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Mobile Maschinen 5/2015

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ANTRIEBE UND

ANTRIEBE UND ANTRIEBSELEMENTE I HYBRIDANTRIEBE Stark wie ein anmutig wie Hybridantrieb in mechanischem Francois Malard, Hans Wiedemann Long-Ma, ein Pferd mit Drachenschuppen aus der chinesischen Mythologie, musste für die Feierlichkeiten zum 50-jährigen Bestehen der diplomatischen Beziehungen zwischen China und Frankreich zum Leben erweckt werden. Dintec, ein etablierter Systemintegrator für elektrische Antriebe und Hybridanwendungen, stellte sich der Herausforderung. Francois Malard, Sales Manager bei Dintec in Nantes, Frankreich Hans Wiedemann, Marketing Manager bei Sensor-Technik Wiedemann in Kaufbeuren Im Oktober 2014 fand im Olympiastadion in Peking eingangs genannte Feier statt. Im Oktober 2013 trat die Firma Compagnie La Machine an ihren Partner Dintec mit der Anfrage heran, ein gigantisches Drachenpferd anzutreiben. Das Drachenpferd sollte die Figur Long-Ma symbolisieren, ein fabelhaftes, geflügeltes Pferd mit Drachenschuppen aus der chinesischen Mythologie. Da Long-Ma innerhalb von zwölf Monaten zum Leben erweckt werden und zudem noch die Hauptfigur bei den Feierlichkeiten zum 50-jährigen Bestehen der diplomatischen Beziehungen zwischen China und Frankreich sein sollte, war der Druck auf das Dintec-Team enorm. Aber aufgrund der Erfahrungen als Integrator aus dem Bereich von Off-Highway-Applikationen nahm Dintec die Herausforderung an und bekam die Verantwortung für das komplette Stromund Antriebssystem. Dintec formte ein Team aus Ingenieuren verschiedener Fachrichtungen, die damit begannen, den Energiehaushalt des Drachenpferdes zu analysieren und nachzuvollziehen. Dabei mussten insbesondere die beiden Betriebsmodi – hybrid oder vollelektrisch für 45 Minuten – berücksichtigt werden. Nach mehr als 1800 Stunden Ingenieursarbeit war die Architektur für den Hybridantrieb fertiggestellt, die Software für das Energiemanagement war geschrieben und wurde ersten Tests unterzogen. Somit konnte bereits sieben Monate nach Projektstart ein Prototyp des Systems in der Werkstatt des Systemintegrators in Betrieb genommen werden. 20 Mobile Maschinen 5/2015

Drache, ein Pferd Drachenpferd Effizient und leise Um das 620 VDC-Netz von Long-Ma zu versorgen, entwickelte Dintec einen maßgeschneiderten Generator, der durch einen Perkins 6-Zylinder Motor angetrieben wurde. Dieser Motor entspricht bereits den Tier 4 Interim Regularien für geringste Emissionen. Der Dieselmotor ist an die powerME- LA 140 kW E-Maschine von Sensor-Technik Wiedemann (STW) gekoppelt. Diese erlaubt aufgrund ihres integrierten Inverters einen Vier-Quadranten Betrieb und arbeitet hier als Generator. Das System läuft aufgrund des variablen Energiebedarfs mit unterschiedlichen Drehzahlen und bietet dabei aufgrund hoher Effizienz geringsten Kraftstoffverbrauch im Vergleich zu anderen Aggregaten. Große Anstrengungen wurden unternommen, um die Aggregate hinsichtlich Geräuschentwicklung abzuschirmen. Selbst wenn der Dieselmotor anspringt, verhindert die ausgeklügelte Dämpfung nach außen hörbare Geräusche. Die elektrischen Hauptverbraucher sind zwei STW-powerMELA 140 kW E-Maschinen, die nun als Motoren arbeiten. Sie liefern die Energie für alle Bewegungen von Long-Ma – vom Kopf mit den beweglichen Augen über den gesamten Körper bis zu HYBRIDANTRIEBE I ANTRIEBE UND ANTRIEBSELEMENTE den Beinen – und betreiben das hydrostatische Getriebe ebenso wie das Steuersystem. Ein Brems-Chopper wurde dem DC-System hinzugefügt, um Überspannungen bei möglichen abrupten Bremsvorgängen abzufangen. Dieser Brems- Chopper ist mit einem Messsystem ausgestattet, das kontinuierlich die Isolierung zwischen dem DC-Bus und dem Chassis überwacht. Denn ein Kurzschluss in diesem System könnte für die Bediener von Long- Ma lebensgefährlich sein. Des Weiteren sind alle elektrischen Komponenten wie Batterien, Motoren, Generatoren oder Inverter an den DC-Bus über kleine Schaltkasten angeschlossen. Darüber hinaus benötigt Long-Ma zusätzliche Spannungsnetze, für die Dintec geeignete Lösungen realisierte. Abgeleitet vom 620 VDC-Netz erzeugen Inverter und Filter eine dreiphasige 400 VAC Spannung mit einer Frequenz von 50Hz, mit der Luftkompressoren und Wasserpumpen versorgt werden. Ebenso wird eine 230 VAC / 50Hz Spannung für kleinere Wechselspannungsmotoren, Lichter und das Musiksystem generiert. Ein DC/DC-Konverter transformiert die 620 V zudem auf 30 V, womit Ventilatoren, die Steuerungen und weitere Lichter betrieben werden. 01 Systemarchitektur des mechanischen Drachenpferds Mobile Maschinen 5/2015 21