Mit dem richtigen Umrichter die Wirtschaftlichkeit optimieren

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Optimale Regelung von Strom & Spannung für mehr Sicherheit

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Durch passenden Umrichter die Batterie kleiner dimensionieren

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Bei Anbindung über DC/DC Wandler: Optimaler Schutz von Batterien, Brennstoffzellen & Supercaps

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Optionale SPS ermöglicht Steuerungsmöglichkeiten in Echtzeit

Frequenzumrichter – das Herzstück im Antriebssystem mit ungeahntem Potenzial

Als Hersteller von Frequenzumrichtern für Nutzfahrzeuge, Baumaschinen und Schiffe bietet die ARADEX AG überaus regelungsschnelle, kompakte & präzise einstellbare Frequenzumrichter bis zu einem Spannungsbereich von 1080 V.

 

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Als Element der Leistungselektronik sind Umrichter in keinem elektrischen Antriebsstrang wegzudenken. Dass Ströme und Spannungen von Frequnzumrichtern (bzw. Gleich- oder Wechselrichtern) geregelt werden und alle Komponenten im Gesamtsystem so mit den idealen Strom- bzw. Spannungsstärken versorgt werden, gilt als grundsätzliche Aufgabe der Umrichter.

Doch Frequenzumrichter können weitaus mehr, als nur Ströme und Spannungen zu wandeln bzw. anzupassen. Während häufig ein großes Augenmerk auf die teuerste Komponente im Antriebssystem, den Energiespeicher, gelegt wird, wird das Potenzial des Umrichters, Effizienz und Wirtschaftlichkeit maßgeblich zu verbessern, vielfach unterschätzt.

Im Folgenden wird dieser Zusammenhang erläutert.

Vertriebsteam ARADEX

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vertrieb@aradex.com

Weitere Informationen

Der Frequenzumrichter als Schlüsselkomponente für ein wirtschaftliches & effizientes Gesamtsystem

Mit einem Anteil von etwa zwei Prozent stellt die Leistungselektronik, also der Frequenzumrichter, einen vergleichsweise geringen Kostenanteil am Gesamtsystem dar. Den mit Abstand größten Anteil an den Gesamtkosten verursacht mit einem Kostenanteil von etwa 50% die Batterie. Dennoch stellt eine Einsparung bei der Batterie auf den ersten Blick keine attraktive Möglichkeit dar, die Kosten zu senken – zu schmerzlich wäre der Verlust an Reichweite. Präzise steuerbare Frequenzumrichter eröffnen hier jedoch ihr Potenzial für Effizienz und Wirtschaftlichkeit:

Weniger Batteriekapazität bei gleicher Reichweite

Durch einen optimal an das Antriebssystem angepassten Umrichter mit präziser Regelungstechnologie lässt sich der Gesamtwirkungsgrad und damit die Effizienz deutlich steigern. Mit den robusten und flexiblen Umrichtern von ARADEX konnten somit schon deutliche Kosteneinsparungen realisiert werden. Die VECTOPOWER-Frequenzumrichter von ARADEX ermöglichen Regelungsoptimierungen mit einer Auflösung von bis zu 2μs, was vergleichsweise einen absoluten Spitzenwert darstellt. Diese außerdordentlich hohe Präzision ermöglicht eine effiziente Kapazitätsausnutzung der Halbleiter, wodurch mit dem gleichen Halbleiter höhere Ströme erzielt werden können. Zudem kann es zu Wechselwirkungen zwischen den einzelnen Komponenten kommen, wodurch es zu gegenseitiger Beeinflussung kommen kann. So können bei Lastwechseln parasitäre Stromschwingungen von einigen 100 A Amplitude entstehen, weshalb eine Feinabstimmung aller Komponenten im Gesamtsystem zu erheblichen Effizienzverbesserungen führen kann.

Durch einen präzise eingestellten und effizient arbeitenden Frequenzumrichter kann häufig der teuerste Teil des Antriebsstranges, nämlich die Batterie, kleiner dimensioniert werden ohne dabei Reichweitenverluste hinnehmen zu müssen. Im Resultat übersteigen dann die Einsparungen bei der Batteriekapazität die Anschaffungskosten für einen hochwertigen Frequenzumrichter und Motor.

Projektbeispiel: Effizienzsteigerung beim Elektrobus

Im Fall des Elektrobusses "Sileo" handelt es sich um einen 18 Tonnen schweren und 12 Meter langen Elektrobus, der 16 Stunden/Tag im Stadtverkehr ohne zwischenzeitliches Aufladen der Batterien eingesetzt werden sollte. Unter Anderem wegen der VECTOPOWER-Technologie von ARADEX konnte die Effizienz eines "normalen" Elektrobusses dieser Größe von 1 kWh/km beim Sileo auf 0,7 kWh/km reduziert werden. Daraus ergibt sich bei der Batteriekapazität ein Einsparpotenzial von 30%, was sich in den Gesamtkosten des Antriebssystems niederschlug und die Wirtschaftlichkeit enorm erhöhte.

Der "Sileo" bereits kurz nach seiner Einführung zum europäischen Marktführer entwickelt – den kompletten Projektbericht zu der Kooperation ARADEX / Sileo finden Sie hier.

ARADEX-Umrichter VECTOPOWER

VECTOPOWER VP600

Mobile Wechselrichter VP600

Bidirektional, universell anpassbar, frei programmierbar, von 78 kVA bis 1562 kVA Spitzenleistung, frei erweiterbare Firm- und Applikations-Software.
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DC/DC Wandler VP5000

DC/DC Wandler & integrierte Systemlösungen VP5000

Leistungsstarke Komplettlösungen für die DC/DC-Wandlung. Optimale Anbindung von Energiequellen, vereinfachte Inbetriebnahme.
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