1 ) oder durch Fernbedienungen gebildet sein Auch die Bedieneinrichtung 21 als Nebenverbraucher kann von dem DC/DC-Spannungswandlers 10 oder der Niedervoltbatterie 9 des Aufbaus 3 versorgt werden. Es ist vorgesehen, dass vorteilhafterweise keiner der Nebenverbraucher 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22 des Aufbaus 3 über eine dem Fahrgestell 2 zugeordnete Niedervolt-Spannungsversorgung 23 mit elektrischer Energie versorgt wird.
Die Steuereinrichtung 20 kann selbst eine Spannungsversorgung im Niedervoltbereich für andere Nebenverbraucher des Aufbaus bereitstellen, wie in Figur 3 gezeigt ist. Nebenverbraucher mit einer geringen Leistungsaufnahme, wie die Kühlmittelpumpe der Kühlvorrichtung 19, oder die Arbeitsscheinwerfer 14 werden vorteilhafterweise direkt von der Steuereinrichtung 20 mit Spannung versorgt und damit angesteuert. Die Nebenverbraucher, wie die Aktoren für die Auslaufschurre 16, den Einfüll-Schwenktrichter 17 und den Trommelverschlußdeckel 18, werden bevorzugt über Relais 32 mit 24V von der Niedervoltbatterie 9 des Aufbaus 3 versorgt und die Stromversorgung von einer I/O-Schnittstelle 31 der Steuereinrichtung 20 über Relais 32 zu dem jeweiligen Nebenverbraucher gesteuert. Die Relais 32 gehören zu der Sicherheitstechnik zum sicheren Abschalten der Nebenverbraucher 16, 17 und 18, die Ansteuerung dieser Nebenverbraucher erfolgt über CAN-Datenbusverbindung.
- Bezugszeichenliste -
Bezugszeichenliste
Fahrmischer
Fahrgestell
Aufbau
Fahrgestellantrieb
Antriebsachse
Trommelantrieb
Mischertrommel
Hochvoltbatterie
Niedervoltbatterie (Aufbau) -Spannungswandler
Erster Wechselrichter (Fahrgestell)
Zweiter Wechselrichter (Aufbau)
Hochvoltanschluss
Scheinwerfer 15 Wasserpumpe
16 Aktor einer Auslaufschurre
17 Aktor eines Einfüll-Schwenktrichters
18 Aktor eines Trommelverschlussdeckels 19 Kühlvorrichtung
20 Steuereinrichtung
21 Bedieneinrichtung
22 Bremse
23 Niedervoltbatterie (Fahrgestell) 24 Steuerung (Fahrgestell)
25 Fahrerhaus
26 Frontscheinwerfer
27 Trennschalter
28 Power Distribution Unit (Hochvolt) 29 Pumpenmotor
30 Heck
31 I/O-Schnittstelle
32 Relais
33 CAN-Datenbus Dritter Wechselrichter (Wasserpumpe) Power Distribution Unit (Niedervolt)
- Patentansprüche -

Claims

Patentansprüche
1. Fahrmischer (1 ) mit einem Fahrgestell (2) und einem Aufbau (3), wobei das Fahrgestell (2) mindestens eine von einem Fahrgestellantrieb (4) zur fahrenden Fortbewegung des Fahrmischers (1 ) angetriebene Antriebsachse (5) aufweist, und wobei der Aufbau (3) eine von einem Trommelantrieb (6) drehend angetriebene Mischertrommel (7) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrgestellantrieb (4) und der Trommelantrieb (6) elektrische Antriebe sind, wobei eine Hochvoltbatterie (8) des Fahrmischers (1 ) dazu eingerichtet ist, sowohl den Fahrgestellantrieb (4) als auch den Trommelantrieb (6) mit elektrischer Energie zu versorgen, wobei der Fahrmischer (1 ) eine dem Aufbau (3) zugeordnete Niedervoltbatterie (9) aufweist, die dazu vorgesehen ist, Nebenverbraucher (14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22) des Aufbaus (3) mit elektrischer Energie zu versorgen, wobei der Fahrmischer (1 ) einen eingangsseitig mit der Hochvoltbatterie (8) und ausgangsseitig mit der Niedervoltbatterie (9) und den Nebenverbrauchern (14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22) verbundenen DC/DC-Spannungswandler (10) aufweist, der dazu eingerichtet ist, die Niedervoltbatterie (9) mit elektrischer Energie aus der Hochvoltbatterie (8) zu laden.
2. Fahrmischer (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der DC/DC-Spannungswandler (10) außerdem dazu vorgesehen ist, die Nebenverbraucher (14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22) mit elektrischer Energie aus der Hochvoltbatterie (8) zu versorgen.
3. Fahrmischer (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein dem Fahrgestell (2) zugeordneter Wechselrichter (11 ) eingangsseitig mit der Hochvoltbatterie (8) und ausgangsseitig mit dem Fahrgestellantrieb (4) verbunden ist.
4. Fahrmischer (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein dem Aufbau (3) zugeordneter Wechselrichter (12) eingangsseitig mit der Hochvoltbatterie (8) und ausgangsseitig mit dem Trommelantrieb (6) verbunden ist.
5. Fahrmischer (1 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der dem Aufbau (3) zugeordnete Wechselrichter (12) und der DC/DC- Spannungswandler (10) über denselben Hochvoltanschluss (13) mit der Hochvoltbatterie (8) verbunden sind.
6. Fahrmischer (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einer oder mehrere Nebenverbraucher des Aufbaus (3) aus der Gruppe
Scheinwerfer (14), Wasserpumpe (15), Aktor einer Auslaufschurre (16), Aktor eines Einfüll-Schwenktrichters (17), Aktor eines Trommelverschlussdeckels (18), Kühlvorrichtung (19), eingerichtet zur Kühlung des Trommelantriebs (6), Steuereinrichtung (20), Bedieneinrichtung (21 ) und elektrisch betätigbare Bremse (22) zum Abbremsen der Drehbewegung der Mischertrommel (7) sind.
7. Fahrmischer (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mögliche momentane elektrische Aufnahmeleistung eines einzelnen Nebenverbrauchers (14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22) oder mehrerer der Nebenverbraucher (14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22) gemeinsam die maximale elektrische Abgabeleistung des DC/DC- Spannungswandlers (10) überschreitet, wobei die Niedervoltbatterie (9) dazu vorgesehen und ausgelegt ist, die Differenz zwischen der möglichen momentanen Aufnahmeleistung des bzw. der Nebenverbraucher (14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22) und der maximalen Abgabeleistung des DC/DC- Spannungswandlers (10) über einen begrenzen Zeitraum bereitzustellen.
8. Fahrmischer (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch, dass die Niedervoltbatterie (9) dazu ausgelegt ist, auch bei Ausfall des DC/DC-Spannungswandlers (10) und/oder der Hochvoltbatterie (8) mindestens einen Nebenverbraucher (14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22) des Aufbaus (3) mit elektrischer Energie zu versorgen.
9. Fahrmischer (1 ) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem mindestens einen Nebenverbraucher um die elektrisch betätigbare Bremse (22) zum Abbremsen der Drehbewegung der Mischertrommel (7) handelt.
10 Fahrmischer (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass keiner der Nebenverbraucher (14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22) des Aufbaus (3) über eine dem Fahrgestell (2) zugeordnete
Niedervolt-Spannungsversorgung mit elektrischer Energie versorgt wird.
- Zusammenfassung -
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