ES2900236T3 - Vehículo subterráneo accionado de forma eléctrica, especialmente un cargador móvil - Google Patents

Vehículo subterráneo accionado de forma eléctrica, especialmente un cargador móvil Download PDF

Info

Publication number
ES2900236T3
ES2900236T3 ES18717850T ES18717850T ES2900236T3 ES 2900236 T3 ES2900236 T3 ES 2900236T3 ES 18717850 T ES18717850 T ES 18717850T ES 18717850 T ES18717850 T ES 18717850T ES 2900236 T3 ES2900236 T3 ES 2900236T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
energy
drive motor
supply network
processor
electrical
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
ES18717850T
Other languages
English (en)
Inventor
Dirk Brandenstein
Thomas Deimel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GHH FAHRZEUGE GmbH
Original Assignee
GHH FAHRZEUGE GmbH
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=61972493&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=ES2900236(T3) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by GHH FAHRZEUGE GmbH filed Critical GHH FAHRZEUGE GmbH
Application granted granted Critical
Publication of ES2900236T3 publication Critical patent/ES2900236T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • 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
    • B60L7/18—Controlling the braking effect
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/02—Arrangement or mounting of electrical propulsion units comprising more than one electric motor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/04—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L1/00—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles
    • B60L1/003—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles to auxiliary motors, e.g. for pumps, compressors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • 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
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/53—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells in combination with an external power supply, e.g. from overhead contact lines
    • 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
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/66—Arrangements of 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
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/24—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
    • B60L58/25—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries by controlling the electric load
    • 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
    • B60L7/02—Dynamic electric resistor braking
    • B60L7/08—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
    • 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
    • B60P—VEHICLES ADAPTED FOR LOAD TRANSPORTATION OR TO TRANSPORT, TO CARRY, OR TO COMPRISE SPECIAL LOADS OR OBJECTS
    • B60P1/00—Vehicles predominantly for transporting loads and modified to facilitate loading, consolidating the load, or unloading
    • 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
    • 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
    • B60L2240/547—Voltage
    • 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
    • B60L2260/00—Operating Modes
    • B60L2260/20—Drive modes; Transition between modes
    • B60L2260/26—Transition between different drive modes
    • 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
    • B60L2270/00—Problem solutions or means not otherwise provided for
    • B60L2270/10—Emission reduction
    • B60L2270/12—Emission reduction of exhaust

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Operation Control Of Excavators (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)

Abstract

Vehículo subterráneo desplazable, accionado de forma eléctrica, en concreto, un cargador móvil (20), que presenta - un mecanismo de traslación con al menos dos ruedas de accionamiento (22) accionadas, - un cable de arrastre eléctrico (26) para la conexión a una red de suministro eléctrica, - un motor de accionamiento eléctrico (42), unido de forma eléctrica al cable de arrastre (26), para el accionamiento de las ruedas de accionamiento (22), - un acumulador de energía (28), - un motor de accionamiento auxiliar (32) con una transmisión hidráulica situada a continuación, - una instalación de conmutación (50) y un procesador para la regulación del suministro de energía eléctrica al motor de accionamiento eléctrico (42) y al motor de accionamiento auxiliar eléctrico (32), en donde - el motor de accionamiento (42) acciona directamente las ruedas de accionamiento (22) evitando la transmisión hidráulica, - la energía proporcionada por el acumulador de energía (28) es suficiente para el accionamiento de las ruedas de accionamiento (22) y para el desplazamiento temporal del cargador móvil (20) independientemente de la red de suministro caracterizado por que está prevista una instalación de frenado, cuya energía cinética liberada durante el proceso de frenado es retroalimentada al sistema eléctrico del cargador móvil (20) a través del motor de accionamiento (42) que está actuando como generador, por que el procesador regula la utilización de la energía retroalimentada, de tal forma que la energía retroalimentada es suministrada en caso de necesidad al acumulador de energía (28) o a consumidores, cuando estos tienen una demanda de energía, por que el procesador regula la utilización de la energía retroalimentada, de tal forma que cuando el acumulador de energía (28) no puede recibir energía y no existe ninguna demanda de energía de los consumidores, la energía retroalimentada es introducida en la red de suministro, y por que el procesador activa una instalación de frenado mecánica cuando ni el cargador móvil (20) ni la red de suministro pueden recibir energía retroalimentada.

Description

DESCRIPCIÓN
Vehículo subterráneo accionado de forma eléctrica, especialmente un cargador móvil
La invención se refiere a un vehículo subterráneo desplazable, accionado de forma eléctrica, en concreto, un cargador móvil.
A continuación, la invención se explica a modo de ejemplo para cargadores móviles eléctricos.
Los cargadores móviles se componen de un chasis en el que están integrados los elementos de accionamiento. Habitualmente, los cargadores móviles tienen neumáticos de goma y, generalmente, están equipados con tracción en las cuatro ruedas. Una pluma de pala con una pala cargadora en el cuadro delantero.
A causa de los trazados de trayecto frecuentemente estrechos, los cargadores móviles eléctricos generalmente están equipados con una dirección articulada, lo que tiene como consecuencia un reducido radio de curvas. Lateralmente detrás de la dirección articulada, la cabina del conductor está dispuesta a una altura muy baja detrás de la dirección articulada. El asiento del conductor está dispuesto o bien transversalmente al sentido de marcha, o bien de forma pivotante. A causa de ello, el operario puede ver la ruta tanto durante el movimiento hacia delante como durante el movimiento hacia atrás.
Alternativamente, en algunas minas se emplean también cargadores móviles eléctricos semiautomáticos y totalmente automáticos, en los que la recogida de material amontonado puede estar sentada en un puesto de control, siendo controlada a distancia por un operario.
Los cargadores móviles eléctricos se alimentan con energía eléctrica a través de un cable de arrastre de hasta aproximadamente 300 metros de longitud y tienen una potencia de hasta aproximadamente 320 kilovatios. El cable de arrastre se enrolla sobre un tambor de cable en la parte trasera del vehículo, siendo controlado por microprocesador el accionamiento del tambor de cable en los cargadores modernos. Esto ofrece la ventaja de que el cable siempre está enrollado de manera óptima. Los cargadores móviles eléctricos están dotados por ejemplo de un accionamiento activo de tambor que garantiza un enrollamiento ordenado, por lo que se consiguen unas largas vidas útiles del cable a causa de menores fuerzas de tracción. Además, puede ser vigilada con sensores la comba del cable. Si durante la marcha, a causa de una comba excesiva existe el peligro de pasar por encima del cable de arrastre, el cargador se detiene de inmediato.
Los cargadores móviles eléctricos ofrecen en el uso bajo tierra especialmente ventajas por su accionamiento sin emisiones y, por lo tanto, en especial medida para proyectos con escaso suministro de aire fresco. Sin embargo, debido al cable de arrastre, los cargadores móviles eléctricos tienen solo un radio de acciona limitado y por ello son poco flexibles. La falta de flexibilidad conlleva especialmente que los cargadores móviles eléctricos no pueden ser desplazados sin el cable de alimentación. Para poder desplazar el cargador móvil eléctrico a otro lugar de uso, en primer lugar, hay que desembornar el cable de arrastre y el cargador móvil eléctrico debe alimentarse de tensión de red a través de un generador.
Además, frecuentemente es insuficiente la potencia de los cargadores móviles eléctricos, ya que no se puede suministrar suficiente potencia al sistema de accionamiento a través del cable de arrastre. Las secciones transversales de cable no pueden aumentarse a discreción, porque en caso contrario, por el cable más grueso en un sistema de tambor de cable se reduciría el alcance. El documento US2012/298004A1 describe un vehículo subterráneo accionado de forma eléctrica.
El documento US2011/175579A1 da a conocer una excavadora para la minería con un acumulador electrónico de energía y un sistema de recuperación de energía.
Partiendo de este estado de la técnica, la invención tenía por tanto el objetivo de proporcionar un vehículo subterráneo desplazable, accionado de forma eléctrica, en concreto, un cargador móvil con una potencia y flexibilidad mejoradas. Además, la invención tiene el objetivo de proporcionar un procedimiento para el funcionamiento de tal vehículo subterráneo, que mejore la potencia y la flexibilidad.
Según la invención, el objetivo se consigue mediante un vehículo subterráneo desplazable, accionado de forma eléctrica, con las características de la reivindicación 1 y un procedimiento para el funcionamiento de tal vehículo subterráneo con los pasos de procedimiento de la reivindicación 4.
Según la invención, los vehículos subterráneos, en lo sucesivo cargadores móviles eléctricos, presentan un acumulador de energía adicional. Este está dimensionado en cuanto al tamaño y la potencia de tal forma que el cargador móvil eléctrico puede ser desplazado sin alimentación de energía desde la red de suministro. De esta manera, se facilita notablemente el traslado a un nuevo lugar de uso del cargador móvil eléctrico.
Otra ventaja consiste en que en caso de demandas de altas potencias, la energía pico se puede tomar del acumulador de energía.
Otra ventaja consiste en que en caso de demandas de altas potencias, la energía pico se puede tomar del acumulador de energía.
Según la invención, la alimentación de energía a través de la red de suministro y la toma de la carga pico desde un acumulador de energía no es controlada según una relación fija, sino que es regulada con la ayuda de variables de entorno a través de un procesador de la instalación de conmutación. Por lo tanto, la relación de las corrientes de energía eléctrica procedentes de la red de suministro y del acumulador de energía se regula en función de las necesidades.
Por ejemplo, la potencia máxima que ha de ser transportada a través del cable de arrastre depende de la longitud del cable enrollado en un tambor del cargador móvil eléctrico. Si se encuentra mucho cable sobre el tambor, puede ser transmitida solo una potencia menor. Además, también la temperatura del cable juega un papel en cuanto a la potencia máxima que puede ser transmitida. Según la invención, los efectos mencionados pueden ser compensados mediante una regulación activa y la conexión correspondiente de energía procedente del acumulador de energía. Un software correspondiente controla de manera activa la relación entre la potencia procedente de la red de suministro y la potencia del acumulador de energía.
Según la invención está previsto que el proceso de frenado del cargador móvil eléctrico es vigilado y regulado por el software.
Durante un proceso de frenado debe hacerse salir energía cinética del sistema de accionamiento, para que el cargador móvil eléctrico pueda detenerse. La energía cinética, en primer lugar, es retroalimentada al sistema eléctrico del cargador móvil eléctrico, a través del motor de accionamiento que está trabajando como generador. Si en ese momento estuvieran presentes demandas de energía por parte de otro consumidor, la energía de frenado se utiliza para el suministro a estos consumidores. Si no existiese ningún requerimiento de energía, se comprueba el estado de carga del acumulador de energía y, dado el caso, se carga el acumulador de energía. Si estuviese presente más energía de frenado de la que puede recibir el acumulador de energía, la energía se retroalimenta de forma activa a la red de suministro. Solo si la red de suministro no puede recibir en ese momento energía de frenado, la energía de frenado puede convertirse en energía térmica a través de resistencias de frenado.
La energía generada en el régimen de frenado se devuelve a la red con sincronía de fase, con un inversor y una unidad frontal activa. Si la tensión del circuito intermedio sube a un valor determinado, la tensión continua en el circuito intermedio es devuelta a la red con sincronía de amplitud y de fase por un inversor. La retroalimentación durante el régimen generador del motor se produce a través de un inversor conectado de forma antiparalela al rectificador. Este trabaja en sincronía de fase con la red. En el momento t=0, en la red de corriente trifásica se detecta la fase que tiene el mayor valor de tensión. En sincronía de fase se devuelve ahora energía a la red. Se conmuta respectivamente a la siguiente fase, si esta supera la primera en intensidad de corriente.
El control o software vigila por tanto el proceso de frenado total. Si ningún sistema pudiese recibir activamente energía de frenado, el control activa la instalación de frenado mecánica del cargador móvil eléctrico.
Otro factor que según la invención se considera activamente en la distribución de energía es el sistema de refrigeración del cargador móvil eléctrico. Tanto el sistema de almacenamiento de energía como el sistema de frenado están sujetos a valores límite de la temperatura. La temperatura influye en el rendimiento de los dos sistemas. Una temperatura demasiado alta del acumulador de energía significa que el sistema puede tomar y recibir menos energía. Por lo tanto, según la invención, en el caso de la emisión de energía, dado el caso se pueden reducir los parámetros de potencia del cargador móvil eléctrico teniendo en consideración el balance energético total, y en el caso de la recepción de energía, otros consumidores del cargador móvil eléctrico reciben energía o la convierten en calor.
Según la invención, la energía eléctrica se emplea directamente para un movimiento de traslación del cargador móvil. El movimiento de traslación es realizado o por uno o por varios accionamientos eléctricos. La instalación de conmutación con el procesador correspondiente y el software según la invención hacen posible que la energía del acumulador de energía pueda utilizarse por una parte para el desplazamiento del cargador móvil y, por otra parte, que las dos fuentes de energía (red de suministro, acumulador de energía) también puedan utilizarse simultáneamente para cubrir picos de potencia durante el funcionamiento.
Mediante la capacidad de ascenso / de frenado optimizada se mejora también la eficiencia de la máquina en su conjunto. Tampoco se requieren ya altas presiones hidráulicas, ya que solo debe ser accionada la hidráulica de dirección / de trabajo. En total, el nivel de temperatura del cargador móvil es menor que en cargadores móviles según el estado de la técnica.
En una variante de realización especialmente ventajosa está previsto un sistema de refrigeración que refrigera el acumulador de energía. Esto resulta conveniente especialmente cuando la temperatura ambiente excede de 40°. En una primera variante de realización, la potencia máxima del o de los accionamientos auxiliares es de aproximadamente 100 a 150 kW, preferentemente 130 kW. La potencia máxima de los accionamientos auxiliares durante el viaje es de 50 a 60 kW. La velocidad de marcha en el estado desacoplado de la red de suministro puede ascender según la invención a aproximadamente 5 km, siendo el trayecto máximo a recorrer de aproximadamente 500 m.
Más realizaciones, características y propiedades preferibles resultan de la siguiente descripción especial con referencia a las figuras. El dibujo que representa solo un ejemplo de realización muestra
la figura 1 una representación en perspectiva de un ejemplo de realización de un mecanismo de traslación de un cargador móvil según la invención.
la figura 2 una representación esquemática de la estructura del sistema del cargador móvil según la invención. La figura 1 muestra un mecanismo de traslación de un vehículo subterráneo según la invención desde arriba. Se muestra un cargador móvil 20. Se pueden ver dos ruedas de accionamiento 22 accionadas. En la zona trasera del cargador móvil 20 se muestra un tambor de cable 24 con un cable de arrastre 26 desenrollable. A través del cable de arrastre 26, el cargador móvil 20 puede unirse a una red de suministro eléctrico. El tambor de cable 24 preferiblemente está controlado por microprocesador, por lo que están optimizados el enrollamiento y la comba del cable de arrastre 26.
Entre el tambor de cable 24 y las ruedas de accionamiento 22, en el ejemplo de realización representado están dispuestos dos acumuladores de energía 28 dispuestos transversalmente con respecto al sentido de marcha. Entre estos dos se encuentran tres resistencias de frenado 30 dispuestas igualmente transversalmente al sentido de marcha así como un motor de accionamiento auxiliar 32, un refrigerador de agua 34 así como un acoplamiento 36 con bombas. Igualmente, está previsto un depósito hidráulico 40 para líquido hidráulico.
Entre las ruedas de accionamiento 22 se puede ver un motor de accionamiento 42. De este salen árboles articulados 44 que están unidos a una caja de alojamiento 46. El desnivel entre los dos árboles articulados 44 es de aproximadamente 800 mm.
En la zona delantera están dispuestos además un refrigerador de aceite 48, una instalación de conmutación 50 (con transformador 58) así como en total 5 inversores 52. Delante, visto en el sentido de marcha, está prevista además en el lado frontal la articulación 54 habitual.
La figura 2 ilustra la estructura del sistema del cargador móvil 20 según la invención. Se muestra una conexión de red de suministro 56 que está unida al transformador 58. El transformador 58 los aproximadamente 1000 voltios procedentes de la red de suministro transforma en la tensión requerida. Como segunda fuente de energía se muestra el acumulador de energía 28.
A través de la instalación de conmutación 50, la energía proporcionada por las dos fuentes de energía se conmuta al motor de accionamiento 42 o al motor de accionamiento auxiliar 32. La energía proporcionada por la red de suministro o por el acumulador de energía 28 es conmutada directamente al motor de accionamiento 42, es decir, evitando el motor de accionamiento auxiliar 32 o una transmisión hidráulica. Además, está prevista una batería de 24 voltios 68 habitual.
Al motor de accionamiento auxiliar 32 están conectados consumidores adicionales, por ejemplo, una bomba de freno 60 así como una bomba de articulación / de trabajo 62. El sistema según la invención presenta además máquinas asincrónicas 64 adicionales que se hacen funcionar a través de una red de corriente continua 66. En el ejemplo de realización representado, el motor de accionamiento 42 está realizado como máquina sincrónica excitada permanentemente y el motor de accionamiento auxiliar 32 está realizado como máquina asincrónica 64.

Claims (6)

REIVINDICACIONES
1. Vehículo subterráneo desplazable, accionado de forma eléctrica, en concreto, un cargador móvil (20), que presenta
- un mecanismo de traslación con al menos dos ruedas de accionamiento (22) accionadas,
- un cable de arrastre eléctrico (26) para la conexión a una red de suministro eléctrica,
- un motor de accionamiento eléctrico (42), unido de forma eléctrica al cable de arrastre (26), para el accionamiento de las ruedas de accionamiento (22),
- un acumulador de energía (28),
- un motor de accionamiento auxiliar (32) con una transmisión hidráulica situada a continuación,
- una instalación de conmutación (50) y un procesador para la regulación del suministro de energía eléctrica al motor de accionamiento eléctrico (42) y al motor de accionamiento auxiliar eléctrico (32),
en donde
- el motor de accionamiento (42) acciona directamente las ruedas de accionamiento (22) evitando la transmisión hidráulica,
- la energía proporcionada por el acumulador de energía (28) es suficiente para el accionamiento de las ruedas de accionamiento (22) y para el desplazamiento temporal del cargador móvil (20) independientemente de la red de suministro
caracterizado por que está prevista una instalación de frenado, cuya energía cinética liberada durante el proceso de frenado es retroalimentada al sistema eléctrico del cargador móvil (20) a través del motor de accionamiento (42) que está actuando como generador, por que el procesador regula la utilización de la energía retroalimentada, de tal forma que la energía retroalimentada es suministrada en caso de necesidad al acumulador de energía (28) o a consumidores, cuando estos tienen una demanda de energía, por que el procesador regula la utilización de la energía retroalimentada, de tal forma que cuando el acumulador de energía (28) no puede recibir energía y no existe ninguna demanda de energía de los consumidores, la energía retroalimentada es introducida en la red de suministro, y por que el procesador activa una instalación de frenado mecánica cuando ni el cargador móvil (20) ni la red de suministro pueden recibir energía retroalimentada.
2. Vehículo subterráneo según la reivindicación 1, caracterizado por que el procesador de la instalación de conmutación (50) regula, en función de las necesidades, la relación de los flujos de energía eléctrica procedentes de la red de suministro y el acumulador de energía (28).
3. Vehículo subterráneo según la reivindicación 2, caracterizado por que el procesador de la instalación de conmutación (50) regula los flujos de energía eléctrica de tal forma que en caso de una demanda de carga pico se utilizan simultáneamente energía de la red de suministro y energía del acumulador de energía (28).
4. Procedimiento para el funcionamiento de un vehículo subterráneo desplazable, accionado de forma eléctrica, en concreto, un cargador móvil (20), que presenta
- un mecanismo de traslación con al menos dos ruedas de accionamiento (22) accionadas,
- un cable de arrastre eléctrico (26) para la conexión a una red de suministro eléctrica,
- un motor de accionamiento eléctrico (42), unido de forma eléctrica al cable de arrastre (26), para el accionamiento de las ruedas de accionamiento (22),
- un acumulador de energía (28), cuya energía proporcionada es suficiente para el accionamiento de las ruedas de accionamiento (22) y para el desplazamiento temporal del cargador móvil (20) independientemente de la red de suministro
- un motor de accionamiento auxiliar (32) con una transmisión hidráulica situada a continuación,
- una instalación de conmutación (50) y un procesador para la regulación del suministro de energía eléctrica al motor de accionamiento eléctrico (42) y al motor de accionamiento auxiliar eléctrico (32),
caracterizado por que
- el motor de accionamiento (42) acciona directamente las ruedas de accionamiento (22) evitando la transmisión hidráulica cuando el suministro eléctrico se produce a través de la red de suministro,
- las ruedas de accionamiento (22) pueden ser accionadas alternativamente por la energía proporcionada por el acumulador de energía (28)
caracterizado por que está prevista una instalación de frenado, cuya energía cinética liberada durante el proceso de frenado es retroalimentada al sistema eléctrico del cargador móvil (20) a través del motor de accionamiento (42) que está trabajando como generador, por que el procesador regula la utilización de la energía retroalimentada, de tal forma que la energía retroalimentada es suministrada en caso de necesidad al acumulador de energía (28) o a consumidores, cuando estos tienen una demanda de energía, por que el procesador regula la utilización de la energía retroalimentada, de tal forma que cuando el acumulador de energía (28) no puede recibir energía y no existe ninguna demanda de energía de los consumidores, la energía retroalimentada es introducida en la red de suministro, y por que el procesador activa entonces una instalación de frenado mecánica cuando ni el cargador móvil (20) ni la red de suministro pueden recibir energía retroalimentada.
5. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado por que el procesador de la instalación de conmutación (50) regula la relación de los flujos de energía eléctrica procedentes de la red de suministro y el acumulador de energía (28) en función de las necesidades.
6. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado por que el procesador de la instalación de conmutación (50) regula los flujos de energía eléctrica de tal forma que en caso de una demanda de carga pico se utilizan simultáneamente energía de la red de suministro y energía del acumulador de energía (28).
ES18717850T 2017-03-28 2018-03-26 Vehículo subterráneo accionado de forma eléctrica, especialmente un cargador móvil Active ES2900236T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017106619.5A DE102017106619A1 (de) 2017-03-28 2017-03-28 Elektrisch angetriebenes Untertagefahrzeug, insbesondere Fahrlader
PCT/EP2018/057636 WO2018178009A1 (de) 2017-03-28 2018-03-26 Elektrisch angetriebenes untertagefahrzeug, insbesondere fahrlader

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2900236T3 true ES2900236T3 (es) 2022-03-16

Family

ID=61972493

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES18717850T Active ES2900236T3 (es) 2017-03-28 2018-03-26 Vehículo subterráneo accionado de forma eléctrica, especialmente un cargador móvil

Country Status (8)

Country Link
US (1) US11370306B2 (es)
EP (1) EP3600940B1 (es)
CA (1) CA3056514C (es)
CL (1) CL2019002646A1 (es)
DE (1) DE102017106619A1 (es)
ES (1) ES2900236T3 (es)
WO (1) WO2018178009A1 (es)
ZA (1) ZA201906033B (es)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI3741609T3 (fi) * 2019-05-22 2023-08-31 Sandvik Mining & Construction Oy Menetelmä ja järjestely sähkövirran hallintaan kaivostyöajoneuvon liekakaapelissa
US11396237B2 (en) * 2020-09-28 2022-07-26 Artisan Vehicle Systems, Inc. Battery assembly stabilization mechanism
DE102021206779B4 (de) 2021-06-30 2023-02-02 Zf Friedrichshafen Ag Elektrisch betreibbarer Radlader und Verfahren zum Betreiben desselben
EP4194248A1 (en) * 2021-12-13 2023-06-14 Volvo Truck Corporation A braking system and method of controlling such a braking system
DE102022127257A1 (de) * 2022-10-18 2024-04-18 Terex Deutschland GmbH Mobile Lademaschine, insbesondere Ladebagger, und Verfahren zu dessen Betrieb
CN121105904B (zh) * 2025-11-17 2026-01-23 青州英诺重工机械有限公司 电动新能源装载机的电池管理系统

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7571683B2 (en) * 2001-03-27 2009-08-11 General Electric Company Electrical energy capture system with circuitry for blocking flow of undesirable electrical currents therein
US7201244B2 (en) 2003-10-03 2007-04-10 Letourneau, Inc. Vehicle for materials handling and other industrial uses
US7053568B2 (en) * 2004-09-20 2006-05-30 Oldenburg Group Incorporated Battery-powered vehicle with AC driven traction and pump motors for mining applications
FI121769B2 (fi) * 2008-11-26 2025-05-06 Sandvik Mining & Construction Oy Menetelmä kaivosajoneuvon käyttämiseksi, järjestely kaivoksessa sekä kallionporauslaite
US8174225B2 (en) * 2009-05-15 2012-05-08 Siemens Industry, Inc. Limiting peak electrical power drawn by mining excavators
US8698437B2 (en) 2009-05-15 2014-04-15 Siemens Industry, Inc. System and method for providing auxiliary power by regeneration power management in mobile mining equipment
JP5401251B2 (ja) * 2009-10-07 2014-01-29 日立建機株式会社 建設機械
US8499909B2 (en) 2009-10-23 2013-08-06 Siemens Industry, Inc. Peak demand reduction in mining haul trucks utilizing an on-board energy storage system
US8550007B2 (en) * 2009-10-23 2013-10-08 Siemens Industry, Inc. System and method for reinjection of retard energy in a trolley-based electric mining haul truck
US8955657B2 (en) 2009-12-28 2015-02-17 Sandvik Mining And Construction Oy Mining vehicle and method for its energy supply
FI123470B (fi) * 2009-12-28 2013-05-31 Sandvik Mining & Constr Oy Kaivosajoneuvo ja menetelmä sen energian syöttöön
JP5452371B2 (ja) 2010-06-01 2014-03-26 株式会社日立製作所 鉄道車両の駆動装置
US8610382B2 (en) * 2010-12-23 2013-12-17 Caterpillar Inc. Active high voltage bus bleed down
US9580966B2 (en) * 2011-08-24 2017-02-28 Lake Shore Systems, Inc. All electric powered mobile jumbo drill machine
FI123823B (fi) * 2011-11-01 2013-11-15 Sandvik Mining & Constr Oy Kaivosajoneuvo
US8700283B2 (en) * 2011-12-16 2014-04-15 Caterpillar Inc. Mining truck and regenerative braking strategy therefor
US9170081B2 (en) * 2012-02-23 2015-10-27 Oldenburg Group Incorporated All-electric powered ANFO vehicle
EP2738035A1 (en) 2012-11-28 2014-06-04 Sandvik Mining and Construction Oy A method and an arrangement for controlling power supply in an electric mining unit, and a method for controlling power supply in a mining unit, as well as a mining unit
DE102013021608A1 (de) 2013-09-27 2015-04-02 Liebherr-Components Biberach Gmbh Selbstfahrende Arbeitsmaschine sowie Verfahren zum Abbremsen einer solchen Arbeitsmaschine
EP3037297B1 (en) * 2014-12-22 2019-03-06 Sandvik Mining and Construction Oy Mining vehicle and method for its energy supply
MX392918B (es) 2015-05-28 2025-03-24 Joy Global Longview Operations Llc Maquina de mineria y sistema de almacenamiento de energia para la misma
GB201515813D0 (en) * 2015-09-07 2015-10-21 Jaguar Land Rover Ltd Controller for a braking system
SK500342017A3 (sk) * 2017-05-05 2018-11-05 Kovaco Spol. S R. O. Usporiadanie na pohon všetkých kolies s nízkym vstupným krútiacom momentom najmä pre šmykom riadené nakladače

Also Published As

Publication number Publication date
CA3056514A1 (en) 2018-10-04
DE102017106619A1 (de) 2018-10-04
ZA201906033B (en) 2022-10-26
EP3600940A1 (de) 2020-02-05
CL2019002646A1 (es) 2019-12-13
US11370306B2 (en) 2022-06-28
WO2018178009A1 (de) 2018-10-04
EP3600940B1 (de) 2021-11-10
CA3056514C (en) 2025-05-06
US20200207217A1 (en) 2020-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2900236T3 (es) Vehículo subterráneo accionado de forma eléctrica, especialmente un cargador móvil
EP3947014B1 (en) Battery management systems and methods
ES2900238T3 (es) Vehículo ferroviario para la realización de una intervención en una instalación de vías
KR101423858B1 (ko) 전기차의 추진 제어 장치, 및 철도 차량 시스템
US9170081B2 (en) All-electric powered ANFO vehicle
US20180111496A1 (en) Electric mining vehicle, charge controller, and related process
US20220074163A1 (en) Electrically Powered Construction Machine
KR101508104B1 (ko) 전기차의 추진 제어 장치
JP5592296B2 (ja) 発電機車
EP2937242A1 (en) Charging control device using in-vehicle solar cell
CN103738194B (zh) 电驱动矿用汽车
US20130073125A1 (en) Drive device for railway vehicle
CN113195288B (zh) 用于车辆的电力传输系统
US8047317B2 (en) System, vehicle, and method
US20120217074A1 (en) All-Electric Powered Vehicle
US12409758B2 (en) Control unit for an electric power transmission system
JP7728358B2 (ja) ダンプトラックおよび給電システム
AU2026200426A1 (en) Interchangeable energy device for electric vehicle
CN106891754A (zh) 电动车辆充电的系统和方法
CN103270662B (zh) 电力供给装置、起重机及电力供给方法
EP2669110A1 (en) Mining vehicle
WO2024059679A1 (en) Portable power device for an electrical vehicle
WO2018013036A1 (en) Vehicle with ac outlet
JP2014143838A (ja) トロリー式ダンプトラック
AU2023237342A1 (en) Earthwork machine