Komatsu dévoile une chargeuse entièrement électrique propulsée par Moog Construction à bauma 2022
Komatsu a récemment annoncé un partenariat avec la société d'ingénierie hydraulique et de moteurs électriques Moog pour construire une chargeuse compacte sur pneus entièrement électrique. La chargeuse a été présentée au public à Bauma et a fait l'objet d'une démonstration quotidienne sur le stand de Komatsu.
Nous vous donnons tous les détails dans notre vidéo sur cette machine et son développement.
Tout comme nous l'avons fait avec d'autres machines entièrement électriques, telles que la chargeuse compacte sur chenilles T7X de Bobcat, cette chargeuse sur pneus Komatsu est dépourvue de système hydraulique.
Moog a remplacé le système hydraulique par un système comprenant des vérins électriques pour les fonctions de levage, d'inclinaison et de direction. Komatsu affirme que le système de direction entièrement électrique de cette chargeuse a rendu la conduite de la machine beaucoup plus facile et plus efficace que celle d'une chargeuse à entraînement hydraulique.
Vitesse et finesse
Comme il n'y a pas de transmission sur cette machine, le système de direction gère également l'entraînement par le biais d'un actionneur électrique et d'un moteur de traction électrique et comprend divers rapports de vitesse générés par logiciel pour se rapprocher de la sensation d'entraînement à laquelle les opérateurs sont habitués tout en rendant la direction de la machine beaucoup plus réactive et moins fatigante. Au moins pour ces premières chargeuses électriques, Komatsu dit qu'il peaufine le système de direction pour obtenir une sensation très similaire à celle d'une machine à entraînement hydraulique. La différence est que grâce au logiciel, Komatsu peut offrir un contrôle plus fin de la machine avec une vitesse accrue.
Le moteur de traction électrique est un aspect particulièrement intéressant de ce système car il permet à Komatsu d'intégrer des éléments d'automatisation de manière plus transparente dans le fonctionnement de la machine. Par exemple, si la machine détecte qu'un opérateur pousse dans un tas, la chargeuse déclenche un contrôle de la friction ou une fonction antidérapante qui permet de creuser en douceur dans le tas et de remplir efficacement un godet.
Le système permettrait également à Komatsu de mettre facilement en place des commandes par joystick sur la machine, bien que les joysticks ne soient pas aussi populaires sur les chargeuses compactes que sur les chargeuses de plus grande taille, la refonte de l'architecture électrique de la machine permet de passer des commandes par pilote aux commandes E/H. Le système comprend également l'électronique de puissance, un ordinateur de commande du système et, bien sûr, une batterie et un système de gestion de la batterie.
Considérations relatives à la batterie
Komatsu indique qu'il commence ses travaux sur les machines électriques avec une chargeuse compacte en raison du coût de l'approvisionnement en batteries. En fait, comme les batteries sont encore très chères, Komatsu estime qu'il n'est rentable pour l'instant que de mettre en œuvre la technologie sur des machines plus petites.
En ce qui concerne la batterie à l'intérieur de cette machine, elle a été fournie par Moog dans le cadre du travail de modernisation de la société sur cette machine.
Moog est devenu un fournisseur très populaire sur le marché des équipements de construction, car il a travaillé avec de nombreux équipementiers, dont Bobcat et Komatsu, sur l'électrification de leurs équipements. Malgré cela, Moog se dit agnostique en matière d'énergie.
Les racines de l'entreprise sont en fait dans l'hydraulique, et l'entreprise fabrique encore aujourd'hui des composants hydrauliques en Allemagne. Cependant, elle a réalisé de nombreux travaux de pionnier dans des domaines industriels avec des moteurs électriques, tels que les travaux effectués dans l'aviation pour remplacer les composants hydrauliques par des composants à entraînement électrique.
Mais ils ont également beaucoup travaillé dans les domaines de la robotique et de la prothétique et possèdent une expérience considérable dans la création de moteurs électroniques qui fournissent des mouvements fluides et prévisibles, même à des échelles beaucoup plus petites.
Le processus d'électrification de Moog
Essentiellement, un équipementier approche Moog pour lui faire part de son intérêt pour l'électrification d'une machine et Moog se met alors au travail pour retirer tous les composants du moteur à combustion interne et les composants hydrauliques et pour réaliser une rétroconception d'une solution entièrement électrique dans l'empreinte de la machine existante.
Pour cette chargeuse Komatsu, Moog a mis en relation son équipe d'ingénieurs avec celle de Komatsu afin d'identifier non seulement les défis liés à la mise en œuvre de l'énergie électrique dans cette machine, mais aussi les nouveaux défis qu'une chargeuse électrique pourrait présenter pour les clients dans leurs applications spécifiques.
Une fois que les deux équipes d'ingénieurs ont identifié le cycle de fonctionnement moyen de la machine qu'ils électrifient, Moog entreprend de redessiner l'architecture de la machine, en créant une plate-forme intégrée de matériel et de logiciels Moog.
Une plateforme entièrement intégrée
Le logiciel agit comme le cerveau du système et Moog affirme qu'il "connecte et coordonne intelligemment les actions à travers la machine, tandis que les actionneurs et les moteurs entièrement électriques fournissent le muscle".
Et c'est de l'intégration du matériel et des logiciels que vient le véritable pouvoir de l'électrification.
Lorsqu'il s'agit de machines électriques, beaucoup de gens se concentrent uniquement sur la durée de fonctionnement du véhicule. Cependant, la capacité d'accroître la contrôlabilité du véhicule permet aux opérateurs d'accomplir les mêmes tâches en beaucoup moins de temps.
Quand sera-t-il expédié ?
Quand peut-on s'attendre à voir cette chargeuse électrique Komatsu arriver sur le marché ? Il reste encore plusieurs étapes à franchir avant qu'elle ne soit commercialement viable.
Maintenant qu'il existe un prototype fonctionnel, Moog va s'atteler à la création d'une version qui pourra être mise en production pour les 100 premières machines environ. Ces machines seront ensuite testées sur le terrain auprès de certains clients de Komatsu.
Ensuite, lorsque viendra le moment de la production à grande échelle et à long terme, Moog continuera à apporter son soutien en fabriquant des composants clés que Komatsu intégrera dans la production. Komatsu indique que ce processus prendra probablement jusqu'à trois ans.
Entre-temps, Komatsu devra également choisir un partenaire pour la technologie de la batterie au cœur de la chargeuse. Moog a fourni la batterie du prototype que vous voyez dans cette vidéo, mais Komatsu indique qu'il est probable qu'il envisage un accord avec Proterra, un fabricant américain de batteries commerciales avec lequel il entretient déjà des relations.