WO2020007751A1 - Verfahren zum betreiben eines antriebssystems für eine arbeitsmaschine, antriebssystem und arbeitsmaschine - Google Patents

Verfahren zum betreiben eines antriebssystems für eine arbeitsmaschine, antriebssystem und arbeitsmaschine Download PDF

Info

Publication number
WO2020007751A1
WO2020007751A1 PCT/EP2019/067461 EP2019067461W WO2020007751A1 WO 2020007751 A1 WO2020007751 A1 WO 2020007751A1 EP 2019067461 W EP2019067461 W EP 2019067461W WO 2020007751 A1 WO2020007751 A1 WO 2020007751A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
electric motor
energy store
drive
drive system
power
Prior art date
Application number
PCT/EP2019/067461
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Norbert Feuchtner
Original Assignee
Zf Friedrichshafen Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zf Friedrichshafen Ag filed Critical Zf Friedrichshafen Ag
Priority to US17/257,020 priority Critical patent/US20210276428A1/en
Priority to CN201980044739.3A priority patent/CN112368451B/zh
Publication of WO2020007751A1 publication Critical patent/WO2020007751A1/de

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/2058—Electric or electro-mechanical or mechanical control devices of vehicle sub-units
    • E02F9/2062—Control of propulsion units
    • E02F9/207—Control of propulsion units of the type electric propulsion units, e.g. electric motors or generators
    • 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
    • B60L7/00—Electrodynamic brake systems for vehicles in general
    • B60L7/24—Electrodynamic brake systems for vehicles in general with additional mechanical or electromagnetic braking
    • B60L7/26—Controlling the braking effect
    • 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
    • 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
    • B60L7/00—Electrodynamic brake systems for vehicles in general
    • B60L7/10—Dynamic electric regenerative braking
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/2058—Electric or electro-mechanical or mechanical control devices of vehicle sub-units
    • E02F9/2095—Control of electric, electro-mechanical or mechanical equipment not otherwise provided for, e.g. ventilators, electro-driven fans
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2221—Control of flow rate; Load sensing arrangements
    • E02F9/2225—Control of flow rate; Load sensing arrangements using pressure-compensating valves
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2278—Hydraulic circuits
    • 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
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/40—Working vehicles
    • 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
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/545—Temperature
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/24—Energy storage means
    • B60W2510/242—Energy storage means for electrical energy
    • B60W2510/244—Charge state
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/283—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets with a single arm pivoted directly on the chassis
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/34—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets with bucket-arms, i.e. a pair of arms, e.g. manufacturing processes, form, geometry, material of bucket-arms directly pivoted on the frames of tractors or self-propelled machines
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/2058—Electric or electro-mechanical or mechanical control devices of vehicle sub-units
    • E02F9/2091—Control of energy storage means for electrical energy, e.g. battery or capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Definitions

  • the present invention relates to a method for operating a drive system for a work machine according to the preamble of claim 1, a drive system for a work machine according to the preamble of claim 9 and a corresponding work machine.
  • DE 31 21 698 A1 describes a battery-powered charging vehicle, in particular for mining, with a charging device arranged at the front end of a vehicle frame and an electric driving motor and a battery box carried by the vehicle frame and detachable therefrom by means of a lifting device. Furthermore, the loading vehicle has a hydraulic pump unit operated by an electric drive motor with two hydraulic pumps. From EP 0962 597 A2, a battery-powered machine is known, which has two electric motors for the traction drive and a further electric motor for the work drive.
  • WO 2008/128674 A1 discloses a work machine with a hybrid drive train, comprising an internal combustion engine and an electric machine. To supply energy to the electric machine, an electric energy storage device is provided which can be charged recuperatively by the electric motor being operated in generator mode when the working machine brakes.
  • Rigitrac EWD120 a diesel-electric agricultural working machine, which comprises a self-driven generator for providing electrical power and four electric independent wheel drives integrated into the wheel rims and designed as wheel hub drives.
  • the electrical power generated by the generator is made available to the Radna drives.
  • the individual wheel drives enable individual control and regulation of the drive wheels.
  • the "Ri gitrac EWD120” has an electrical braking resistor which, when the electric motors are in generator mode, represents an electrical load that loads and brakes the electric motors.
  • the known electric drive systems for work machines are disadvantageous in that they can only generate sufficient braking power in generator operation if the electrical energy store is not yet fully charged and can still absorb electrical energy, or if a corresponding, separate braking resistor is provided .
  • Such a braking resistor is associated with additional costs, in particular also because of the usually necessary active cooling device for the braking resistor, in order to avoid overheating of the braking resistor. If, however, very little or no braking power can be generated by the generator operation, a correspondingly powerful friction brake is provided according to the prior art, which also has additional costs connected and must also be regularly serviced or renewed to compensate for signs of wear.
  • the invention relates to a method for operating a drive system for a work machine, wherein a first electric motor is associated with a traction drive of the drive system and a second electric motor is associated with a work drive of the drive system, the traction drive and the work drive being an electrical energy storage device for operating the first and the second electric motor is assigned, wherein the first electric motor is operated to generate braking power of the traction drive in a generator mode and wherein electrical power is generated in the generator mode.
  • the method according to the invention is characterized in that the electrical power is supplied completely or partially to the energy store and / or the second electric motor in accordance with a state of the energy store.
  • the first electric motor which is assigned to the travel drive of the working machine, is used to brake the working machine.
  • the first electric motor is operated in generator mode and recuperates electrical energy, which is usually supplied to the electrical energy storage device in order to charge it.
  • electrical energy storage device Depending on the state of the electrical energy storage device, however, it may not be able to absorb all of the regenerated power under all circumstances, for example because it is already fully charged.
  • the portion of the electric power that cannot be absorbed by the energy store and therefore the energy store is also not supplied, supplied to the second electric motor.
  • the braking power of the first electric motor would be reduced until it only corresponds to the total power that can be absorbed by the energy store and the second electric motor.
  • the second electric motor can consume the power supplied to it by converting it into mechanical work. The maximum braking power can thus be called up at any time by the generator operation of the first electric motor.
  • the traction drive serves to move the working machine, and accordingly the first electric motor acts on the wheels of the working machine in the driving sense.
  • the traction drive can couple the wheels of the working machine mechanically via a gearbox to the first electric motor or hydraulically via a pump and a hydraulic motor.
  • the working drive serves to actuate working devices of the working machine, such as a shovel, a lifting arm or a PTO shaft.
  • the working drive finally comprises a hydraulic coupling between the working device or the working devices and the second electric motor.
  • the hydraulic coupling is preferably carried out via a hydraulic pump and a hydraulic motor.
  • the hydraulic motor in turn is preferably designed as a hydraulic cylinder-piston unit.
  • the friction brake is preferably designed to apply the necessary braking power alone in order to bring the machine to a standstill in any situation.
  • the friction brake can still be designed to be comparatively less powerful and less expensive than a commonly used friction brake, which must be able to provide such braking power in continuous operation.
  • the second electric motor which according to the invention consumes the excess electrical power, is provided for the work drive anyway and is accordingly present anyway, the implementation of the method according to the invention in a drive system of a work machine results in no or only comparatively low additional costs.
  • the status of the energy store is preferably assessed by a control unit designed for this purpose, which has all the necessary sensor means for detecting the status of the energy store and a microcontroller designed for assessing the status of the energy store.
  • the electrical energy storage is preferably formed as a rechargeable battery, e.g. as a so-called Ni-MH battery, as a so-called Li-polymer battery or as a so-called Li-Fe battery.
  • the electrical energy store is preferably a common energy store which is equally assigned to the first and the second electric motor.
  • one is preferred for the first and the second electric motor A separate energy store is provided; if necessary, several energy stores can be provided for one or both electric motors.
  • the state of the energy store is shaped by a state of charge of the energy store, a temperature of the energy store and / or a maximum charging current of the energy store.
  • the electrical power is supplied to the energy store insofar as and for as long as the energy store can absorb electrical power. This means that as much power as possible is always supplied to the energy store in order to charge the energy store as much as possible and to make the recuperated energy available again later. This extends the operating time of the machine and reduces the need for an external energy supply. Only that portion of the electrical power that cannot be consumed by the energy store is fed to the second electric motor in order to be consumed by the latter.
  • the phrase “to the extent and as long as the energy store can absorb electrical power” means that the proportion of the Electrical power recuperated from the second electric motor is “supplied” to the energy store until its maximum charging current or a critical temperature is reached. Furthermore, the electrical power is supplied to the energy storage device “until” it is fully charged and can no longer take on any further charge. In order to avoid damage to the energy store, the power going beyond these limits is no longer fed to the energy store but instead to the second electric motor.
  • the second electric motor drives a hydraulic pump which generates a hydraulic pressure for operating the working drive.
  • the second electric motor can consume the power supplied to it by driving the hydraulic pump assigned to the working drive and building up a hydraulic pressure corresponding to the electric power supplied to it.
  • the hydraulic pressure is generated against a controllable hydraulic resistance.
  • This has the advantage that the hydraulic pressure required in each case, which is required to consume the power supplied to the second electric motor, can be regulated via the controllable hydraulic resistance.
  • the higher the hydraulic resistance the higher the pressure generated by the hydraulic pump. This in turn leads to a higher power requirement or power consumption of the second electric motor. It can thus be ensured that the power consumption of the second electric motor corresponds exactly to the electrical power that cannot be consumed by the energy store and is accordingly supplied to the second electric motor.
  • the hydraulic resistance is set in by means of a bypass valve.
  • a bypass valve This is a simple and reliable way of controlling or regulating the hydraulic resistance and thus the hydraulic pressure.
  • a flow opening of the bypass valve can be reduced and to reduce the hydraulic resistance the flow opening can be enlarged again.
  • the opening pressure of the bypass valve can be regulated instead of the flow opening width, so that the bypass valve opens at higher or lower pressures as required and prevents further pressure build-up.
  • the power consumption of the second electric motor can thus be regulated via the bypass valve.
  • the bypass valve is preferably designed as an electromagnetic valve.
  • An electromagnetic valve can be controlled and regulated comparatively easily and precisely and is also suitable for switching high hydraulic pressures.
  • the hydraulic resistance is adjusted in such a way that the electrical power can be supplied completely to the energy store and / or the second electric motor.
  • the first electric motor can be used essentially without restriction to generate braking power in the traction drive of the working machine.
  • the electrical power would not be completely consumed, i.e. not completely supplied to the energy store and / or the second electric motor, the braking power of the first electric motor in generator operation would be reduced to the power that can be consumed by the energy store and / or the second electric motor.
  • a friction brake limits the electrical power that can be generated in generator operation if it exceeds the total of an electrical power that can be absorbed by the energy store and by the two electric motor.
  • the friction brake does not work against the generator operation of the first electric motor, but merely reduces the kinetic energy of the vehicle that is available for generator operation. This ensures that the brake can still provide sufficient braking power in the traction drive of the working machine if the electrical power generated by a single braking operation via the generator operation of the first electric motor could no longer be consumed and thus the braking power of the first electric motor would reduce.
  • sufficient braking power is provided by braking together via the generator operation of the first electric motor and applying the friction brake.
  • the friction brake is particularly preferably designed such that it can also provide sufficient braking power, independent of the braking power of the generator operation of the first electric motor, in order to stop the working machine immediately, even in emergency situations.
  • the invention also relates to a drive system for a work machine, comprising a travel drive with a first electric motor and a work drive with a second electric motor, the travel drive and the work drive being associated with an electrical energy store for operating the first and second electric motors, the first electric motor for generating a braking power of the traction drive can be operated in a generator mode and an electrical power is generated in the generator mode.
  • the drive system according to the invention is characterized in that a control unit of the drive system is designed to supply all or part of the electrical power to the energy store and / or the second electric motor in accordance with a state of the energy storage device.
  • the control unit preferably comprises all the necessary sensor means for detecting the state of the energy store and a microcontroller designed for this purpose for evaluating the state of the energy store. Furthermore, the control unit preferably comprises sensor means for detecting the electrical power generated by the first electric motor in generator operation, and switching means, in particular semiconductor switching means, for distributing the electrical power to the energy store and the second electric motor.
  • at least one control unit is designed to supply the electrical power to the energy store or the second electric motor according to the invention, this does not mean that only a single control unit has to be provided for the first and the second electric motor. Rather, the first electric motor can have a first control unit and the second electric motor can have a second control unit.
  • first and a second control unit are present, they are preferably communicatively connected to one another, in particular via a CAN bus.
  • the first control unit particularly preferably carries out the method according to the invention and can override the second control unit.
  • the control unit preferably also regulates a bypass valve assigned to the drive system in order to regulate a hydraulic resistance for regulating a hydraulic pressure which is built up by a pump driven by the second electric motor.
  • the control unit can regulate the power consumption of the second electric motor in a simple manner.
  • the drive system is designed to carry out the method according to the invention.
  • the drive system has all the necessary devices and means.
  • the invention relates to a work machine comprising a drive system according to the invention. This results in the advantages already described in connection with the drive system according to the invention also for the machine according to the invention.
  • the working machine is preferably a wheel loader. But it can also be a skid steer loader, telescopic handler, dumper, excavator or tractor.
  • a skid steer loader telescopic handler, dumper, excavator or tractor.
  • Fig. 1 exemplary and schematic of an embodiment of the method according to the invention in the form of a flow chart
  • FIG. 2 exemplary and schematic of a possible embodiment of an inventive machine according to the invention with a drive system according to the invention.
  • Fig. 1 shows an example and schematically an embodiment of the inventive method in the form of a flow chart.
  • the method is carried out in a drive system 11 of a work machine 10, for example a wheel loader 10, the drive system 11 of the work machine 10 comprising a first electric motor 13 and a second electric motor 19.
  • the first electric motor 13 is assigned to a travel drive 12 of the drive system 11, the second electric motor 19 is assigned to a working drive 18 of the drive system 11.
  • the first electric motor 13 acts via a mechanical transmission 14 via a cardan shaft 15 and drive axles 16, 16 'on drive wheels 17, 17' of the working machine 10.
  • the second electric motor 19 drives a hydraulic pump 23, which in turn About a hydraulic motor 20, 20 ', in particular a hydraulic cylinder-piston unit 20, 20', an Ar beitsvoriques 22 such as a lifting arm 21 actuated.
  • Both the first electric motor 13 and the second electric motor 19 are connected to an electrical energy store 24 for supplying electrical energy.
  • the working machine 10 now begins, for example, a braking process, for which the first electric motor 13 is operated in generator mode and the braking power generated by the first electric motor 13 on the travel drive 12 of the working machine 10 is used.
  • the state of the energy store 24 is detected in step 2 by a control unit 25 designed for this purpose.
  • the control unit 25 comprises a voltage sensor for detecting an electrical voltage of the energy store 24 and a temperature sensor for detecting a temperature of the energy store 24. Furthermore, the control unit 25 has information in an electronic memory about the maximum charging current that can be supplied to the energy store 24 , Using a microcontroller designed and programmed for this purpose, the control unit 25 evaluates the acquired data in step 3 and determines that the energy store 24 can in principle be charged at the moment without being damaged. At the same time, an electrical power is generated in step 4 by the generator operation of the first electric motor 13. By means of a current sensor and a further voltage sensor, the control unit 25 detects the power generated by the first electric motor 13 in step 5.
  • step 6 the control unit 25 ascertains, for example, that the power generated is too large to be supplied exclusively to the energy store 24 become. Because of the high state of charge of the energy store 24, only a small amount of electrical power can be supplied to charge the energy store 24, according to the example. The control unit 25 determines which portion of the electrical power can still be supplied to the energy store 24 and which portion of the electrical power must be supplied to the second electric motor 19 for immediate consumption. In step 7, the control unit 25 uses suitable switching means 26 to supply the energy store 24 with precisely that portion of the electrical power which the energy store 24 can still absorb without being damaged. The other part is fed to the second electric motor 19. Both parts in total always give the total power generated by the first electric motor 13.
  • the second electric motor 19 now drives the hydraulic pump 23 with the electrical power supplied to it, whereby the electrical power is converted into a mechanical or hydraulic power.
  • the resulting hydraulic pressure is used, for example, to operate the working drive 18.
  • a hydraulic resistance is regulated at step 8 in step 9, against which the hydraulic pressure is generated by the second electric motor 19 by means of the hydraulic pump 23.
  • the load and thus the power requirement of the second electric motor 19 can thus be regulated in a targeted manner.
  • the hydraulic resistance is regulated, for example, by means of a bypass valve 27 which opens when an adjustable pressure is exceeded and thus enables pressure reduction while consuming the power supplied to the second electric motor 19. Since it is a bypass valve, no working device 21, 22 of the working drive 18 is actuated.
  • the control unit 25 also carries out permanent monitoring of the state of the energy store 24, as a result of which the method described by way of example begins again from method step 2.
  • Fig. 2 shows an example and schematically a possible embodiment of a machine 10 according to the invention with a drive system 11 according to the invention.
  • the work machine 10 is an electromotively driven wheel loader 10.
  • the drive system 11 comprises, for example, a travel drive 12 with a first Electric motor 13, a mechanical transmission 14, a drive shaft 15, drive axles 16, 16 'and drive wheels 17, 17' of the wheel loader 10.
  • the drive system 11 comprises a working drive 18 with a second electric motor 19, a hydraulic driven by the second electric motor 19 Pump 23 and two cylinder-piston units 20, 20 'for the actuation of a lifting arm 21 and a loading shovel 22.
  • the drive system 11 also includes an electrical energy storage device 24, which is designed, for example, as a Li-polymer battery and both the first Electric motor 13 and the second Ele ktromotor 19 supplied with electrical energy or power.
  • an electrical energy storage device 24 which is designed, for example, as a Li-polymer battery and both the first Electric motor 13 and the second Ele ktromotor 19 supplied with electrical energy or power.
  • the first electric motor 13 can be operated in generator mode, so that electrical power is generated.
  • the drive system 11 also has a control unit 25, which is designed to measure the electrical power in accordance with the respective To supply the state of the energy store 24 completely or partially to the energy store 24 and / or the second electric motor 19.
  • the control unit 25 controls switching means 26, which, according to the control unit 25, supply the generated power either to the energy store 24 or to the second electric motor 19. Power supplied to the energy store 24 is used, as already described, to charge the energy store 24.
  • the second electric motor 19 Only the power that cannot be supplied to the energy store 24 without damaging it is supplied to and consumed by the second electric motor 19, so that the first electric motor 13 can develop a maximum braking power in generator operation.
  • the second electric motor 19 In order to adapt the power requirement or the power consumption of the second electric motor 19 to the power that cannot be supplied to the energy store 24, the second electric motor 19 generates a hydraulic pressure against a controllable hydraulic resistance via the pump 23.
  • the regulatable hydraulic resistance can be regulated, for example, by means of a bypass valve 27 from the control unit 25.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Operation Control Of Excavators (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebssystems (11) für eine Arbeitsmaschine (10), wobei ein erster Elektromotor (13) einem Fahrantrieb (12) des Antriebssystems (11) zugeordnet ist und ein zweiter Elektromotor (19) einem Arbeitsantrieb (18) des Antriebssystems (11) zugeordnet ist, wobei dem Fahrantrieb (12) und dem Arbeitsantrieb (18) ein elektrischer Energiespeicher (24) zum Betrieb des ersten und des zweiten Elektromotors (13, 19) zugeordnet ist, wobei der erste Elektromotor (13) zum Erzeugen einer Bremsleistung des Fahrantriebs (12) in einem Generatorbetrieb betrieben wird (1) und wobei im Generatorbetrieb eine elektrische Leistung erzeugt wird (4). Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die elektrische Leistung nach Maßgabe eines Zustands des Energiespeichers (24) vollständig oder teilweise dem Energiespeicher (24) und/oder dem zweiten Elektromotor (19) zugeführt wird (7). Die Erfindung betrifft weiterhin ein entsprechendes Antriebssystem (11) für eine Arbeitsmaschine (10) sowie eine entsprechende Arbeitsmaschine (10).

Description

Verfahren zum Betreiben eines Antriebssvstems für eine Arbeitsmaschine.
Antriebssvstem und Arbeitsmaschine
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebssys tems für eine Arbeitsmaschine gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 , ein An triebssystem für eine Arbeitsmaschine gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 9 so wie eine entsprechende Arbeitsmaschine.
Im Stand der Technik sind bereits elektrisch angetriebene Arbeitsmaschinen, wie etwa Radlader, Kompaktlader, Teleskoplader, Dumper oder Bagger bekannt. Derar tige Arbeitsmaschinen sind entweder reinelektrisch angetrieben, d.h. sie verfügen als Energiespeicher ausschließlich über eine elektrische Batterie bzw. einen elektrischen Akkumulator. Oder aber sie sind diesel-elektrisch angetrieben, was bedeutet, dass die benötigte Energie von einem dieselgetriebenen Generator sowie ggf. von einem elektrischen Pufferspeicher, wie z.B. einem entsprechend dimensionierten Konden sator, bereitgestellt wird. In beiden Fällen wird die für den Fahrantrieb und den Ar beitsantrieb benötigte mechanische Leistung von einem oder mehreren Elektromoto ren erbracht.
Schließlich ist es insbesondere aus dem PKW-Bereich bekannt, die Elektromotoren von elektrischen Antrieben bei Bremsvorgängen im Generatorbetrieb zum Rekuperie- ren von elektrischer Leistung zu verwenden. Zusätzlich ist dabei stets eine mechani sche Reibungsbremse vorgesehen, damit aus Sicherheitsgründen jederzeit eine ma ximal benötigte Bremsleistung bereitgestellt werden kann.
In diesem Zusammenhang beschreibt die DE 31 21 698 A1 ein batteriebetriebenes Ladefahrzeug, insbesondere für den Bergbau, mit einer am vorderen Ende eines Fahrzeugrahmens angeordneten Ladevorrichtung sowie einem elektrischen Fahrmo tor und einem von dem Fahrzeugrahmen getragenen und mittels einer Hebeeinrich tung davon abhebbaren Batteriekasten. Weiterhin weist das Ladefahrzeug eine von einem elektrischen Antriebsmotor betriebene hydraulische Pumpeneinheit mit zwei Hydraulikpumpen auf. Aus der EP 0962 597 A2 ist eine batteriebetriebene Arbeitsmaschine bekannt, wel che für den Fahrantrieb zwei Elektromotoren aufweist und einen weiteren Elektromo tor für den Arbeitsantrieb aufweist.
Die WO 2008/128674 A1 offenbart eine Arbeitsmaschine mit einem Hybridantriebs strang, umfassend eine Verbrennungskraftmaschine und eine Elektromaschine. Zur Energieversorgung der Elektromaschine ist ein elektrischer Energiespeicher vorge sehen, der rekuperativ geladen werden kann, indem der Elektromotor bei einem Bremsvorgang der Arbeitsmaschine im Generatorbetrieb betrieben wird.
Weiterhin ist der Anmelderin unter dem Namen„Rigitrac EWD120“ eine diesel elektrisch angetriebene landwirtschaftliche Arbeitsmaschine bekannt, die einen die selgetriebenen Generator zum Bereitstellen einer elektrischen Leistung sowie vier in die Radfelgen integrierte, als Radnabenantriebe ausgebildete, elektrische Einzelrad- anriebe umfasst. Die vom Generator erzeugte elektrische Leistung wird den Radna benantrieben zur Verfügung gestellt. Durch die Einzelradanriebe wird eine individuel le Steuerung und Regelung der Antriebsräder ermöglicht. Weiterhin verfügt der„Ri gitrac EWD120“ über einen elektrischen Bremswiderstand, der im Generatorbetrieb der Elektromotoren eine elektrische Last darstellt, welche die Elektromotoren belastet und bremst.
Die bekannten elektrischen Antriebssysteme für Arbeitsmaschinen sind jedoch da hingehend nachteilbehaftet, dass sie im Generatorbetrieb nur dann eine ausreichen de Bremsleistung erzeugen können, wenn der elektrische Energiespeicher noch nicht vollständig geladen ist und noch elektrische Energie aufnehmen kann oder aber wenn ein entsprechender, gesonderter Bremswiderstand vorgesehen ist. Ein derarti ger Bremswiderstand jedoch ist mit zusätzlichen Kosten verbunden, insbesondere auch wegen der üblicherweise notwendigen aktiven Kühlvorrichtung für den Brems widerstand, um ein Überhitzen des Bremswiderstands zu vermeiden. Sofern durch den Generatorbetrieb aber nur noch eine sehr geringe oder gar keine Bremsleistung mehr erzeugt werden kann, ist gemäß dem Stand der Technik eine entsprechend leistungsfähige Reibungsbremse vorgesehen, die ebenfalls mit zusätzlichen Kosten verbunden ist und zudem regelmäßig gewartet bzw. erneuert werden muss, um Ver schleißerscheinungen auszugleichen.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Betreiben eines Antriebssystems für eine Arbeitsmaschine vorzuschlagen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Verfahren zum Betreiben eines An triebssystems für eine Arbeitsmaschine gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Aus gestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den abhängigen An sprüchen hervor.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebssystems für eine Arbeitsmaschine, wobei ein erster Elektromotor einem Fahrantrieb des Antriebssys tems zugeordnet ist und ein zweiter Elektromotor einem Arbeitsantrieb des Antriebs systems zugeordnet ist, wobei dem Fahrantrieb und dem Arbeitsantrieb ein elektri scher Energiespeicher zum Betrieb des ersten und des zweiten Elektromotors zuge ordnet ist, wobei der erste Elektromotor zum Erzeugen einer Bremsleistung des Fahrantriebs in einem Generatorbetrieb betrieben wird und wobei im Generatorbe trieb eine elektrische Leistung erzeugt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren zeich net sich dadurch aus, dass die elektrische Leistung nach Maßgabe eines Zustands des Energiespeichers vollständig oder teilweise dem Energiespeicher und/oder dem zweiten Elektromotor zugeführt wird.
Erfindungsgemäß ist es also vorgesehen, dass zum Bremsen der Arbeitsmaschine der erste Elektromotor, welcher dem Fahrantrieb der Arbeitsmaschine zugeordnet ist, herangezogen wird. Dabei wird der erste Elektromotor im Generatorbetrieb betrieben und rekuperiert elektrische Energie, die üblicherweise dem elektrischen Energiespei cher zugeführt wird, um diesen zu laden. Abhängig vom Zustand des elektrischen Energiespeichers kann dieser jedoch nicht unter allen Umständen die gesamte reku- perierte Leistung aufnehmen, beispielsweise weil er bereits vollständig geladen ist. Um in diesem Fall nicht die durch den ersten Elektromotor erzeugte Bremsleistung reduzieren zu müssen, wird derjenige Anteil der elektrischen Leistung, welcher vom Energiespeicher nicht aufgenommen werden kann und dem Energiespeicher deshalb auch nicht zugeführt wird, dem zweiten Elektromotor zugeführt. Könnte die elektri sche Leistung keinem Verbraucher zugeführt werden, der diese Leistung aufnehmen kann, so würde sich die Bremsleistung des ersten Elektromotors soweit reduzieren, bis sie nur noch der vom Energiespeicher und vom zweiten Elektromotor in Summe aufnehmbaren Leistung entspricht. Der zweite Elektromotor kann die ihm zugeführte Leistung verbrauchen, indem er sie in mechanische Arbeit umwandelt. Somit kann jederzeit die maximale Bremsleistung durch den Generatorbetrieb des ersten Elekt romotors abgerufen werden.
Der Fahrantrieb dient der Fortbewegung der Arbeitsmaschine, entsprechend wirkt der erste Elektromotor im Antriebssinne auf die Räder der Arbeitsmaschine. Der Fahrantrieb kann die Räder der Arbeitsmaschine dabei rein mechanisch über ein Ge triebe mit dem ersten Elektromotor koppeln oder aber hydraulisch über eine Pumpe und eine Hydraulikmotor.
Der Arbeitsantrieb hingegen dient der Betätigung von Arbeitsvorrichtungen der Ar beitsmaschine, wie beispielsweise einer Schaufel, eines Hebearms oder auch einer Zapfwelle. Im Gegensatz zum Fahrantrieb umfasst der Arbeitsantrieb aber aus schließlich eine hydraulische Kopplung zwischen der Arbeitsvorrichtung bzw. den Arbeitsvorrichtungen und dem zweiten Elektromotor. Die hydraulische Kopplung er folgt bevorzugt über eine hydraulische Pumpe und einen hydraulischen Motor. Der hydraulische Motor wiederum ist bevorzugt als hydraulisches Zylinder-Kolben- Aggregat ausgebildet.
Dadurch ist es vorteilhaft nicht notwendig, eine Reibungsbremse zum Bremsen der Arbeitsmaschine einzusetzen, bevor die maximale Bremsleistung des ersten Elekt romotors ausgeschöpft ist. Dies reduziert einerseits den Verschleiß an der Rei bungsbremse und ermöglicht andererseits die Verwendung einer entsprechend leis tungsschwächer und damit kostengünstiger ausgebildeten Reibungsbremse, da die maximale Bremsleistung des ersten Elektromotors zumindest im Normalbetrieb voll ausgeschöpft werden kann. Bevorzugt ist die Reibungsbremse dazu ausgebildet, im Fehlerfall, d.h. bei einem Ausfall des ersten Elektromotors oder zumindest bei einem Ausfall der Bremsleistung durch den Generatorbetrieb des ersten Elektromotors, auch alleine eine notwendige Bremsleistung aufzubringen, um die Arbeitsmaschine in jeder Situation sicher zum Stillstand zu bringen. Da diese Bremsleistung jedoch nur kurzfristig bis zum einmali gen Stillstand der Arbeitsmaschine erbracht werden muss, kann die Reibungsbremse immer noch vergleichsweise leistungsschwacher und kostengünstiger ausgebildet sein als eine üblicherweise verwendete Reibungsbremse, die eine solche Bremsleis tung im Dauerbetrieb erbringen können muss.
Ebenso ist es vorteilhaft nicht notwendig, einen entsprechend ausgebildeten Brems widerstand vorzusehen, der die überschüssige elektrische Leistung, welche vom Energiespeicher nicht aufgenommen werden kann, in Wärme umwandelt. Dies führt ebenfalls zu einer Kostenersparnis.
Da der zweite Elektromotor, der erfindungsgemäß die überschüssige elektrische Leistung verbraucht, ohnehin für den Arbeitsantrieb vorgesehen ist und dementspre chend ohnehin vorhanden ist, entstehen durch die Implementierung des erfindungs gemäßen Verfahrens in ein Antriebssystem einer Arbeitsmaschine keine bzw. nur vergleichsweise geringe zusätzlichen Kosten.
Die Bewertung des Zustands des Energiespeichers erfolgt bevorzugt durch eine hierzu ausgebildete Kontrolleinheit, welche alle notwendigen Sensormittel zum Er fassen des Zustands des Energiespeichers sowie einen zum Bewerten des Zustands des Energiespeichers ausgelegten Microcontroller besitzt.
Der elektrische Energiespeicher ist bevorzugt als wiederaufladbare Batterie ausge bildet, z.B. als sog. Ni-MH-Batterie, als sog. Li-Polymer-Batterie oder als sog. Li-Fe- Batterie.
Weiterhin bevorzugt ist der elektrische Energiespeicher ein gemeinsamer Energie speicher, der dem ersten und dem zweiten Elektromotor gleichermaßen zugeordnet ist. Alternativ bevorzugt ist für den ersten und den zweiten Elektromotor jeweils ein eigener Energiespeicher vorgesehen, ggf. können auch mehrere Energiespeicher für einen oder beide Elektromotoren vorgesehen sein. Insbesondere auf im Hinblick auf die Gewichtsverteilung in der Arbeitsmaschine kann es unter Umständen vorteilhaft sein, eine Vielzahl von vergleichsweisen kleinen Energiespeichern vorzusehen, die entsprechend in der Arbeitsmaschine angeordnet werden können, um die gewünsch te Gewichtsverteilung zu erzielen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Zustand des Energiespeichers durch einen Ladezustand des Energiespeichers, eine Temperatur des Energiespeichers und/oder einen maximalen Ladestrom des Energiespeichers geprägt ist. Diese physikalischen Größen erlauben eine zuverläs sige Bewertung, ob und wieviel elektrische Leistung dem Energiespeicher noch zu geführt und von diesem aufgenommen werden kann, ohne den Energiespeicher zu beschädigen. Eine Beschädigung des Energiespeichers kann insbesondere entste hen, wenn er überladen wird, d.h. wenn ihm mehr elektrische Ladung zugeführt wird, als er speichern kann, wenn ihm ein zu hoher Ladestrom zugeführt wird und wenn er überhitzt. Eine Beschädigung führt dabei in der Regel nicht sofort zum Totalausfall des Energiespeichers sondern zunächst nur zu einer Verringerung seiner Kapazität und Lebensdauer.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgese hen, dass die elektrischer Leistung dem Energiespeicher zugeführt wird, soweit und solange der Energiespeicher elektrische Leistung aufnehmen kann. Das bedeutet, dass dem Energiespeicher stets soviel Leistung wie möglich zugeführt wird, um den Energiespeicher soweit wie möglich zu laden und die rekuperierte Energie später wieder nutzbar zu machen. Dadurch verlängert sich die Betriebsdauer der Arbeits maschine und es verringert sich der Bedarf einer externen Energiezufuhr. Lediglich derjenige Anteil der elektrischen Leistung, der nicht vom Energiespeicher aufge nommen werden kann, wird dem zweiten Elektromotor zugeführt, um von diesem verbraucht zu werden.
Unter der Formulierung„soweit und solange der Energiespeicher elektrische Leis tung aufnehmen kann“ wird im Sinne der Erfindung verstanden, dass der Anteil der vom zweiten Elektromotor rekuperierten elektrischen Leistung„soweit“ dem Energie speicher zugeführt wird, bis dessen maximaler Ladestrom oder eine kritische Tempe ratur erreicht ist. Weiterhin wird die elektrische Leistung„solange“ dem Energiespei cher zugeführt, bis dieser vollständig geladen ist und keine weitere Ladung mehr aufnehmen kann. Um eine Beschädigung des Energiespeichers zu vermeiden, wird die über diese Grenzen hinausgehende Leistung nicht mehr dem Energiespeicher zugeführt sondern stattdessen dem zweiten Elektromotor.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgese hen, dass der zweite Elektromotor eine hydraulische Pumpe antreibt, welche einen hydraulischen Druck zum Betrieb des Arbeitsantriebs erzeugt. Somit kann der zweite Elektromotor die ihm zugeführte Leistung verbrauchen, indem er die dem Arbeitsan trieb zugeordnete hydraulische Pumpe antreibt und einen der ihm zugeführten elektrischen Leistung entsprechenden hydraulischen Druck aufbaut.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgese hen, dass der hydraulische Druck gegen einen regelbaren hydraulischen Widerstand erzeugt wird. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass über den regelbaren hydraulischen Widerstand der jeweils erforderliche hydraulische Druck eingeregelt werden kann, der benötigt wird, um die dem zweiten Elektromotor zugeführte Leistung zu verbrau chen. Je höher der hydraulische Widerstand ist, desto höher ist auch der durch die hydraulische Pumpe erzeugte Druck. Dies wiederum führt zu einem höheren Leis tungsbedarf bzw. Leistungsverbrauch des zweiten Elektromotors. Somit kann also gewährleistet werden, dass die Leistungsaufnahme des zweiten Elektromotors genau derjenigen elektrischen Leistung entspricht, die nicht vom Energiespeicher aufge nommen werden kann und entsprechend dem zweiten Elektromotor zugeführt wird.
Gemäß einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass der hydraulische Widerstand mittels eines Bypass-Ventils eingere gelt wird. Dies ist eine ebenso einfache wie zuverlässige Möglichkeit, den hydrauli schen Widerstand und damit den hydraulischen Druck zu steuern bzw. zu regeln. Zur Erhöhung des hydraulischen Widerstands kann eine Durchströmöffnung des Bypass- Ventils verringert werden und zur Reduzierung des hydraulischen Widerstands kann die Durchströmöffnung wieder vergrößert werden. Alternativ kann anstelle der Durchströmöffnungsweite auch der Öffnungsdruck des Bypass-Ventils geregelt wer den, so dass das Bypass-Ventil je nach Bedarf bei höheren oder geringeren Drücken öffnet und einen weiteren Druckaufbau verhindert. Somit kann über das Bypass- Ventil also die Leistungsaufnahme des zweiten Elektromotors geregelt werden.
Bevorzugt ist das Bypass-Ventil als elektromagnetisches Ventil ausgebildet. Ein elektromagnetisches Ventil lässt sich vergleichsweise einfach und präzise steuern bzw. regeln und ist auch zum Schalten von hohen hydraulischen Drücken geeignet.
Gemäß einer weiteren ganz besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass der hydraulische Widerstand derart eingeregelt wird, dass die elektrische Leistung in Summe vollständig dem Energiespeicher und/oder dem zweiten Elektromotor zugeführt werden kann. Dadurch kann der erste Elektromotor im Wesentlichen uneingeschränkt zum Erzeugen einer Bremsleistung im Fahrantrieb der Arbeitsmaschine genutzt werden. Würde die elektrische Leistung in Summe hin gegen nicht vollständig verbraucht, d.h. nicht vollständig dem Energiespeicher und/oder dem zweiten Elektromotor zugeführt, würde sich die Bremsleistung des ers ten Elektromotors im Generatorbetrieb auf diejenige Leistung reduzieren, die vom Energiespeicher und/oder dem zweiten Elektromotor verbraucht werden kann.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgese hen, dass eine Reibungsbremse die im Generatorbetrieb erzeugbare elektrische Leistung begrenzt, wenn diese die Summe einer vom Energiespeicher und vom zwei ten Elektromotor insgesamt aufnehmbaren elektrischen Leistung übersteigt. Dabei arbeitet die Reibungsbremse jedoch nicht gegen den Generatorbetrieb des ersten Elektromotors, sondern reduziert lediglich die für den Generatorbetrieb zur Verfügung stehende Bewegungsenergie des Fahrzeugs. Dadurch wird sichergestellt, dass mit tels der Reibungsbremse selbst dann noch eine ausreichende Bremsleistung im Fahrantrieb der Arbeitsmaschine bereitgestellt werden kann, wenn die durch ein al leiniges Bremsen über den Generatorbetrieb des ersten Elektromotors erzeugte elektrische Leistung nicht mehr verbraucht werden könnte und sich somit die Brems leistung des ersten Elektromotors reduzieren würde. Somit kann also jederzeit und insbesondere in Notfallsituationen, welche ein sofortiges Abbremsen der Arbeitsma schine erfordern, durch ein gemeinsames Bremsen über den Generatorbetrieb des ersten Elektromotors und das Hinzuziehen der Reibungsbremse eine ausreichende Bremsleistung bereitgestellt werden.
Besonders bevorzugt ist die Reibungsbremse derart ausgebildet, dass sie auch un abhängig von der Bremsleistung des Generatorbetriebs des ersten Elektromotors eine ausreichende Bremsleistung bereitstellen kann, um die Arbeitsmaschine auch in Notfallsituationen sofort anzuhalten.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Antriebssystem für eine Arbeitsmaschine, umfas send einen Fahrantrieb mit einem ersten Elektromotor und einen Arbeitsantrieb mit einem zweiten Elektromotor, wobei dem Fahrantrieb und dem Arbeitsantrieb ein elektrischer Energiespeicher zum Betrieb des ersten und des zweiten Elektromotors zugeordnet ist, wobei der erste Elektromotor zum Erzeugen einer Bremsleistung des Fahrantriebs in einem Generatorbetrieb betreibbar ist und wobei im Generatorbetrieb eine elektrische Leistung erzeugt wird. Das erfindungsgemäße Antriebssystem zeichnet sich dadurch aus, dass eine Kontrolleinheit des Antriebssystems dazu aus gebildet ist, die elektrische Leistung nach Maßgabe eines Zustands des Energiespei chers vollständig oder teilweise dem Energiespeicher und/oder dem zweiten Elekt romotor zuzuführen. Daraus ergeben sich die bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschriebenen Vorteile auch für das erfindungsge mäße Antriebssystem.
Die Kontrolleinheit umfasst bevorzugt alle notwendigen Sensormittel zum Erfassen des Zustands des Energiespeichers sowie einen hierfür ausgelegten Microcontroller zum Bewerten des Zustands des Energiespeichers. Weiterhin umfasst die Kontrol leinheit bevorzugt Sensormittel zum Erfassen der vom ersten Elektromotor im Gene ratorbetrieb erzeugten elektrischen Leistung sowie Schaltmittel, insbesondere Halb leiterschaltmittel, zum Verteilen der elektrischen Leistung auf den Energiespeicher und den zweiten Elektromotor. Obwohl erfindungsgemäß zumindest eine Kontrolleinheit dazu ausgebildet ist, die elektrische Leistung erfindungsgemäß dem Energiespeicher bzw. dem zweiten Elekt romotor zuzuführen, heißt das nicht, dass nur eine einzelne Kontrolleinheit für den ersten und den zweiten Elektromotor vorgesehen sein muss. Vielmehr kann der erste Elektromotor eine erste Kontrolleinheit aufweisen und der zweite Elektromotor eine zweite Kontrolleinheit aufweisen.
Bei Vorhandensein von einer ersten und einer zweiten Kontrolleinheit sind diese be vorzugt untereinander kommunikativ verbunden, insbesondere über einen CAN-Bus. Besonders bevorzugt führt in diesem Fall die erste Kontrolleinheit das erfindungsge mäße Verfahren aus und kann die zweite Kontrolleinheit übersteuern.
Bevorzugt regelt die Kontrolleinheit auch ein dem Antriebssystem zugeordnetes By pass-Ventil, um einen hydraulischen Widerstand zur Regelung eines hydraulischen Drucks zu regeln, welcher von einer vom zweiten Elektromotor angetriebenen Pumpe aufgebaut wird. Somit kann die Kontrolleinheit auf einfache Weise die Leistungsauf nahme des zweiten Elektromotors regeln.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Antriebssystem dazu ausgebildet ist, das erfindungsgemäße Verfahren auszu führen. Dazu verfügt das Antriebssystem über alle notwendigen Vorrichtungen und Mittel.
Die Erfindung betrifft schließlich eine Arbeitsmaschine, umfassend ein erfindungs gemäßes Antriebssystem. Daraus ergeben sich die bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Antriebssystem beschriebenen Vorteile auch für die erfin dungsgemäße Arbeitsmaschine.
Bei der Arbeitsmaschine handelt es sich bevorzugt um einen Radlader. Es kann sich aber auch um einen Kompaktlader, Teleskoplader, Dumper, Bagger oder Traktor handeln. Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in den Figuren dargestellten Ausfüh rungsformen beispielhaft erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 beispielhaft und schematisch eine Ausführungsform des erfindungsge mäßen Verfahrens in Form eines Flussdiagramms und
Fig. 2 beispielhaft und schematisch eine mögliche Ausführungsform einer erfin dungsgemäßen Arbeitsmaschine mit einem erfindungsgemäßen An triebssystem.
Gleiche Gegenstände, Funktionseinheiten und vergleichbare Komponenten sind figu- renübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Diese Gegenstände, Funktionseinheiten und vergleichbaren Komponenten sind hinsichtlich ihrer techni schen Merkmale identisch ausgeführt, sofern sich aus der Beschreibung nicht explizit oder implizit etwas anderes ergibt.
Fig. 1 zeigt beispielhaft und schematisch eine Ausführungsform des erfindungsge mäßen Verfahrens in Form eines Flussdiagramms. Das Verfahren wird in einem An triebssystem 11 einer Arbeitsmaschine 10, beispielsgemäß eines Radladers 10, aus geführt, wobei das Antriebssystem 1 1 der Arbeitsmaschine 10 einen ersten Elektro motor 13 und einen zweiten Elektromotor 19 umfasst. Der erste Elektromotor 13 ist einem Fahrantrieb 12 des Antriebssystems 1 1 zugeordnet, der zweite Elektromotor 19 ist hingegen einem Arbeitsantrieb 18 des Antriebssystems 1 1 zugeordnet. Beim Fahrantrieb 12 wirkt der erste Elektromotor 13 über ein mechanisches Getriebe 14 über eine Kardanwelle 15 und Antriebsachsen 16, 16‘ auf Antriebsräder 17, 17‘ der Arbeitsmaschine 10. Beim Arbeitsantrieb 18 hingegen treibt der zweite Elektromotor 19 eine hydraulische Pumpe 23 an, die wiederum über einen hydraulischen Motor 20, 20‘, insbesondere ein hydraulisches Zylinder-Kolben-Aggregat 20, 20‘, eine Ar beitsvorrichtung 22 wie beispielsweise einen Hebearm 21 betätigt. Sowohl der erste Elektromotor 13 als auch der zweite Elektromotor 19 sind dabei zur Versorgung mit elektrischer Energie mit einem elektrischen Energiespeicher 24 verbunden. In Ver fahrensschritt 1 beginnt die Arbeitsmaschine 10 nun beispielsgemäß einen Brems vorgang, wozu der der erste Elektromotor 13 im Generatorbetrieb betrieben wird und die dabei erzeugte Bremsleistung des ersten Elektromotors 13 auf den Fahrantrieb 12 der Arbeitsmaschine 10 ausgenutzt wird. Gleichzeitig wird in Schritt 2 von einer hierfür ausgebildeten Kontrolleinheit 25 der Zustand des Energiespeichers 24 er fasst. Dazu umfasst die Kontrolleinheit 25 einen Spannungssensor zum Erfassen einer elektrischen Spannung des Energiespeichers 24 und einen Temperatursensor zum Erfassen einer Temperatur des Energiespeichers 24. Weiterhin hat die Kontrol leinheit 25 eine Information in einem elektronischen Speicher über den maximalen Ladestrom, der dem Energiespeicher 24 zugeführt werden kann. Mittels eines hierfür ausgebildeten und entsprechend programmierten Microcontrollers bewertet die Kon trolleinheit 25 die erfassten Daten in Schritt 3 und stellt fest, dass der Energiespei cher 24 momentan prinzipiell geladen werden kann ohne beschädigt zu werden. Gleichzeitig wird in Verfahrensschritt 4 durch den Generatorbetrieb des ersten Elekt romotors 13 eine elektrische Leistung erzeugt. Mittels eines Stromsensors und eines weiteren Spannungssensors erfasst die Kontrolleinheit 25 die vom ersten Elektromo tor 13 erzeugte Leistung in Schritt 5. In Schritt 6 stellt die Kontrolleinheit 25 beispiels gemäß fest, dass die erzeugte Leistung zu groß ist, um ausschließlich dem Energie speicher 24 zugeführt zu werden. Aufgrund des hohen Ladezustands des Energie speichers 24 kann diesem beispielsgemäß nämlich nur noch eine geringe elektrische Leistung zum Laden des Energiespeichers 24 zugeführt werden. Die Kontrolleinheit 25 bestimmt, welcher Anteil der elektrischen Leistung noch dem Energiespeicher 24 zugeführt werden kann und welcher Anteil der elektrischen Leistung dem zweiten Elektromotor 19 zum sofortigen Verbrauch zugeführt werden muss. Über geeignete Schaltmittel 26 führt die Kontrolleinheit 25 deshalb in Schritt 7 dem Energiespeicher 24 genau denjenigen Anteil der elektrischen Leistung zu, den der Energiespeicher 24 noch aufnehmen kann, ohne beschädigt zu werden. Den anderen Anteil führt sie dem zweiten Elektromotor 19 zu. Beide Anteile in Summe ergeben stets die insge samt vom ersten Elektromotor 13 erzeugte Leistung. In Verfahrensschritt 8 treibt der zweite Elektromotor 19 nun mit der ihm zugeführten elektrischen Leistung die hyd raulische Pumpe 23 an, wodurch die elektrische Leistung in eine mechanische bzw. hydraulische Leistung umgewandelt wird. Der dabei entstehende hydraulische Druck dient z.B. zum Betrieb des Arbeitsantriebs 18. Um sicherzustellen, dass der in Schritt 6 bestimmte Anteil der elektrischen Leistung, der dem zweiten Elektromotor 19 zuge führt wird, auch tatsächlich vom zweiten Elektromotor 19 vollständig verbraucht wird, wird gleichzeitig zu Schritt 8 in Schritt 9 ein hydraulischer Widerstand eingeregelt, gegen den der hydraulische Druck mittels der hydraulischen Pumpe 23 vom zweiten Elektromotor 19 erzeugt wird. Somit kann die Last und damit der Leistungsbedarf des zweiten Elektromotors 19 gezielt geregelt werden. Der hydraulische Widerstand wird dabei beispielsgemäß mittels eines Bypass-Ventils 27 eingeregelt, das bei Überstei gen eines einstellbaren Drucks öffnet und somit einen Druckabbau unter Verbrauch der dem zweiten Elektromotor 19 zugeführten Leistung ermöglicht. Da es sich um ein Bypass-Ventil handelt, wird keine Arbeitsvorrichtung 21 , 22 des Arbeitsantriebs 18 betätigt. Die Kontrolleinheit 25 führt weiterhin eine permanente Überwachung des Zustands des Energiespeichers 24 aus, wodurch das beispielhaft beschriebene Ver fahren ab dem Verfahrensschritt 2 von neuem beginnt.
Fig. 2 zeigt beispielhaft und schematisch eine mögliche Ausführungsform einer erfin dungsgemäßen Arbeitsmaschine 10 mit einem erfindungsgemäßen Antriebssystem 1 1. Beispielsgemäß handelt es sich bei der Arbeitsmaschine 10 um einen elektromo torisch angetriebenen Radlader 10. Der Antriebssystem 1 1 umfasst beispielsgemäß einen Fahrantrieb 12 mit einem ersten Elektromotor 13, einem mechanischen Getrie be 14, einer Antriebswelle 15, Antriebsachsen 16, 16‘ und Antriebsräder 17, 17‘ des Radladers 10. Weiterhin umfasst das Antriebssystem 1 1 einen Arbeitsantrieb 18 mit einem zweiten Elektromotor 19, einer vom zweiten Elektromotor 19 angetriebenen hydraulischen Pumpe 23 und zwei Zylinder-Kolben-Aggregaten 20, 20‘ zur Betäti gung eines Hebearms 21 und einer Ladeschaufel 22. Schließlich umfasst das An triebssystem 11 auch einen elektrischen Energiespeicher 24, der beispielsgemäß als Li-Polymer-Batterie ausgebildet ist und sowohl den ersten Elektromotor 13 als auch den zweiten Elektromotor 19 mit elektrischer Energie bzw. Leistung versorgt. Zum Erzeugen einer Bremsleistung des Fahrantriebs 12 ist der erste Elektromotor 13 im Generatorbetrieb betreibbar, so dass eine elektrische Leistung erzeugt wird. Diese vom ersten Elektromotor 13 erzeugte Leistung wird zunächst dazu genutzt, den Energiespeicher 24 zu laden, soweit und solange dies möglich ist, ohne den Ener giespeicher 24 dabei zu beschädigen, beispielsweise durch einen zu hohen Lade strom, durch eine Überladung oder auch durch Überhitzen des Energiespeichers 24. Zu diesem Zweck verfügt das Antriebssystem 11 weiterhin über eine Kontrolleinheit 25, die dazu ausgebildet ist, die elektrische Leistung nach Maßgabe des jeweiligen Zustands des Energiespeichers 24 vollständig oder teilweise dem Energiespeicher 24 und/oder dem zweiten Elektromotor 19 zuzuführen. Dazu steuert die Kontorollein heit 25 Schaltmittel 26, welche die erzeugte Leistung nach Vorgabe der Kontrollein- heit 25 entweder dem Energiespeicher 24 oder aber dem zweiten Elektromotor 19 zuführen. Dem Energiespeicher 24 zugeführte Leistung wird - wie bereits beschrie ben - dazu verwendet, den Energiespeicher 24 zu laden. Lediglich diejenige Leis tung, die dem Energiespeicher 24 nicht zugeführt werden kann, ohne diesen zu be schädigen, wird dem zweiten Elektromotor 19 zugeführt und von diesem verbraucht, so dass der erste Elektromotor 13 im Generatorbetrieb eine maximale Bremsleistung entfalten kann. Um den Leistungsbedarf bzw. die Leistungsaufnahme des zweiten Elektromotors 19 an die Leistung anzupassen, die dem Energiespeicher 24 nicht zu geführt werden kann, erzeugt der zweite Elektromotor 19 über die Pumpe 23 einen hydraulischen Druck gegen einen regelbaren hydraulischen Widerstand. Der regelba re hydraulische Widerstand ist beispielsgemäß mittels eines Bypass-Ventils 27 von der Kontrolleinheit 25 regelbar.
Bezuqszeichen
Beginn des Bremsvorgangs
Erfassen des Zustands des Energiespeichers
Bewerten des Zustands des Energiespeichers
Erzeugen der elektrischen Leistung
Erfassen der elektrischen Leistung
Bewerten der elektrischen Leistung
Zuführen von elektrischer Leistung an den Energiespeicher und/oder den zweiten Elektromotor
Antreiben der hydraulischen Pumpe
Einregeln des hydraulischen Widerstands
Arbeitsmaschine, Radlader
Antriebssystem
Fahrantrieb
erster Elektromotor
mechanisches Getriebe
Antriebswelle
Vorderräder
Hinterräder
Arbeitsantrieb
zweiter Elektromotor
, 20‘ hydraulischer Motor, Zylinder-Kolben-Aggregat
Hebearm
Arbeitsgerät, Ladeschaufel
hydraulische Pumpe
Energiespeicher
Kontrolleinheit
Schaltmittel
Bypass-Ventil

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zum Betreiben eines Antriebssystems (1 1 ) für eine Arbeitsmaschine
(10), wobei ein erster Elektromotor (13) einem Fahrantrieb (12) des Antriebssystems
(1 1 ) zugeordnet ist und ein zweiter Elektromotor (1 9) einem Arbeitsantrieb (18) des Antriebssystems (1 1 ) zugeordnet ist, wobei dem Fahrantrieb (12) und dem Arbeitsan trieb (18) ein elektrischer Energiespeicher (24) zum Betrieb des ersten und des zwei ten Elektromotors (13, 19) zugeordnet ist, wobei der erste Elektromotor (13) zum Er zeugen einer Bremsleistung des Fahrantriebs (12) in einem Generatorbetrieb betrie ben wird (1 ) und wobei im Generatorbetrieb eine elektrische Leistung erzeugt wird (4),
dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Leistung nach Maßgabe eines Zu stands des Energiespeichers (24) vollständig oder teilweise dem Energiespeicher (24) und/oder dem zweiten Elektromotor (19) zugeführt wird (7).
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass der Zustand des Energiespeichers (24) durch einen Ladezustand des Energiespeichers (24), eine Temperatur des Energiespeichers (24) und/oder einen maximalen Ladestrom des Energiespeichers (24) geprägt ist.
3. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischer Leistung dem Energiespeicher (24) zugeführt wird (7), soweit und solange der Energiespeicher (24) elektrische Leistung aufnehmen kann.
4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Elektromotor (19) eine hydraulische Pum pe (23) antreibt, welche einen hydraulischen Druck zum Betrieb des Arbeitsantriebs erzeugt (8).
5. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass der hydraulische Druck gegen einen regelbaren hyd raulischen Widerstand erzeugt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass der hydraulische Widerstand mittels eines Bypass- Ventils (27) eingeregelt wird (9).
7. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 5 und 6,
dadurch gekennzeichnet, dass der hydraulische Widerstand derart eingeregelt wird, dass die elektrische Leistung in Summe vollständig dem Energiespeicher (24) und/oder dem zweiten Elektromotor (13) zugeführt werden kann.
8. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Reibungsbremse die im Generatorbetrieb er zeugbare elektrische Leistung begrenzt, wenn diese die Summe einer vom Energie speicher (24) und vom zweiten Elektromotor (13) insgesamt aufnehmbaren elektri schen Leistung übersteigt.
9. Antriebssystem (1 1 ) für eine Arbeitsmaschine (10), umfassend einen Fahrantrieb (12) mit einem ersten Elektromotor (13) und einen Arbeitsantrieb (18) mit einem zweiten Elektromotor (19), wobei dem Fahrantrieb (12) und dem Arbeitsantrieb (18) ein gemeinsamer elektrischer Energiespeicher (24) zum Betrieb des ersten und des zweiten Elektromotors (13, 19) zugeordnet ist, wobei der erste Elektromotor (13) zum Erzeugen einer Bremsleistung des Fahrantriebs (12) in einem Generatorbetrieb be treibbar ist und wobei im Generatorbetrieb eine elektrische Leistung erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kontrolleinheit (25) des Antriebssystems (10) dazu ausgebildet ist, die elektrische Leistung nach Maßgabe eines Zustands des Energiespeichers (24) vollständig oder teilweise dem Energiespeicher (24) und/oder dem zweiten Elektromotor (19) zuzuführen.
10. Antriebssystem (1 1 ) nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebssystem (1 1 ) dazu ausgebildet ist, ein Ver fahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7 auszuführen.
1 1 . Arbeitsmaschine (10), umfassend ein Antriebssystem (1 1 ) nach mindestens einem der Ansprüche 9 und 10.
PCT/EP2019/067461 2018-07-03 2019-06-28 Verfahren zum betreiben eines antriebssystems für eine arbeitsmaschine, antriebssystem und arbeitsmaschine WO2020007751A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/257,020 US20210276428A1 (en) 2018-07-03 2019-06-28 Method for operating a drive system for a work machine, drive system and work machine
CN201980044739.3A CN112368451B (zh) 2018-07-03 2019-06-28 操作作业机械的驱动系统的方法、驱动系统和作业机械

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018210911.7 2018-07-03
DE102018210911.7A DE102018210911A1 (de) 2018-07-03 2018-07-03 Verfahren zum Betreiben eines Antriebssystems für eine Arbeitsmaschine, Antriebssystem und Arbeitsmaschine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020007751A1 true WO2020007751A1 (de) 2020-01-09

Family

ID=67226226

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2019/067461 WO2020007751A1 (de) 2018-07-03 2019-06-28 Verfahren zum betreiben eines antriebssystems für eine arbeitsmaschine, antriebssystem und arbeitsmaschine

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20210276428A1 (de)
CN (1) CN112368451B (de)
DE (1) DE102018210911A1 (de)
WO (1) WO2020007751A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021254968A1 (de) * 2020-06-16 2021-12-23 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum betreiben eines elektrischen antriebsstrangs einer arbeitsmaschine, elektrischer antriebsstrang für eine arbeitsmaschine und arbeitsmaschine
DE202022105512U1 (de) 2022-09-29 2024-01-08 Liebherr-Werk Nenzing Gmbh Arbeitsmaschine

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020206465A1 (de) 2020-05-25 2021-11-25 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Betreiben einer elektrisch angetriebenen Arbeitsmaschine, elektrischer Antriebsstrang für eine Arbeitsmaschine und Arbeitsmaschine
DE102020210997A1 (de) 2020-09-01 2022-03-03 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs einer Arbeitsmaschine, Antriebsstrang für eine Arbeitsmaschine und Arbeitsmaschine
DE102021207028A1 (de) 2021-07-05 2023-01-05 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Betreiben des Antriebsstrangs, Antriebsstrang für eine Arbeitsmaschine und Arbeitsmaschine
DE102021212439A1 (de) 2021-11-04 2023-05-04 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Asynchronmaschine für ein Fahrzeug und Asynchronmaschine für ein Fahrzeug

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3121698A1 (de) 1980-06-02 1982-04-08 Atlas Copco AB, Nacka Batteriebetriebenes ladefahrzeug, insbesondere fuer den bergbau
EP0962597A2 (de) 1998-06-01 1999-12-08 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Batteriebetriebene Baumaschine
WO2008128674A1 (de) 2007-04-20 2008-10-30 Deutz Aktiengesellschaft Hybridantriebsstrang
JP2012017650A (ja) * 2011-08-29 2012-01-26 Sumitomo (Shi) Construction Machinery Co Ltd 充電機能を備えたショベル
US20140277970A1 (en) * 2011-10-14 2014-09-18 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Hybrid Construction Machine and Method for Controlling the Same
WO2018001590A1 (de) * 2016-06-27 2018-01-04 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung für eine elektromaschine, insbesondere eines kraftfahrzeugs

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006280161A (ja) * 2005-03-30 2006-10-12 Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp ハイブリッド電気自動車用回生制御装置
WO2006132009A1 (ja) * 2005-06-06 2006-12-14 Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd. 作業機械
US7320216B2 (en) * 2005-10-31 2008-01-22 Caterpillar Inc. Hydraulic system having pressure compensated bypass
KR101390078B1 (ko) * 2010-12-24 2014-05-30 두산인프라코어 주식회사 하이브리드 굴삭기 붐 구동시스템 및 그 제어방법
CN103328295B (zh) * 2011-01-21 2016-03-16 日立建机株式会社 作业车辆的控制装置及作业车辆
JP2014213628A (ja) * 2013-04-23 2014-11-17 本田技研工業株式会社 車両の制動システム
US10112600B2 (en) * 2013-09-27 2018-10-30 Liebherr-Components Biberach Gmbh Self-propelling work machine and method for braking such a work machine
US9637006B2 (en) * 2014-07-31 2017-05-02 Caterpillar Inc. Power converter for electric hybrid earthmoving machine
DE102015111926A1 (de) * 2015-07-22 2017-01-26 Linde Material Handling Gmbh Mobile Arbeitsmaschine, insbesondere Flurförderzeug, mit einem elektrischen Antriebssystem

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3121698A1 (de) 1980-06-02 1982-04-08 Atlas Copco AB, Nacka Batteriebetriebenes ladefahrzeug, insbesondere fuer den bergbau
EP0962597A2 (de) 1998-06-01 1999-12-08 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Batteriebetriebene Baumaschine
WO2008128674A1 (de) 2007-04-20 2008-10-30 Deutz Aktiengesellschaft Hybridantriebsstrang
JP2012017650A (ja) * 2011-08-29 2012-01-26 Sumitomo (Shi) Construction Machinery Co Ltd 充電機能を備えたショベル
US20140277970A1 (en) * 2011-10-14 2014-09-18 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Hybrid Construction Machine and Method for Controlling the Same
WO2018001590A1 (de) * 2016-06-27 2018-01-04 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung für eine elektromaschine, insbesondere eines kraftfahrzeugs

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021254968A1 (de) * 2020-06-16 2021-12-23 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum betreiben eines elektrischen antriebsstrangs einer arbeitsmaschine, elektrischer antriebsstrang für eine arbeitsmaschine und arbeitsmaschine
DE202022105512U1 (de) 2022-09-29 2024-01-08 Liebherr-Werk Nenzing Gmbh Arbeitsmaschine

Also Published As

Publication number Publication date
CN112368451B (zh) 2023-01-03
CN112368451A (zh) 2021-02-12
DE102018210911A1 (de) 2020-01-09
US20210276428A1 (en) 2021-09-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2020007751A1 (de) Verfahren zum betreiben eines antriebssystems für eine arbeitsmaschine, antriebssystem und arbeitsmaschine
EP3049270B1 (de) Selbstfahrende arbeitsmaschine sowie verfahren zum abbremsen einer solchen arbeitsmaschine
DE4446485C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Abbremsen eines Kraftfahrzeuges mit Hybridantrieb
EP2528790B1 (de) Verfahren zum betreiben eines bremssystems für ein kraftfahrzeug und bremssystem
EP2428483B1 (de) Flurförderzeug mit einem elektrischen Fahrantrieb
DE102011017595A1 (de) Bremssystem für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems
DE102007019156A1 (de) Hybridantriebsstrang
DE102015111926A1 (de) Mobile Arbeitsmaschine, insbesondere Flurförderzeug, mit einem elektrischen Antriebssystem
EP2043897B1 (de) Verfahren zur regelung des ladezustandes eines energiespeichers für ein fahrzeug mit hybridantrieb
DE102007036665A1 (de) Verfahren zur situationsgerechten Anpassung der Leistungsfähigkeit eines elektrischen Bordnetzes
WO2020187905A1 (de) Verfahren zum betreiben eines antriebsstrangs einer arbeitsmaschine, antriebsstrang für eine arbeitsmaschine und arbeitsmaschine
WO2009156192A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum betreiben eines fahrzeuges mit hybridantrieb
DE102018218863A1 (de) Verfahren zum Betrieb eines Antriebssystems, Antriebssystem und Arbeitsmaschine
DE102020210997A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs einer Arbeitsmaschine, Antriebsstrang für eine Arbeitsmaschine und Arbeitsmaschine
DE102021207156A1 (de) Verfahren zum Betreiben des Antriebsstrangs, Antriebsstrang für eine Arbeitsmaschine und Arbeitsmaschine
DE102012208462B4 (de) Vorrichtung zum Betreiben eines Antriebsstrangs
DE102007037690A1 (de) Flurförderzeug mit einem Fahrmodus und einem Bremsmodus
DE102015222016A1 (de) Verfahren sowie Antriebs- und Bremssystem zum Bremsen eines vollständig oder teilweise elektromotorisch angetriebenen Fahrzeugs
DE102015117919B4 (de) Aktives Einziehen einer Bremse bei Regenerierung
DE102021206653B3 (de) Verfahren zum Betreiben eines elektrifizierten Antriebsstrangs für eine Arbeitsmaschine, elektrifizierter Antriebsstrang für eine Arbeitsmaschine und Arbeitsmaschine
DE102021206778B4 (de) Verfahren zum Betreiben des Antriebsstrangs, Antriebsstrang für eine Arbeitsmaschine und Arbeitsmaschine
DE102022127791A1 (de) Mobile Arbeitsmaschine mit einem elektrischen Energiespeicher für wenigstens zwei Hauptverbraucher
DE102022204379A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer mobilen Arbeitsmaschine
DE102021207028A1 (de) Verfahren zum Betreiben des Antriebsstrangs, Antriebsstrang für eine Arbeitsmaschine und Arbeitsmaschine
EP4353906A1 (de) Verfahren zum abbremsen einer verdichtungsmaschine und verdichtungsmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19737682

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19737682

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1