Engineering van de eerste volledig elektrische compacte rupslader

Het intelligente elektrificatiesysteem voor machines bestaat uit een geïntegreerd softwareframework, een geavanceerde elektrische machinebesturing, elektrische hef- en kantelcilinders, elektrische tractiemotoren en vermogenselektronica. Met behulp van dit nieuwe systeem is de T7X een grote stap voorwaarts voor de productiviteit, veiligheid en duurzaamheid van bouwmachines.

"Bobcat had een visie voor een volledig elektrische machine", zegt Joe Baldi, directeur strategie en partnerships voor Moog. "Ons gesprek begon met de volledig elektrische actuators van Moog, maar uiteindelijk leidden onze gesprekken tot het intelligente elektrificatiesysteem voor machines. Door samen te werken met Bobcat konden we die volledig elektrische visie in zes maanden tot leven brengen."

Het nieuwe intelligente elektrificatiesysteem voor de machine hielp de T7X om de beweging van de rupsbanden en de hef- en kantelfuncties efficiënt te regelen, waardoor een krachtige emissievrije machine ontstond met een langere bedrijfstijd en lagere onderhoudskosten.

"Om onze bijdrage aan de T7X in anatomische termen te beschrijven", voegt Baldi toe, "we leverden de frontale hersenkwab (het deel dat de beweging bestuurt); het zenuwstelsel dat helpt bij het intelligent coördineren van acties, energie en sensorinformatie van en naar verschillende delen van de machine; en de spieren, die de volledig elektrische actuatoren en motoren zijn."

Op 4 januari 2022, tijdens CES 2022 in Las Vegas, kondigde Doosan Bobcat aan dat Sunbelt Rentals zou investeren in een vloot van de volledig elektrische T7X compacte rupsladers. De volledig elektrische machines zullen onder de gezamenlijke merknaam van Bobcat en Sunbelt dit jaar beschikbaar worden gesteld.

Wat maakt de oplossing van Moog nu tot een "voor automatisering geschikt geïntegreerd systeem" in plaats van een set componenten voor bewegingsbesturing en energiebeheer? Het digitale softwareframework maakt deze oplossing klaar voor automatisering, waardoor Bobcat digitale en softwareconfigureerbare machines kan bouwen voor gebruikers. Elke as op de machine kan onafhankelijk en nauwkeurig worden bestuurd, maar ze zijn verbonden met andere subsystemen, waardoor het voor Bobcat eenvoudig is om waardevolle functionaliteit voor hun klanten te ontwikkelen. Denk aan hoe Tesla en Apple nieuwe functies introduceren via software-updates; Moog maakt dit mogelijk met zijn systeem.

Het unieke (of eerste in zijn soort) aan het aanbod voor de Bobcat T7X is dat hij volledig elektrisch is - geen hydraulische onderdelen, geen olie, minder onderdelen dan een dieselelektrische machine; hij heeft geen uitstoot en is stil genoeg zodat bouwploegen kunnen communiceren zonder te schreeuwen of handsignalen te geven. De software voor energiebeheer geeft de machine ook een langere levensduur van de batterij omdat de machine alleen energie levert aan de onderdelen van de machine wanneer dat nodig is en in de juiste hoeveelheid. Dit verlengt de levensduur van de batterij en maakt emissievrije bouwmachines mogelijk omdat ze langer meer werk kunnen doen voordat ze moeten worden opgeladen.

Moog heeft experts op het gebied van motion control, automatisering, simulatie en modellering voor complete systemen en in markten variërend van lucht- en ruimtevaart tot duurzame energie. Tegenwoordig hebben de meeste gecentraliseerde systemen op een bouwvoertuig één motor en pomp die hydraulische vloeistof distribueren; de pomp draait altijd. Met een traditionele lader zou de machine energie verspillen op elke as voor heffen, kantelen, verplaatsen - zelfs wanneer de machine stilstaat. Moog ontwierp een efficiënter systeem met gedistribueerde besturing om alleen vermogen te sturen wanneer en waar de T7X dat nodig heeft, zoals vuil opheffen of zijdelings bewegen, zodat de T7X weinig tot geen energie verspilt.

Daarnaast beheert het Moog-team op efficiënte wijze de beweging en thermodynamica van het T7X-systeem, waardoor elk onderdeel binnen het juiste temperatuurbereik blijft, minder energie verbruikt en langer meegaat.

Tot slot optimaliseert de nieuwe intelligente software de beweging van de T7X tijdens het uitvoeren van taken door te leren de bewegingen en werking van de machine vloeiender te laten verlopen, waardoor de werktijd met meer dan 25% toeneemt. De machine krijgt dezelfde output en hetzelfde werk gedaan met minder energie door de piekmomenten van energieverbruik af te vlakken.

Wat is de "modulaire, schaalbare, platformbenadering"?

Dit betekent dat oplossingen zoals deze die voor de Bobcat-toepassing is gebruikt, met weinig aanpassingen op meerdere machinetypen kunnen worden toegepast - dit bespaart Bobcat tijd en geld bij de ontwikkeling van zijn volgende volledig elektrische product. Omdat de oplossing was opgebouwd uit modulaire hardware- en softwarebouwstenen, werkten de technici van dit project snel samen om de bouwstenen op verschillende machines toe te passen. Het resultaat? Emissievrije machines komen sneller en tegen lagere kosten op de markt.

Hoeveel tijd verliep er tussen de eerste discussie en de productie van een werkende, volledig elektrische lader?

Ongeveer zes maanden.

Hoe zorgt de aanpak van Moog ervoor dat elektrische voertuigen een vergelijkbare kracht en koppel hebben als hydraulische systemen?

De aanvankelijke, volledig elektrische oplossing voor de T7X werd te robuust geacht in vergelijking met zijn hydraulische voorganger, maar de intelligentie van de machinesystemen maakte verschillende werkmodi mogelijk om de uitvoer te regelen wanneer dat nodig was. In veel industrieën, niet alleen in de bouw, bestaat de misvatting dat hydraulische systemen sterker zijn dan elektrische. Er is de juiste ervaring voor nodig om de voordelen van deze verschillende technologieën optimaal toe te passen op een machine.