液压泵要把柴油机给甩了?

另一项发展是使用高速电磁阀来控制液压泵排量。由位于苏格兰Loanhead的Artemis Intelligent Power Ltd.开发的数字排量泵（DDP）使用多个径向柱塞，通过嵌入式计算机控制的高速开关阀实时打开和关闭，而不是改变行程带有斜盘机构的活塞。

此处显示的数字排量泵安装在挖掘机中，并配有传感器进行测试。

该技术使用液压传动装置替换机械变速箱变得切实可行。优点包括降低能耗（通常不到传统轴向活塞斜盘泵的三分之一），响应时间通常快10倍，并完全消除高频噪音。例如，当应用于挖掘机时，该技术已经证明节省燃料高达20％，并且生产率提高了近30％。

DDP实际上是一系列固定的，主动变排量的往复式运动的柱塞，按照径向布置在凸轮环周围。每个柱塞腔可以单独打开和关闭，每个都有自己的控制系统，包括电磁开关阀，单向阀和柱塞位置传感器

传统上，直流电动机由于其变速能力（特别是在低速时），其简单的控制系统，高启动转矩和良好的瞬态响应而被用于驱动泵。虽然拉丝，绕线式直流电机多年来一直是主要的泵驱动选择，但永磁（PMDC）和无刷直流电机已变得越来越流行。据俄亥俄州电机公司介绍，这是因为它们设计简单紧凑，效率和功率密度高，尺寸紧凑，并且需要较少的维护。

根据MET Motors的说法，可以通过几种不同的方法轻松控制直流电机的速度。可能性包括使用来自电池组的不同抽头布置，在其中一个电路中插入电阻器以提供两种或更多种不同的速度，或者在电路中使用简单的变阻器或电位计以允许在给定范围内变化的速度。另一种方法是使用电子控制的开关装置，例如SCR（可控硅整流器）或PWM（脉冲宽度调制）控制。

另一种方法是使用无刷永磁交流（PMAC）电机和逆变器将直流电池电源转换为交流电并提供必要的电机控制。其中一个系统是Parker Hannifin的Global Vehicle Motor（GVM），一种PMAC无刷电机。Parker的项目经理Ciprian Ciuraru解释说：“这些电机由高压电机控制器（逆变器）管理，适用于混合动力汽车和电动汽车。逆变器适用于四象限，同步或异步交流电机控制，提供速度，转矩和直流电压控制模式。“

支持将移动设备上的液压系统与车辆动力分离的趋势是Parker的Electro-Hydraulic Pump（EHP）系统等解决方案。它包括该公司的无刷PMAC电机，该电机直接连接到由专为移动设备设计的高性能电驱动器控制的液压泵。

Parker Hannifin的EHP系统专为移动设备应用而设计，包括一个直接连接到电动机并由变速电动机驱动的液压泵。

当与具有内燃机的车辆一起使用时，发动机驱动对电池充电的发电机。然后，车辆的工作功能独立于发动机，EHP系统的电动机驱动液压泵。在负载降低功能期间，EHP将电能再生回电池。

以下是移动设备中电液驱动的一些示例：

斗式提升液压装置。德克萨斯州韦科的Versalift USA公司生产的电动式铲斗升降机采用电池供电的电动机驱动液压泵，节省燃料，同时减少排放和噪音。它采用变速直流电机，从单独的车载电池接收电力，以驱动其液压泵。在现场，操作员关闭底盘发动机并打开机器的空中主控制开关，使各种液压阀上的一系列按需开关启动电动泵。它可以在不运行车辆发动机的情况下运行长达一个小时，从而减少燃料消耗和排放。

这款Versalift斗式提升机保留了其IC发动机，但使用电池供电的电动机驱动其液压泵，既节省燃料又减少了排放和噪音。

该Versalift电力驱动九种型号可供选择，三种不同的电压，以满足各种液压升降的要求。12 V系统使用两个并联的12 V AGM电池和一个12 V直流电机，在高达2,500 psi的压力下提供2 gpm的流量。

AGM使用电池构造，在板之间使用硼硅酸盐垫而不是凝胶或液体电解质。AGM电池比液体品种贵，但具有优势。因为它们不含有液体可以冷冻或膨胀，所以它们几乎不受冻害。AGM的自放电率也非常低 – 通常为每月1％至3％。因此，它们可以比标准电池长时间闲置，而无需充电。

当需要更多功率时，Versalift还提供更高电压的系统。36 V系统使用三个串联的AGM电池和一个36 V直流电机，为电梯提供高达2,250 psi的3 gpm或者液压工具为2,000 psi时提供5 gpm。48 V系统使用四个串联电池和一个48 V直流电机，在3,000 psi下提供高达6 gpm的电压。所有系统均使用高效液压齿轮泵，所有电池均密封且无需维护。

全电动挖掘机。挖掘机和其他类型的建筑设备为电动液压操作提供了机会，电池供电的电动机有时提供动力以及驱动液压泵。在一个应用中，丹佛斯动力系统部门的Editron已经提供电气化技术，以支持Pon Equipment AS开发一个完全由电池供电的25吨电动挖掘机。Pon是欧洲主要的卡特彼勒代理商，与丹佛斯合作将标准Cat 323F 柴油机改装为丹佛斯Editron动力传动系统，一个软件主导的系统。根据丹佛斯的说法，这款名为Cat 323 FZ的挖掘机在标称负载下单次充电可以运行长达7个小时。

这款经过改进的卡特彼勒323F挖掘机使用电池组为Danfoss Editron驱动器提供推进力和驱动机器的液压系统。

先前柴油发动机每年排放CO2高达52吨，相比之下，Cat 323 FZ为零排放并且比柴油发动机噪音水平大大降低，特别适用于对噪声有严格限制的城市地区。该套动力系统依赖于智能的软件控制，适用于从30千瓦到2000千瓦的混合动力型和全电动型的机器设备。

另一个例子是法国Annecy-le-Vieux 的Mecalac推出的新型小型挖掘机，它将全电动与液压相结合，实现工作功能。Mecalac专门为城市工地提供建筑设备，其紧凑的尺寸和安静的操作是最重要的。MECALAC E-12是在12MTX型号的基础上改进的，用用磷酸铁锂（的LiFePO 4）电池组取代了内燃机。e-12还解决了欧洲建筑市场中小型车辆零排放标准的趋势，同时提供更高的效率和可靠的性能。

Mecalac的e12全电动小型挖掘机是该公司12MTX型号的改进型，采用磷酸铁锂电池组代替内燃机。

电池组的工作时间为8小时，使用寿命是传统电池的三倍。它可提供146千瓦的功率，并可在约7小时内充电。据报道，e-12使用两个变速电动机：一个用于驱动车轮，另一个用于驱动液压系统的主泵。这使输送到液压系统的功率与负载所需的功率相匹配并节省能量。

电动垃圾车。全电动垃圾车Mack LR电动车（BEV）的演示模型将于2020年由纽约市卫生部投入运行。该车由Mack的集成电动动力总成提供动力，该动力总成包括：两个130千瓦的变速电机，可产生496峰值马力和4,051磅 – 英尺的扭矩，零转速可提供。动力通过双速Mack Powershift变速器和Mack的52,000磅传动到车轮。专有的S522R后桥。

Mack LR电动车（BEV）使用一对锂镍锰钴氧化物电池组为所有功能而不是柴油发动机提供动力。该机器将于明年在纽约市投入运营。

LR BEV的Heil DuraPack 5000主体和所有其他附件的液压系统通过12伏，24伏和600伏电路进行电气驱动。电力来自四个NMC锂离子电池（锂镍锰钴氧化物），由符合SAE J1772标准的150 kW充电系统充电。

Mack官员表示，垃圾和回收收集是BEV的理想应用，因为车辆在预定路线上运行并在班次结束时返回家中，从而最大限度地减少了对充电的担忧。它们频繁的停止和启动操作也为通过再生制动重新获得能量提供了重要机会。由于这种全电动卡车产生的零排放和相当低的噪音，它们有利于夜间运行，特别是在城市环境中。