Antriebssysteme im Vergleich für die maximale Effizienz Ihrer Anwendung VECTOPOWER. das Herz für elektrische Antriebssysteme

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1 Antriebssysteme im Vergleich für die maximale Effizienz Ihrer Anwendung das Herz für e Antriebssysteme

2 Welche Technologie ist die beste Finden sie das optimale Antriebssystem für Ihre Anforderungen für den Einsatz in Nutzfahrzeugen? diesel- hybrid voll- Um wieviel können die Emissionen gesenkt werden? Lohnt es sich während des Betriebs Energie zurückzugewinnen? Lärmoptimiert Wie lässt sich die Lebensdauer optimieren? Wie leise wird die Anwendung? Welche maximale kann erreicht werden? Warum überhaupt etwas anderes als Diesel? Gute Verbrennungsmotoren erreichen heute Wirkungsgrade von bis zu 50%. Die Technik ist bewährt und weit verbreitet. Das Nachtanken ist einfach und die Infrastruktur dafür ist vorhanden. Warum ist die Elektrifizierung trotzdem in aller Munde? Der Verbrennungsmotor hat einen gravierenden Nachteil. Der optimale Wirkungsgrad gilt nur für einen engen Betriebspunkt, meist bei maximaler Leistung. Sogenannte Muscheldiagramme für Verbrennungsmotoren geben Aufschluss darüber, wie hoch der Wirkungsgrad in Abhängigkeit von Last und Drehzahl ist und offenbaren, dass bei halber Last der Wirkungsgrad auf ein Viertel sogar bis auf 15 Prozent fallen kann und bei weiter abnehmender Last noch schlechter wird. Diese Schwäche versucht man in hybriden Systemen auszugleichen. Der Verbrennungsmotor wird durch ein es Antriebssystem ergängt, damit der Verbrenner so oft wie möglich mit optimalem Wirkungsgrad läuft. Und obwohl die zusätzliche Energiewandlung in hybriden Systemen auch Verluste bedeuten, lässt sich bei bestimmten Anwendungen bis zu 30% Energie einsparen. Aber auch die Hybridisierung hat Ihre Grenzen. Jedes derzeit verfügbare Antriebssystem hat seine Vor- und Nachteile. Und es muss abhängig von den Anforderungen der Anwendung entschieden werden, was am sinnvollsten ist. Wie viel Bauraum kann gespart werden? Entscheidend dabei ist die Abstimmung auf Ihre Anwendung Wir helfen Ihnen gerne dabei. Für einen ersten Eindruck haben wir für Sie die folgende Seiten zusammengestellt, auf denen einige Unterschiede zwischen den einzelnen Antriebssystemen erläutert werden.

3 Diesel- - mit Lärmoptimiert 1/5 4/5 Primärenergie Diesel Vorteile gegenüber diesel-hydraulischen Antrieben weniger Gefahr bei Defekt Anbindung er Aggregate einfachere Bauweise, bessere Wartbarkeit flexible Lastverteilung im System bessere Effizienz Binnenschiffe Das System im Detail Diesel-e Antriebssysteme bestehen aus einem oder mehreren Generatoren mit Verbrennungsmotor zur Erzeugung der en Energie und einem oder mehreren en Verbrauchern meistens mehrere Elektromotoren. Im Gegensatz zu reinen Diesel-Antrieben sind diesel-e Antriebslösungen mechanisch entkoppelt und im Gegensatz zu hybriden Antrieben verfügen die diesel-en Lösungen nicht über einen en Energiespeicher, in den Energie zurückgespeist werden könnte. Der Hauptvorteil ist die Vermeidung von aufwändigen Umlenkungen und Aufteilung der mechanischen Bewegung bis zu den eigentlichen Antrieben. Exemplarisches Lastprofil Sinnvoll ist das im Allgemeinen dann, wenn viele Antriebe mit möglicherweise unterschiedlichen Leistungen benötigt werden. Die häufigsten Anwendungsfälle sind diesel-e Lokomotiven, Schiffe und sehr große Lastkraftwagen wie Großmuldenkipper mit Nutzlasten bis zu 360 Tonnen. Mit zunehmender Verbreitung von en Antriebssystemen bei Nutzfahrzeugen werden auch diesel-hydraulische Systeme in Baumaschinen elektrifiziert und können so eine wesentlich bessere Effizienz erreichen. System-Leistung [%] Großmuldenkipper Elektro1 Elektro2 Elektro3 Elektro4 2 3 Diesel Betriebszeit [h] Referenzberichte online unter:

4 Hybrid ja 3/5 mit Primärenergie Lärm optimiert Vorteile gegenüber reinen Verbrennungsantrieben bis zu 30% effizienter besserer Gesamtwirkungsgrad bis zu 80% der Energie beim Bremsen wird rekuperiert Anbindung er Nebenaggregate einfacher kann kürzere Strecken rein fahren Müllfahrzeuge Das Sytem im Detail Hybride Antriebssysteme umfassen einen Generator mit Verbrennungsmotor, einem oder mehreren en Antrieben und einem zusätzlichen en Energiespeicher. Je nach Auslegung unterscheidet man einen parallelen oder einen seriellen Hybrid-Antrieb. Bei parallelen Systemen kann der Verbrennungsmotor auch am Fahrantrieb selbst mit mechanischer Energie unterstützen. Bei seriellen Systemen ist der Verbrennungsmotor wie bei diesel-en Systemen mechanisch entkoppelt. Der Verbrennungsmotor dient dann nur als Generator. Der Hauptvorteil ist die mögliche Maximierung der Betriebszeit des Verbrennungsmotors am effizientesten Betriebspunkt und damit die Steigerung Exemplarisches Lastprofil der Effizienz des Gesamtsystems um bis zu 30 %. Im Teillastbetrieb übernimmt der Elektromotor mit einer besseren Effizienz. Die häufigsten Anwendungsfälle sind Anwendungen mit stark schwankenden Lastprofil, so wie es zum Beispiel bei Müllfahrzeugen oder Linienbussen im innerstädischen Betrieb vorkommt mit vielen Beschleunigungs und Bremsvorgängen. System-Leistung [%] Lastkraftwagen Diesel Elektro Betriebszeit [h] Referenzberichte online unter:

5 Voll- ja mit Lärmoptimiert 3/5 4/5 Vorteile gegenüber reinen Verbrennungsantrieben sehr guter Wirkungsgrad kein Schadstoffausstoß leise im Betrieb Rekuperation hohe Lebensdauer weniger Wartungsaufwand Voll-e Linienbusse Das System im Detail Voll-e Antriebssysteme teilen sich auf in einen en Energiespeicher und einen oder mehrere e Antriebe. Verbrennungsmotor, Tank und Getriebe können komplett entfallen. Das macht voll-e Systeme sehr einfach und wartungsarm. Die wird über ein Ladegerät an einer Steckdose geladen. Die Besonderheit, die sich voll-e Systeme mit hybriden Systemen teilen, ist die Rekuperation. D.h. beim Bremsen kann Energie zurückgewonnen und wird in die n gespeist werden. Der Hauptvorteil ist die sehr hohe Effizienz auch im Teillastbereich. Im Zusammenspiel mit modernen n sind Wirkungsgrade über 95% Exemplarisches Lastprofil möglich. Mit voll-en Systemen werden derzeit die effizientesten und leisesten Antriebssysteme realisiert. Die idealen Anwendungsfälle sind Nutzfahrzeugen wie Linienbusse oder Lieferfahrzeuge im innerstädischen Betrieb, die ein stark schwankendes Lastprofil mit vielen Beschleunigungs und Bremsvorgängen und eine vorhersehbare maximale haben. System-Leistung [%] Liefertransporter Betriebszeit [h] Elektro Referenzberichte online unter:

6 Die wichtigsten Stärken auf einen Blick Flexibel Max Leistungsdichte Maximale Leistung auf kleinstem Raum bis zu 350 kva in ca. 10 l Volumen Top Effizienz Dass der einen Wirkungsgrad von bis zu 98 % hat, versteht sich von selbst. 3 Stecker für Schnittstellen, Automotive - Sensoren und I/O's Schnittstelle Stromanschluss Ein für viele Anwendungen Einer der großen Vorzüge des ist, dass eine Vielzahl total unterschiedlicher Anwendungen mit derselben Hardware implementiert werden kann. Traktionsantrieb für Land, Wasser oder Schiene simulator bis 1,6 MW Turbinenanwendungen bis U/min B H L L 261 mm B 292 mm H 98 mm Wasserkühlung anschluss System-Lösung Energie-Management Produkte & Know-How maximale Leistungsdichte VP600-18W Inverter sind auf minimalste Baumaße bei maximaler Leistung optimiert. Auf ca. 10 Ltr. Volumen realisieren wir Spitzenleistungen bis zu 477 kva. maximaler Nutzen VP600-28W Lösungen vereinen die Funktionen zweier Inverter in einem Gehäuse. Damit vereinfacht sich die Auslegung und Installation mobiler Anwendungen deutlich. Kürzeste Einschwingzeit Leistungsanforderungen bis 1,6 MW können überschwingungsarm mit kürzesten Umsetzungszeiten unter 1 ms realisiert werden. Das reduziert deutlich die Kosten bei der Stabilisierung des Zwischenkreises im Energie-Management des Gesamtaufbaus. Beispiel Anforderung des Systems und die Bereitstellung eines Stroms von 500 ADC in einen DC-Zwischenkreis und dessen Ausführung durch den VECTOPO- WER in seiner Funktion als DC/DC Wandler, welcher die Energie zum Beispiel aus einem Super- Cap entnimmt. In weniger als 1 ms ist der Strom von 500 A erreicht. Schutz der Hohe und zertifizierte Qualität unseres Umrichters für eine lange Lebensdauer auch in rauer Umgebung Hohe Effizienz von Asynchronmotoren auch im unteren Lastbereich Intelligentes Energiemanagement Zahlreiche erfolgreich umgesetzte Projekte für unsere Kunden

7 ARADEX AG ARADEX wurde 1989 gegründet und ist Pionier auf dem Gebiet der hochperformanten Antriebstechnik. Wir realisierten die weltweit erste industriell verwendbare CNC-Steuerung auf Basis eines Industrie-PC. Heute ist ARADEX Komplett-Anbieter der Industrie- Automatisierung und Technology Leader in Bezug auf Genauigkeit und Geschwindigkeit. Interessiert? Rufen Sie uns an: ARADEX AG Ziegelwaldstr. 3 D Lorch Tel.: 49 (0) vertrieb@aradex.com A N _POS_00241_DE Oct 2016