Teknikföretaget Danfoss uppger att tester av det nya hydraulsystemet Dextreme Max visar betydande energibesparingar för batteridrivna grävmaskiner.
Enligt företaget minskade energiförbrukningen med 35 procent i en 30-tons elgrävmaskin, samtidigt som drifttiden på en batteriladdning ökade med 53 procent.
Resultaten kommer från ett utvecklingsprojekt som delvis finansierats av den brittiska staten genom ett stöd på motsvarande cirka 4,3 miljoner pund.
Ska minska energiförluster i hydraulsystemet
Dextreme Max bygger på en digital hydraulikarkitektur som syftar till att minska energiförluster och återvinna energi som normalt går förlorad vid maskinrörelser.
Systemets kärna är en digital hydraulisk pumpmotor med flera individuellt styrbara utgångar. Tekniken gör det möjligt att styra olika funktioner separat och samtidigt återvinna energi från exempelvis sänkning av grävarmens bom.
Danfoss uppger att tekniken på sikt kan minska energiförbrukningen i grävmaskiner med upp till 50 procent.
Testades i ombyggd elgrävmaskin
För projektet användes en bandgrävmaskin av modellen Develon DX300LC-7.
Maskinen var ursprungligen dieseldriven men byggdes om till eldrift av det nederländska företaget Staad B.V..
Den elektriska drivlinan består bland annat av en permanentmagnetmotor från Danfoss samt tre batteripaket med en sammanlagd energikapacitet på 420 kilowattimmar.
Danfoss ersatte därefter de traditionella hydraulpumparna med sitt digitala pumpsystem och utvecklade även ny styrprogramvara som samordnar hydraulik, drivlina och övriga hjälpsystem i realtid.
Betydande energibesparingar i tester
Flera standardiserade tester genomfördes för att jämföra prestandan före och efter ombyggnaden.
Vid så kallad luftschaktning minskade energiförbrukningen med 49 procent, medan energianvändningen vid grävning och tippning reducerades med 31 procent.
När resultaten vägdes samman utifrån ett typiskt arbetsmönster med både schaktning och grävning landade den genomsnittliga energibesparingen på 35 procent.
Samtidigt påverkades arbetstakten endast marginellt.
Kan minska behovet av stora batteripaket
En av de största utmaningarna för elektrifieringen av tunga entreprenadmaskiner är batteriernas storlek, vikt och kostnad.
Enligt Danfoss innebär energibesparingarna att en maskin med samma batterikapacitet kan arbeta över 50 procent längre än dagens motsvarande elgrävmaskiner.
Alternativt skulle en maskin kunna utrustas med färre batteripaket och ändå uppnå liknande drifttid som dagens lösningar.
Företaget menar att detta kan bidra till att göra elektriska entreprenadmaskiner mer konkurrenskraftiga både ekonomiskt och praktiskt.
Elektrifieringen av tunga maskiner går långsamt
Elektrifieringen av entreprenadmaskiner har hittills utvecklats betydligt långsammare än elektrifieringen av personbilar.
Orsakerna är framför allt höga energibehov, stora batterikrav och långa arbetsdagar som ställer höga krav på drifttid.
Danfoss anser att digital hydraulik kan vara en viktig del av lösningen genom att minska energiförbrukningen utan att försämra produktiviteten.
Företaget uppger att de enklare versionerna av Dextreme-systemet redan finns kommersiellt tillgängliga, medan Dextreme Max fortfarande befinner sig i utvecklings- och verifieringsfasen inför en framtida marknadslansering.
Källa: Danfoss Power Solutions
Fakta:
Hydraulsystem står för en betydande del av energiförlusterna i grävmaskiner och andra entreprenadmaskiner. Traditionella system reglerar ofta flöden genom ventiler där energi går förlorad i form av värme. Digital hydraulik använder istället individuellt styrbara pumpar och ventiler för att minska förlusterna och möjliggöra energiåtervinning. Tekniken har länge utvecklats för militära och industriella tillämpningar men börjar nu användas även inom elektrifierade entreprenadmaskiner, där energieffektivitet är avgörande för räckvidd och drifttid.
