È ormai evidente come in questi anni l’elettrificazione stia interessando tutto il mercato delle macchine mobili anche off-highway come escavatori, telehandler, trivelle, trattori. Oggigiorno è impensabile immaginare ad esempio un parco auto, senza che ci siano versioni Full Electric, Ibride o Plug-in.
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Tutti i costruttori, infatti, spinti dal nuovo quadro normativo internazionale e locale, stanno affrontando la sfida della sostenibilità con la progettazione di macchine che riducano il più possibile le emissioni. Non si tratta, infatti, solo di sostituire il motore endotermico con un motore elettrico o trovare una propulsione alternativa; ora si è ormai convinti che per costruire una macchina sostenibile, non rinunciando a produttività e competitività, è necessario ripensare totalmente al veicolo stesso, con l’ottimizzazione di tutte le singole funzionalità.
Ad esempio in una macchina elettrificata l’efficienza di ogni funzione deve sempre trovare il giusto compromesso tra energy saving e performance assicurando così maggiore autonomia e/o minor costo/peso batterie a bordo. Per questo la progettazione non può essere una modifica di un singolo componente o di una parte di un progetto esistente: il motore endotermico deve essere rivisto non solo in termini normativi, ma anche ad ex nell’ottica di una distribuzione di potenza che spesso può prevedere la localizzazione di powerpack/attuatori ibridi sulla singola funzione massimizzando così l'efficienza e riducendo al contempo consumi e rumorosità.
Di conseguenza anche il sistema di raffreddamento, che prima si limitava a condizionare in maniera per lo più passiva il motore primo e/o il circuito oleodinamico, ora deve trasformarsi in thermal management delle diverse parti elettriche ora presenti sulla macchina (motori, inverter, batterie…) e creare sistemi di recupero di energia interfacciando ad esempio circuiti di raffreddamento con sistemi di condizionamento cabina.
A partire da queste premesse, risulta chiaro come per l'elettrificazione convenga affidarsi a un partner in grado di supportare il costruttore nella progettazione dell’intero sistema macchina, dall'idea alla realizzazione e che completi la conoscenza storica/tradizionale delle singole applicazioni con studi di ottimizzazione e efficienza dei singoli componenti e sottosistemi.
In questo articolo approfondiamo il tema dell'elettrificazione delle macchine mobili presentando quali soluzioni HYDAC è in grado di offrire in questo campo.
Indice:
L'approccio per l’elettrificazione delle macchine mobili deve seguire delle linee ben definite tra cui:
Dopo una prima fase di analisi, si definisce quali attuazioni possano diventare totalmente elettriche e quali, invece, restare di tipo idraulico, passando poi al dimensionamento dei singoli sottosistemi e, infine, dei motori elettrici e inverter, nonché (visto il chiaro fabbisogno energetico) della necessaria strategia di accumulo energetico.
Il dimensionamento del pacco batterie avviene quindi su due fronti. In primo luogo si tiene in considerazione la potenza massima richiesta dalle attuazioni presenti, che possono anche essere contemporanee; potenza che dovrà poi essere fornita in termini di Ampere una volta fissato il voltaggio di riferimento a cui si intende lavorare. Dall’altra il dimensionamento avviene sulla base dell’autonomia che si intende ottenere.
Nella sfida verso l’elettrificazione dei mezzi, HYDAC Italia accompagna e supporta i suoi clienti nella fase di transizione tecnologica, fornendo componentistica e know-how applicativo su tutti gli aspetti interessati. Questo significa che è in grado, non solo di fornire al cliente la componentistica necessaria (Idraulica, Elettrica, Raffreddamento e Controllo), ma anche di provvedere alla sua integrazione, fino ad arrivare alla messa in servizio del veicolo.
HYDAC, che storicamente è sempre stata presente sul mercato internazionale per i componenti elettro-idraulici destinati ai circuiti oleodinamici delle macchine operatrici, ora completa la sua offerta sulle tecnologie complementari nella realizzazione dei veicoli elettrificati tra cui:
Da non dimenticare poi è anche la versatilità delle tecnologie citate anche nei veicoli con propulsione a idrogeno: l’aspetto legato all’integrazione delle celle a combustibile (fuel cell) per l’elettrificazione, che rappresenta, in molti casi, uno strumento indispensabile per ottenere le prestazioni e l’autonomia richieste espande le possibilità applicative della e-mobility anche su applicazioni ove i requisiti di autonomia e potenza non sarebbero possibili con le sole batterie (ex veicoli commerciali, bus…).
I tecnici di HYDAC supportano i costruttori nello sviluppo di soluzioni volte all’ottimizzazione delle macchine, per sfruttare al massimo i benefici dell’elettrificazione quali la riduzione dei consumi, un investimento minore in manutenzione e una maggiore efficienza dei macchinari stessi.
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