Conception de la première chargeuse compacte sur chenilles entièrement électrique

Le système intelligent d'électrification des machines se compose d'un cadre logiciel intégré, d'un contrôleur de machine électrique sophistiqué, de vérins électriques de levage et d'inclinaison, de moteurs de traction électriques et d'électronique de puissance. Grâce à ce nouveau système, la T7X constitue une avancée majeure pour la productivité, la sécurité et la durabilité des machines de construction.

"Bobcat souhaitait une machine entièrement électrique", explique Joe Baldi, directeur de la stratégie et des partenariats chez Moog. "Notre conversation a commencé par les actionneurs tout électriques de Moog, mais nos discussions ont finalement abouti au système intelligent d'électrification de la machine. En collaborant avec Bobcat, nous avons pu concrétiser cette vision du tout électrique en six mois.

Le nouveau système d'électrification intelligent de la machine a aidé le T7X à contrôler efficacement le mouvement des chenilles et les fonctions de levage et d'inclinaison, ce qui a permis d'obtenir une machine puissante à zéro émission avec une durée de fonctionnement accrue et des coûts de maintenance réduits.

"Pour décrire notre contribution au T7X en termes anatomiques, ajoute M. Baldi, nous avons fourni le lobe frontal du cerveau (la partie qui contrôle le mouvement), le système nerveux qui aide à coordonner intelligemment les actions, la puissance et les informations des capteurs vers et depuis les différentes parties de la machine, et les muscles, qui sont les actionneurs et les moteurs entièrement électriques.

Le 4 janvier 2022, à Las Vegas lors du CES 2022, Doosan Bobcat a annoncé que Sunbelt Rentals investirait dans une flotte de chargeuses compactes sur chenilles T7X entièrement électriques. Les machines entièrement électriques seront co-marquées par Bobcat et Sunbelt et seront disponibles cette année.

Qu'est-ce qui fait de la solution de Moog un "système intégré prêt pour l'automatisation" plutôt qu'un ensemble de composants pour le contrôle des mouvements et la gestion de l'énergie ? Le cadre logiciel numérique rend cette solution prête pour l'automatisation, permettant à Bobcat de construire des machines numériques et configurables par logiciel pour les utilisateurs. Chaque axe de la machine peut être contrôlé de manière indépendante et précise, mais il est lié à d'autres sous-systèmes, ce qui permet à Bobcat de développer facilement des fonctionnalités utiles pour ses clients. Pensez à la façon dont Tesla et Apple introduisent de nouvelles fonctionnalités par le biais de mises à jour logicielles ; Moog permet cela avec son système.

Ce qui est unique (ou premier du genre) dans l'offre pour le Bobcat T7X, c'est qu'il est entièrement électrique - pas de pièces hydrauliques, pas d'huile, moins de pièces qu'une machine diesel-électrique ; il n'émet aucune émission et est suffisamment silencieux pour que les équipes de construction puissent communiquer sans crier ni faire de signes de la main. Le logiciel de gestion de l'énergie permet également à la machine d'augmenter la durée de vie de la batterie, car elle ne fournit de l'énergie qu'aux parties de la machine qui en ont besoin et dans la bonne quantité. Cela prolonge la durée de vie de la batterie et permet aux engins de chantier de ne pas produire d'émissions, car ils peuvent travailler plus longtemps avant d'avoir besoin d'être rechargés.

Moog dispose d'experts en matière de contrôle des mouvements, d'automatisation, de simulation, de modélisation pour des systèmes entiers et sur des marchés allant de l'aérospatiale à l'énergie renouvelable. Aujourd'hui, la plupart des systèmes centralisés d'un véhicule de construction ont un moteur et une pompe qui distribuent un fluide hydraulique ; la pompe fonctionne en permanence. Avec une chargeuse traditionnelle, la machine gaspillerait de l'énergie sur chaque axe pour le levage, l'inclinaison, le déplacement - même lorsque la machine est à l'arrêt. Moog a conçu un système plus efficace utilisant un contrôle distribué pour envoyer de l'énergie uniquement quand et où le T7X en a besoin, par exemple pour soulever de la terre ou se déplacer latéralement, de sorte que le T7X ne gaspille que très peu d'énergie, voire pas du tout.

En outre, l'équipe Moog gère efficacement le mouvement et la thermodynamique pour le système du T7X, ce qui permet à chaque composant de fonctionner dans la plage de température appropriée, de réduire la consommation d'énergie et de prolonger la durée de fonctionnement.

Enfin, le nouveau logiciel intelligent optimise les mouvements de la T7X lors de l'exécution des tâches en apprenant à lisser les mouvements et le fonctionnement de la machine, ce qui augmente le temps de fonctionnement de plus de 25 %. La machine obtient le même rendement et effectue le même travail avec moins d'énergie en atténuant les pics de consommation d'énergie.

Qu'est-ce que l'approche modulaire, évolutive et par plate-forme ?

Cela signifie que les solutions telles que celle utilisée pour l'application Bobcat sont évolutives sur plusieurs types de machines avec peu de modifications, ce qui permet à Bobcat d'économiser du temps et de l'argent dans le développement de son prochain produit tout électrique. La solution ayant été élaborée à partir de modules matériels et logiciels, les ingénieurs de ce projet ont collaboré rapidement pour appliquer ces modules à différentes machines. Le résultat ? Les machines à zéro émission sont commercialisées plus rapidement et à moindre coût.

Combien de temps s'est écoulé entre la discussion initiale et la production d'une chargeuse entièrement électrique en état de marche ?

Environ six mois.

Comment l'approche de Moog garantit-elle que les véhicules électriques disposent d'une force et d'un couple comparables à ceux des systèmes hydrauliques ?

La solution initiale, entièrement électrique, pour la T7X a été jugée trop robuste par rapport à son prédécesseur hydraulique, mais l'intelligence des systèmes de la machine a permis d'utiliser différents modes de travail pour contrôler la production en cas de besoin. Dans de nombreux secteurs, et pas seulement dans celui de la construction, on pense à tort que les systèmes hydrauliques sont plus robustes que les systèmes électriques. Il faut une bonne expérience pour appliquer au mieux les avantages de ces différentes technologies à une machine.