EMPAC 2022:电气化、软件和连接组件

博世力士乐邀请客户、分销商和行业媒体编辑进行了一次关于移动设备中液压非公路系统电气化组件的教育之旅。

一位专家与贸易媒体谈论泵和电机
一位专家与贸易媒体谈论泵和电机

博世力士乐电气化移动产品及应用大会(EMPAC)在其软件和电气化产品组合上充满活力和兴奋。2022年6月13日,该团队欢迎贸易媒体成员及其客户和分销商来到伊利诺伊州绍姆堡参加该活动,其中包括所有新技术的教育演示和展览。该公司计划推出新产品,其重点是公司的核心——一切以人为本。团队与客户沟通,学习,然后开发解决方案。在本次活动中展示和讨论的每个组件都是非公路oem的可能解决方案。 Matthias Kielbassa与行业媒体谈论eLion平台和电气化。 Matthias Kielbassa与行业媒体谈论eLion平台和电气化。

为什么电气化?

虽然博世力士乐专注于流体动力,但减少排放的需求,以及对组件集成、自动化和电气化的期望,激发了这些新的产品组合。这些产品的另一个好处是增加了组件效率和可伸缩性。每个产品组合都是健壮的、可伸缩的和安全的。安全方面包括设备的功能安全和电气安全。

一辆纯电动汽车需要什么?博世力士乐团队开发了一种电动遥控器。他们在机器上使用了扩展的电子作品集。这包括:

  • 连接汽车
  • 扩展能力
  • 直流/直流转换器
  • 电池的车载充电器
  • 高压电缆
  • 配电
  • 电池(从OEM购买)

除了电池,博世力士乐制造了所有其他部件。该团队利用其在工业驱动方面多年的专业知识,为OEM用例提供电气化解决方案。这包括车辆的全电气化、液压系统的电气化和混合动力应用。 与行业媒体编辑讨论BODAS软件和数字应用解决方案 与行业媒体编辑讨论BODAS软件和数字应用解决方案

eLion平台:电机发电机,逆变器和齿轮箱

在eLion电气化平台的演示中,博世力士乐移动设备电气化副总裁Matthias Kielbassa讨论了这些组件以及将它们集成到汽车中的困难。eLion平台包括电机发电机、逆变器、变速箱和软件。博世力士乐团队并不是简单地修改现有的投资组合。他们从头开始,制造出了能够承受高速公路外恶劣条件(高温、灰尘和振动)的部件。例如,系统的逆变器具有较高的温度范围(-40°C和85°C)和抗冲击/振动。这种健壮的逆变器也满足IP6K9K输入保护要求。 eLion平台的一些组件 eLion平台的一些组件 博世力士乐公司

该平台的模块化设计允许系统可扩展。博世力士乐的700伏eLION电动发电机的标称功率范围从20到200千瓦(峰值功率可达400千瓦),提供的标称扭矩可达1050牛米,最大扭矩可达2400牛米。它们有四种尺寸,具有不同的长度和绕组配置。根据设计的不同,它们有快速或标准速度版本。超过80种配置是可能的,这意味着最大的设计自由的制造商时,电动现有和新的汽车架构。

为了配合电机的范围,eLION还提供不同功率级别的逆变器,具有高达300安培的连续电流和高过载能力。逆变器支持直流母线电压从400伏到850伏。 逆变器是eLion平台的一部分 逆变器是eLion平台的一部分

在Kielbassa的演讲中,当他开始讨论变速箱时,他介绍了博世力士乐移动部件变速箱事业部开发与销售副总裁Christof Lamparski博士。Lamparski介绍了eLion产品组合中变速箱(eGFT和eGFZ)的多样性和可选性。

一个eLion变速箱和电动马达 一个eLion变速箱和电动马达 为了支持和驱动非公路机械的电气化,博世力士乐开发了第一个专为电机设计的双轴驱动器。单速和双速变速箱安装在车辆的中央部分,并汇集能量,仅用一个电机驱动两个轴。

两个变速箱选项使高功率密度实现,同时确保高速电机的噪声优化。虽然设计的功能与eLion电机,他们也运行良好与其他制造商的电机与类似的功率。

具体来说,一个安装的双速变速箱有以下好处:

  • 与博世力士乐电机配合使用时,效率高达90%
  • 换挡控制平滑换挡
  • NVH(噪音/振动/刺耳)优化
  • 功能安全(ISO13849)

Kielbassa对eLION平台的好处感到兴奋。“我们的目标是利用我们的技术创造一个效率更高、噪音排放更低、空气污染更少的未来。我们在正确的时间拥有正确的产品,我们也在用未来可行的移动工作机器帮助我们的客户加强他们的市场地位。”

欲了解更多,请观看视频对话来自基尔巴萨和兰帕斯基的活动。

移动机械制造商必须决定是使用压力、扭矩还是旋转角度来控制他们的泵,并且必须做出妥协。这同样适用于许多其他的参数,这些参数只为硬件定义一次,并在整个机器的使用寿命中继续。博世力士乐的新电液解决方案通过将控制功能从流体机械控制器转移到软件来解决这个问题。这使得机器更多功能和灵活。此外,机器还受益于生产率的提高和能耗的降低。 一位专家与贸易媒体谈论泵和电机 一位专家与贸易媒体谈论泵和电机

电液eOC泵

带有旋转角度传感器和压力传感器的电液eOC泵是eOC体系结构的核心部件。它确保适当控制扭矩、压力或流量的必要设定点值。该泵提供了毫秒精度的动态控制来调节压力。通过与eOC can接口软件的结合,可以设置、更改和组合动力学和功率控制等特性。

eOC体系结构不仅为液压工作开辟了新的可能性。这也为小型机械的行程驱动系统提供了一种新的方法。eOC的功能遵循二级控制的概念,结合了闭路行程驱动的功能和开路驱动的物理布局,只需要一个泵就可以完成行程和工作功能。因此,在紧凑型机械中,所有的行程和工作液压功能都可以合并到一个液压回路中——所有的旋转消费者都直接连接到压力管线上。 一种活塞齿轮泵制造技术 一种活塞齿轮泵制造技术 博世力士乐公司

Piston-Gear泵

一种具有公共吸口的新型活塞齿轮泵总成,旨在为使用两种液压泵为工具和其他设备提供动力的移动机器提供一种紧凑的全工程串联泵配置。

新的串联配置结合了两个经过验证的液压泵系列:A1VO/A10VO轴向柱塞泵和AZPF/AZPW外啮合齿轮泵。活塞齿轮泵组件包含一个公共吸入口,消除了对每个泵的独立液压管路的需要,减少了潜在的故障或泄漏点。该组件还降低了与液压进给管路相关的成本。

汽车

在活动期间,团队介绍了电机,包括一个新的径向柱塞电机,MCR-S。这种电机提供了更紧凑的解决方案与驻车制动重新定位到电机的身体。设计团队还在电机分配器中集成了双速换向阀芯,并优化了主端口位置。结果是一个耐用的电机,高达33%的短,41%的轻,优化了简化安装,提高了效率。

MCR8T,另一种径向柱塞电机,用于紧凑型履带式装载机(ctl)和其他履带式车辆。为直接驱动CTL轨道电机开发,它采用了创新的旋转组设计,以提供功率密度和耐用性。新的旋转组设计提供了高达55%的最大扭矩增加,增强耐久性和20%的流动能力增加时,与现有的尺寸相似的框架尺寸6。 MCR8T电动机 MCR8T电动机 博世力士乐公司

MCR-T径向柱塞电机设计为连续的高转速,在最艰难的轨道驱动应用,因此紧凑的履带式装载机也可以覆盖更长的距离。在高速模式下,电机以66%的标准减少排量运行,这也是可配置的要求,减少油流在电路和提高系统效率。

阀门和系统

博世力士乐团队展示了几种新型阀门和模块化阀门系统。

Load-Sensing阀门

用于介质压力平台(MPP)的RM10-MPP和RM15-MPP阀门是结构紧凑、通用、多用途负载感知的方向控制阀。该产品集成了现代、节能的系统,具有灵活的组装,在两个不同的尺寸之间不需要过渡板。

阀门管线为需要不同流量和功能的机器提供了最佳的灵活性,但由于行业规定,空间有限。阀门配置有常见的工业工作端口和负载感知释放墨盒。在280bar的泵压力和320bar的工作端口压力下,它们具有较低的泄漏需求。

这些阀门的应用包括:

  • CTL/滑转向加载器
  • 垃圾和市政车辆
  • 工作用卡车起重机
  • 叉车
  • Telehandlers
  • 紧凑型施工设备

预补偿比例换向阀

EDG系列适用于小型液压执行系统。这些系统要求系统的紧凑性、鲁棒性和高性能。例子有:

  • 移动式高架工作平台
  • 车载起重机
  • 结构紧凑
  • 农用和市政车辆

EDG比例方向阀有两种版本:紧凑型和高阀体。紧凑型也可以配置二次泄压和防空化阀和/或LS截止阀,用于在A和B端口上单独独立的压力设置。两种版本的额定压力分别为350 bar (5000 psi)和40升/分钟(10.5加仑/分钟),内部优化的低压降。

博世力士乐还开发了一种新的专用手动杠杆覆盖选项。高阀体版本可以配置集成平衡或先导操作止回阀,以实现最大的紧凑性和轻量级组件。

结构紧凑,可编程性能阀

e -阀非常适合12- 40吨的挖掘机,它提供了较低的压降,并在标准化、紧凑的包装中提高了可控性。其他好处包括更快的工作周期,去除外部液压先导线和显著的燃料节省。 的e 的e 博世力士乐公司

电液控制挖掘机是精密机械。这种新的阀门可以处理大流量计量和速度控制的主要阶段的负载降低,以及精细控制所需的精密执行机构的运动。电子阀通过操纵杆信号和软件算法操作,在后台扮演看门狗的角色,当检测到软管爆裂事件时,随时准备接管并关闭阀门。

e -阀采用420bar (6000 psi)铸造外壳,重量轻21%,压降降低46%。它有三种气缸连接尺寸:½英寸,¾英寸和1英寸SAE代码62法兰。

数字应用解决方案

博世力士乐的BODAS数字应用解决方案是将本报告中讨论的所有解决方案结合在一起的粘合剂。它为原始设备制造商提供了一种开发物联网(IoT)连接车辆的方法,既可以使用预编程控制器和其他组件,也可以使用开放的、可扩展的系统。BODAS为非公路行业提供物联网解决方案、软件和电子硬件。

该系统可以是一个一体化的解决方案,或者OEM团队可以根据自己的需求选择所需的组件。该解决方案还提供:

  • 功能安全:根据ISO 13849和ISO 19014的最高PL_d,以及根据ISO 25119的AgPL_d。
  • 网络安全:处理所有相关层,以达到安全的移动机器控制,并对网络攻击具有健壮性
  • 为自动化做好准备:通过将经过验证的汽车环绕感应组件与匹配的软件功能相结合,实现先进的辅助功能

连接:物联网解决方案

他们的BODAS系统检查整个数据流:从数据的来源到将其转化为可操作的数据。连接设备是基于linux的网关。它们提供安全、可靠、可配置和可扩展的连接硬件,以及全面和用户友好的设备

管理服务。

IT基础设施是开放和模块化的。设备管理和数据管理是分开的。应用程序可用,因此oem和终端用户可以以他们需要的方式查看数据。这些应用程序包括:

  • 车队管理
  • 车辆卫生
  • 远程研发服务
  • 车辆操作流程

oem还可以将其数据分析算法集成到边缘或云端。

软件:作品集和工具

BODAS软件解决方案涵盖了广泛的优化机器:

  • 标准的,可配置的,现成的机器功能应用解决方案
  • 软件库和模块
  • 集成的软件开发体系结构

EMPAC期间讨论的一个操纵杆 EMPAC期间讨论的一个操纵杆 博世力士乐公司 该软件包括BODAS硬件和系统的编程、参数化和诊断工具。补充力士乐液压,BODAS软件使理想的机器控制。更详细的投资组合和工具是:

  • 标准应用软件-可嵌入OEM应用的不同功能的现成模块
  • 软件架构基于移动应用软件体系结构(MASAR)的集成开发环境支持oem在基于模型的软件开发的管理、可重用性和集成
  • 工具-为机器更新配置,校准,诊断,和高效和用户友好的编程

硬件:从控制器到环绕感应

BODAS移动电子平台是开放的、可扩展的和免费使用的。它涵盖了移动机器的控制单元、连接设备、传感器和人机界面(HMIs)。BODAS硬件要么可自由编程,要么带有整体控制软件。 rc40, BODAS控制器之一 rc40, BODAS控制器之一 博世力士乐公司

投资组合的组成部分是:

  • 控制器-这些都是基于汽车技术、可扩展和pin-for-pin兼容的控制器平台,可以与OEM应用解决方案一起编程
  • 传感器-全面的传感器家族,提供了一个创新的组合,在机器的生命周期内具有最高的精度,并准备在不同的安全应用中使用;一些传感器包括超声波、雷达和惯性
  • HMIs-产品组合包括显示器,eh操纵杆和踏板
  • 远程控制装置- oem可以将其机器连接到博世(或任何其他)物联网基础设施;它们是基于微处理器技术和Linux操作系统
  • 围绕传感-为原始设备制造商提供传感器支持的环境控制,以辅助车辆运动和操作
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