液压取力器的电气化 | 看布赫这款按需供给的Smart PowerPack

道路车辆的环境法规变得越来越严格，减少二氧化碳排放的一种方法可能是取消未来商用车辆的机械 V 型皮带或取力器，采用节能型电动液压系统。例如 Bucher Hydraulics 的最新 Smart PowerPack，就提供了这样一种可行的替代方案。

Bucher Hydraulics Smart PowerPack S 适用于高达 60 Vdc 和 6 kW 的低压应用

去年，欧盟通过了一项欧洲气候法，旨在到 2050 年在欧盟实现温室气体净排放 (GHG)。该法律设定了一个中间目标，即到 2030 年，与 1990 年的水平相比，温室气体排放量至少减少 55%。这符合欧盟议会在 2019 年采取的行动，即与 2005 年的水平相比，将重型商用车的二氧化碳排放量减少 30%，并在 2030 年前达到这一水平。前 15% 必须在 2025 年前实现，只有三年的时间。否则，将受到经济处罚。实际金额尚未确定，预计将会是一个不低的数额。

目前，只有公路卡车受到影响。垃圾收集和市政车辆等车辆，或带有装载起重机的卡车，最初不受该规定的约束。但欧盟委员会目前正在讨论如何扩大这一领域的规则。鉴于气候变化日益剧烈，法规可能会明显严格。德国联邦环境署进行的一项详细说明流体动力节能的研究评估了建筑和农业机械，所吸取的经验教训也适用于这些工业车辆。在这些建议中，基于需求的辅助执行器控制特别有前景。

取消取力器

如果欧盟关于二氧化碳排放的法规实际上扩展到其他商用车辆，那么辅助装置制造商将受到特别大的影响。这些辅助设备包括冷却水泵和空调压缩机，还包括用于市政工作或装载起重机的附加设备。在传统的 PTO（取力器）中，液压泵通过变速箱、PTO 轴或 V 型皮带机械连接到卡车发动机，并连续运行。在极少数情况下，它们可以通过联轴器断开。由于卡车附加设备对成本特别敏感，这些单元通常依赖最基本的技术，功率损失为 50% 至 75%。顺便说一句，这就是为什么车载装载起重机通常配备大型油冷却器的原因。

卡车柴油发动机经过优化，可在高速公路上以 80 公里/小时的速度行驶，在低速和高负载下高效运行。为了产生固定使用所需的高流量——例如，提升负载——增加发动机转速。这不仅噪音大，而且效率低下，因为发动机会在不经济的工作点下工作，燃烧不良，燃料消耗率高。

为了减少燃料消耗和排放，汽车制造商正在从其下一代产品中移除取力器。压缩机、风扇、转向和液压泵将使用“按需供电”原理以电力驱动，与发动机没有直接连接。

智能动力包

液压取力器的电气化使得仅在需要时才使用动力。然而，液压系统必须变得更加高效，以防止代价高昂的动力损失。Bucher Hydraulics 正是为此目标开发了用于多功能车的新型 Smart PowerPack。

该软件包被配置为匹配应用场景的压力和流量要求。模块化系统包括各种 Bucher 泵，由耐用的无刷电动机和公司移动驱动单元的逆变器驱动。“智能”液压块生成有关实际流量需求的信息，并集成了泄压功能。系统的逆变器在内部计算速度设定点，从而降低安装成本。

数字控制根据应用传感器反馈设置系统参数，集成压力传感器调整泵运行以实现最大效率（负旁通控制）。热感应可防止系统过热。因此，该单元能够感知它所连接的应用程序并相应地修改其操作参数和用户界面。通过蓝牙、CANbus 或直接有线控制选项进行通信，信息显示在操作员的触摸屏上。

提高性能的关键部件是 AX 泵。它有 24 个柱塞，专为变速应用而设计。多柱塞设计使脉动最小化。从 0 到 3,600 rpm 的宽速度范围可实现电驱动的全部性能。传统泵的最低速度限制不适用于AX泵，它可以从零速运行而不会产生任何不稳定效应。据 Bucher 称，它的总效率在 92% 到 94% 之间，远远超过传统泵系统的值。

低噪音、高功率密度和高效率使 AX 泵成为电动液压 PTO 的出色动力源

Smart PowerPack 有多种尺寸可供选择。例如，“L”型在高压、>400 Vdc 和 10 至 60 kW 的额定功率下运行。最大工作流量为 80 至 140 lpm，压力为 265 至 330 bar，具体取决于型号。低压“S”版本的额定电压为 <60 Vdc 和 <6 kW。最大工作流量为 14.4 lpm ，压力为 230 bar 。集成水箱可容纳 5 升。

Smart PowerPack 装置适用于几乎所有商用液压控制系统。好处包括：

• 由于分离式 PTO 降低了柴油消耗。

• 在电动机器中，基于需求的流量供应可以更好地利用电池容量。

• 降低冷却要求。

• 运行安静得多。

除了高性能的 AX 泵外，模块化系统还包括外啮合和内啮合齿轮泵，从而涵盖了广泛的应用。由于许多车身制造商和改装商还没有使用这种电液驱动的经验，布赫液压提供了充足的设计支持。