[0001] Die Erfindung betrifft ein elektrisch, insbesondere batterie-elektrisch, betriebenes
Flurförderzeug mit mindestens einem elektrischen Aggregat, das als Generator betreibbar
ist und das mit mindestens einem elektrischen Widerstand zum Umwandeln von elektrischer
Energie in Wärmeenergie elektrisch verbunden ist, und mit einer Arbeits- und/oder
Steuerungshydraulik, die einen Hydraulikflüssigkeitskreislauf aufweist.
[0002] Elektrisch betriebene Flurförderzeuge können über verbrennungsmotorisch-elektrische
oder batterie-elektrische Antriebssysteme verfügen.
[0003] Bei Flurförderzeugen mit einem verbrennungsmotorisch-elektrischen Antriebssystem
sind elektrische Aggregate an den Verbrennungsmotor gekoppelt. Hierzu ist mindestens
ein elektrischer Generator vorgesehen, der von einem Verbrennungsmotor angetrieben
wird. Die von dem Generator erzeugte elektrische Energie wird mittels einer Leistungselektronik
an einen oder mehrere elektrische Fahrmotoren weitergeleitet, die mit den angetriebenen
Rädern des Flurförderzeugs in trieblicher Verbindung stehen.
[0004] Derartige Flurförderzeuge werden generatorisch abgebremst. Der bzw. die Fahrmotoren
werden hierbei als Generatoren betrieben, welche die kinetische Energie des Flurförderzeugs
in der Bremsphase in elektrische Energie umwandelt. Diese elektrische Energie wird
bei Flurförderzeugen mit einem verbrennungsmotorisch-elektrischen Antriebssystem dem
in diesem Betriebszustand als Motor arbeitenden Generator zugeführt. Ein hierbei auf
einen Rotor des Generators wirkendes Drehmoment stützt sich an einer Kurbelwelle des
Verbrennungsmotors ab, wodurch sich die Drehzahl des Verbrennungsmotors erhöht. Hieraus
resultiert eine verstärkte Lärmerzeugung durch den Verbrennungsmotor und darüber hinaus
eine erhöhte mechanische Abnutzung.
[0005] Um das oben beschriebene Hochdrehen des Verbrennungsmotors ganz oder teilweise zu
verhindern, ist es bekannt, die während eines Bremsens des Flurförderzeugs im Generatorbetrieb
des bzw. der Fahrmotore erzeugte Energie ganz oder teilweise mittels eines elektrischen
Widerstands in Wärmeenergie umzuwandeln. Eine Kühlung dieses elektrischen Widerstands
erfolgt bei bekannten Flurförderzeugen durch Luft oder die Kühlflüssigkeit einer Flüssigkeitskühlung
des Verbrennungsmotors.
[0006] Bei einer Kühlung des elektrischen Widerstands mittels der Kühlflüssigkeit der Flüssigkeitskühlung
des Verbrennungsmotors ist es bekannt, den elektrischen Widerstand in einem separaten
Gehäuse anzuordnen, das mittels entsprechender Kühlflüssigkeitsleitungen an den Kühlflüssigkeitskreislauf
der Flüssigkeitskühlung des Verbrennungsmotors angeschlossen ist.
[0007] Ein derartiges separates Gehäuse verursacht jedoch einen zusätzlichen Bauraumbedarf
im Aggregateraum des Flurförderzeugs. Zudem verursacht der Anschluss des Gehäuses
an den Kühlflüssigkeitskreislauf der Flüssigkeitskühlung des Verbrennungsmotors eine
hohe Anzahl von Kühlflüssigkeitsleitungen und somit einen hohen Verrohrungsaufwand,
der zudem einen hohen Montageaufwand des Flurförderzeugs zur Folge hat.
[0008] Aus der
EP 2 058 269 B1 ist ein Flurförderzeug mit einem verbrennungsmotorisch-elektrischen Antriebssystem
bekannt, bei dem die Flüssigkeitskühlung des Verbrennungsmotors einen Flüssigkeitskühler
aufweist, der von einem zwischen Kühlerseitenkästen angeordneten Kühlernetz gebildet
ist, wobei der elektrische Widerstand in einen Kühlerseitenkasten des Flüssigkeitskühlers
integriert ist.
[0009] Diese aus der
EP 2 058 269 B1 bekannte Lösung zur Abgabe der Wärmeenergie des elektrischen Widerstands eignet sich
allerdings nur für Flurförderzeuge mit einem flüssigkeitsgekühlten, verbrennungsmotorisch-elektrischen
Antriebssystem. Für Flurförderzeuge mit batterie-elektrischem Antriebssystem kann
diese Lösung nicht verwendet werden, da hier kein Verbrennungsmotor mit einer Flüssigkeitskühlung
vorhanden ist.
[0010] Bei Flurförderzeugen mit einem batterie-elektrischen Antriebssystem sind die elektrischen
Aggregate mit einer Traktionsbatterie elektrisch verbunden. Die von der Traktionsbatterie
zur Verfügung gestellte elektrische Energie wird mittels einer Leistungselektronik
an einen oder mehrere elektrische Fahrmotoren weitergeleitet, die mit den angetriebenen
Rädern des Flurförderzeugs in trieblicher Verbindung stehen.
[0011] Auch bei Flurförderzeugen mit batterie-elektrischen Antriebssystemen ist ein generatorisches
Abbremsen des Flurförderzeugs üblich. Dabei werden der bzw. die Fahrmotoren als Generatoren
betrieben, welche die kinetische Energie des Flurförderzeugs in der Bremsphase in
elektrische Energie umwandeln. Diese elektrische Energie wird in die Traktionsbatterie
zurückgespeist. Auf diese Weise kann eine Bremsenergierückgewinnung erfolgen, die
allgemein als Rekuperation bezeichnet wird.
[0012] Insbesondere bei modernen Traktionsbatterien mit niedrigen Innenwiderständen, beispielsweise
einer Lithium-Ionen-Traktionsbatterie, stellt sich in bestimmten Betriebszuständen
das Problem, dass die Traktionsbatterie nicht in der Lage ist, die Rekuperationsenergie,
die beim Abbremsen des Flurförderzeugs im Generatorbetrieb des bzw. der Fahrmotore
entsteht, aufzunehmen. Dies kann besonders bei einer kalten, vollgeladenen Traktionsbatterie
der Fall sein.
[0013] Besonders problematisch kann beispielsweise eine Situation sein, bei der das Flurförderzeug
mit einer kalten und vollgeladenen Traktionsbatterie mit voller Last und gegebenenfalls
mit einem angehängten Anhänger auf einer langen Rampe abwärtsfährt. Eine derartige
Situation muss mit einer Sicherheitsschaltung beherrscht werden. Die bei Flurförderzeugen
üblicherweise vorhandene, mechanische Betriebsbremse ist hierfür nicht ausgelegt.
[0014] Bei niedrigen Betriebstemperaturen stellt sich für Flurförderzeuge mit einer Arbeits-
und/oder Steuerungshydraulik ein weiteres Problem. Die Hydraulikfunktionen stehen
bei kalter Hydraulikflüssigkeit nicht voll zur Verfügung. Dadurch kann beispielsweise
bei hydraulischen Lenksystemen des Flurförderzeugs die Lenkfähigkeit eingeschränkt
sein. Außerdem können beim Heben und Senken einer Last mit hydraulisch betätigten
Hubzylindern Hubfolgefehler entstehen. Dabei können beispielsweise Hubzylinder aufgrund
der hohen Viskosität der Hydraulikflüssigkeit nicht in der richtigen Reihenfolge ausgefahren
werden. Die hohe Viskosität der Hydraulikflüssigeit kann bei geringen Betriebstemperaturen
weiter dazu führen, dass die Last nur langsam gehoben werden kann. Ohne Last funktioniert
das Senken des Hubzylinders gegebenenfalls gar nicht oder nur langsam. Darüber hinaus
ist der Verschleiß von Hydraulikkomponenten, z.B. Pumpen und Filtern, bei niedrigen
Betriebstemperaturen erhöht.
[0015] Bisher wird versucht, diese Probleme dadurch zu mildern, dass die Temperatur der
Hydraulikflüssigkeit über Drosselverluste in einem Druckbegrenzungsventil bei hoher
Pumpendrehzahl erhöht wird. Die hohe Pumpendrehzahl führt allerdings zu einem hohen
Verschleiß der Pumpe, solange die Hydraulikflüssigkeit noch kalt ist.
[0016] Häufig wird für den Einsatz eines Flurförderzeugs bei kalten Umgebungstemperaturen,
beispielsweise in einem Kühlhaus, auch eine Sonderbefüllung des Hydraulikflüssigkeitskreislaufs
mit einer Hydraulikflüssigkeit mit geringer Viskosität durchgeführt.
[0017] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Flurförderzeug der eingangs
genannten Art so auszugestalten, dass auch bei niedrigen Betriebstemperaturen die
Fahrzeugsicherheit und die Funktionsfähigkeit der Arbeits- und/oder Steuerungshydraulik
gewährleistet sind.
[0018] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der elektrische Widerstand
mit dem Hydraulikflüssigkeitskreislauf zur Übertragung der Wärmeenergie auf die Hydraulikflüssigkeit
des Hydraulikflüssigkeitskreislaufs in Wirkverbindung steht.
[0019] Auf diese Weise können zwei Probleme, die bei niedrigen Betriebstemperaturen auftreten,
gleichzeitig gelöst werden.
[0020] Einerseits kann die beim Bremsen des Flurförderzeugs durch den Generatorbetrieb des
bzw. der elektrischen Fahrmotore entstehende Rekuperationsenergie, die beispielsweise
von einer kalten und/oder vollgeladenen Traktionsbatterie nicht aufgenommen werden
kann, mit dem elektrischen Widerstand zuverlässig abgeführt werden. Dadurch ist die
Fahrsicherheit des Flurförderzeugs unter allen Betriebsbedingungen gewährleistet.
[0021] Andererseits kann die Hydraulikflüssigkeit des Hydraulikflüssigkeitskreislaufs mittels
des elektrischen Widerstands gezielt aufgewärmt werden, um die bei niedrigen Umgebungstemperaturen
aufgrund der hohen Viskosität der Hydraulikflüssigkeit auftretenden Betriebs- und
Verschleißprobleme zu vermeiden. Durch das Aufheizen der kalten Hydraulikflüssigkeit
mit dem elektrischen Widerstand wird erreicht, dass alle hydraulischen Funktionen
schneller vollumfänglich zur Verfügung stehen.
[0022] Der elektrische Widerstand weist somit die Funktion eines Bremswiderstands auf, mit
dem die beim Abbremsen des Flurförderzeugs im Generatorbetrieb des bzw. der Fahrmotore
erzeugte elektrische Energie aufgenommen werden kann, und die Funktion eines Heizwiderstandes
auf, mit dem bei niedrigen Umgebungstemperaturen die Hydraulikflüssigkeit des Hydraulikflüssigkeitskreislaufs
aufgeheizt werden kann. Der elektrische Widerstand bildet somit einen kombinierten
Heiz-/Bremswiderstand.
[0023] Dabei eignet sich die Erfindung sowohl für Flurförderzeuge mit einem verbrennungsmotorisch-elektrischen
Antriebsystem als auch für Flurförderzeuge mit einem batterie-elektrische Antriebssystem.
In beiden Fällen ergeben sich die kombinierten Vorteile, dass mit dem im Hydraulikflüssigkeitskreislauf
angeordneten elektrischen Widerstand die beim Bremsen des Flurförderzeugs erzeugte,
überschüssige Energie zuverlässig abgeführt werden kann und gleichzeitig die Hydraulikflüssigkeit
der Arbeits- und/oder Steuerungshydraulik des Flurförderzeugs auf günstige Betriebstemperaturen
aufgewärmt werden kann.
[0024] Bei einem verbrennungsmotorisch-elektrisch betriebenen Flurförderzeug ist aus dem
Stand der Technik (
EP 2 058 269 B1) zwar eine Konstruktion bekannt, bei der die überschüssige Bremsenergie an die Kühlflüssigkeit
des Verbrennungsmotors abgegeben wird. Die bei niedrigen Umgebungstemperaturen auftretenden
Probleme beim Betrieb der Arbeits- und/oder Steuerungshydraulik werden dabei aber
nicht berücksichtigt. Die Erfindung bietet hier eine elegante Lösung für Flurförderzeuge
mit verbrennungsmotorisch-elektrischen Antriebssystemen, die auch über eine Arbeits-
und/oder Steuerungshydraulik verfügen.
[0025] Besondere Vorteile ergeben sich mit der Erfindung bei batterie-elektrisch betriebenen
Flurförderzeugen, weil hier insbesondere bei modernen Batteriesystemen mit niedrigen
Innenwiderständen, z.B. Lithium-Ionen-Batterien, die Probleme des generatorischen
Abbremsens bei kalter Traktionsbatterie und/oder vollgeladener Traktionsbatterie zuverlässig
gelöst werden können.
[0026] Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weist das Flurförderzeug eine Traktionsbatterie,
insbesondere eine als Lithium-Ionen-Batterie ausgebildete Traktionsbatterie, auf,
die mit dem elektrischen Aggregat und mit dem elektrischen Widerstand elektrisch verbunden
ist. Bei einem Flurförderzeug mit einem batterie-elektrischen Antriebssystem, dessen
Traktionsbatterie mit dem elektrischen Aggregat und mit dem elektrischen Widerstand
elektrisch verbunden ist, kann der elektrische Widerstand auf einfache Weise mit elektrischer
Energie aus der Traktionsbatterie betrieben werden, um die Funktion als Heizwiderstand
zu erzielen, mit dem bei niedrigen Umgebungstemperaturen die Hydraulikflüssigkeit
des Hydraulikflüssigkeitskreislaufs aufgeheizt werden kann. Dadurch dass der elektrische
Widerstand weiterhin mit dem elektrischen Aggregat elektrisch verbunden ist, wird
mit dem elektrischen Widerstand auch die Funktion des Bremswiderstands erzielt, der
die beim Bremsen im Generatorbetrieb des elektrischen Aggregats entstehende elektrische
Energie aufnehmen kann. Die von dem als Generator betriebenen elektrischen Aggregat,
beispielsweise dem elektrischen Fahrmotor, in der Bremsphase erzeugte elektrische
Energie kann hierbei zumindest teilweise in die Traktionsbatterie rückgespeist und
damit die Traktionsbatterie geladen. Von der Traktionsbatterie nicht aufnehmbare überschüssige
Energie wird dem zweckmäßigerweise direkt im Hydraulikflüssigkeitskreislauf angeordneten
elektrischen Widerstand zugeführt und in Form von Wärmeenergie an die den elektrischen
Widerstand umgebende Hydraulikflüssigkeit abgegeben.
[0027] Eine zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass der elektrische
Widerstand in einem Hydraulikflüssigkeitstank des Hydraulikflüssigkeitskreislaufs
angeordnet ist. Hierzu kann der elektrische Widerstand nachträglich von außen in einen
herkömmlichen Hydraulikflüssigkeitstank montiert werden.
[0028] Zur Erleichterung der Montage des elektrischen Widerstands ist der Hydraulikflüssigkeitstank
vorzugsweise mit einem Befestigungsflansch für den elektrischen Widerstand versehen.
[0029] Alternativ oder zusätzlich kann der elektrische Widerstand auch in einer Hydraulikleitung
des Hydraulikflüssigkeitskreislaufs angeordnet sein. Somit kommt der elektrische Widerstand
für einen Wärmeaustausch mit der die Hydraulikleitung durchströmenden Hydraulikflüssigkeit
des Hydraulikflüssigkeitskreislaufs in Kontakt.
[0030] Eine weitere bevorzugte Möglichkeit besteht darin, dass der elektrische Widerstand
in einer Hydraulikkomponente des Hydraulikflüssigkeitskreislaufs, insbesondere in
einem Hydraulikfilter und/oder in einem Hydraulikventil und/oder in einer Hydraulikpumpe,
angeordnet ist.
[0031] Besonders vorteilhaft ist eine Anordnung des elektrischen Widerstands im Ansaugbereich
eines in einem Hydraulikflüssigkeitstank vorgesehenen Saugfilters. Hier ist einerseits
gewährleistet, dass der elektrische Widerstand für einen wirkungsvollen Wärmeaustausch
allseits von Hydraulikflüssigkeit im Hydraulikflüssigkeitstank umgeben ist und andererseits
aufgrund der Ansaugströmung ein kontinuierlicher Abtransport der überschüssigen Wärmeenergie
gewährleistet ist.
[0032] Der elektrische Widerstand ist zweckmäßigerweise als Widerstandswendel ausgebildet.
Dabei kann es sich beispielsweise um einen gewendelten Metalldraht handeln, der von
elektrischem Strom durchflossen wird. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass sie
platzsparend ist und auf einfache Weise sowohl in Hydraulikflüssigkeitstanks als auch
in Hydraulikleitungen und Hydraulikkomponenten installiert werden kann.
[0033] Insbesondere beim Einbau des elektrischen Widerstands in den Hydraulikflüssigkeitstank
kann der elektrische Widerstand aufgrund der großzügigeren Platzverhältnisse auch
in Kreisform oder als einfache Schlinge ausgebildet sein.
[0034] Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist im Hydraulikflüssigkeitskreislauf
ein die Temperatur der Hydraulikflüssigkeit erfassender Temperatursensor vorgesehen,
der mit einer elektrischen Steuerungseinrichtung in Wirkverbindung steht, die eine
Steuerung der Temperatur der Hydraulikflüssigkeit mittels Bestromung des elektrischen
Widerstands ermöglicht, insbesondere mit Strom aus einer Traktionsbatterie, die mit
dem elektrischen Widerstand verbunden ist. Auf diese Weise kann mit dem elektrischen
Widerstand und dessen Funktion als Heizwiderstand die Temperatur der Hydraulikflüssigkeit
gezielt auf eine gewünschte Temperatur aufgeheizt und/oder in einem vorbestimmten
Temperaturbereich gehalten werden. Somit kann ein optimaler Viskositätsbereich der
Hydraulikflüssigkeit eingestellt werden. Dies ermöglicht es auch auf einfache Weise,
bei niedrigen Umgebungstemperaturen die Hydraulikflüssigkeit aufzuheizen, so dass
die hydraulischen Funktionen in einer kurzen Zeit vollumfänglich zur Verfügung stehen.
[0035] Das elektrische Aggregat ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
von einem elektrischen Fahrmotor, insbesondere einem Asynchronmotor, des Flurförderzeugs
gebildet. In der Bremsphase des Flurförderzeugs wird der elektrische Fahrmotor als
Generator betrieben und wandelt die kinetische Energie des Flurförderzeugs in elektrische
Energie um. Mittels des in den Hydraulikflüssigkeitskreislauf integrierten elektrischen
Widerstands kann hierbei mit dessen Funktion als Bremswiderstand die von dem als Generator
betriebenen Fahrmotor erzeugte elektrische Energie mit geringem Bauaufwand und ohne
zusätzlichen Bauraumbedarf als Wärmenergie in die Hydraulikflüssigkeit abgegeben werden.
[0036] Um eine weitgehende Optimierung aller relevanten Betriebszustände des Flurförderzeugs
insbesondere bei niedrigen Umgebungstemperaturen zu ermöglichen, ist gemäß einer besonders
vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung eine elektronische Fahrzeugsteuerungseinrichtung
vorgesehen, die mit dem elektrischen Fahrmotor, der Traktionsbatterie und dem Temperatursensor
im Hydraulikflüssigkeitskreislauf in Wirkverbindung steht. Die Fahrzeugsteuerungseinrichtung
ist derart ausgebildet, dass eine Einspeisung der beim elektrischen Abbremsen des
Flurförderzeugs im elektrischen Fahrmotor erzeugten elektrischen Energie in die Traktionsbatterie
und/oder in den elektrischen Widerstand in Abhängigkeit vom Ladezustand der Traktionsbatterie
durchgeführt wird sowie eine Bestromung des elektrischen Widerstandes mit Energie
aus der Traktionsbatterie in Abhängigkeit von der Temperatur der Hydraulikflüssigkeit
durchgeführt wird. Hierdurch kann auf einfache Weise erzielt werden, dass in Betriebszuständen,
in denen die Traktionsbatterie die beim Abbremsen im Generatorbetrieb des Fahrmotors
erzeugte elektrische Energie nicht aufnehmen kann, beispielsweise bei kalter und/oder
vollgeladener Traktionsbatterie, die beim Abbremsen im Generatorbetrieb des Fahrmotors
erzeugte elektrische Energie an dem elektrischen Widerstand in dessen Funktion als
Bremswiderstand abgeführt werden kann, und dass kalte Hydraulikflüssigkeit mittels
des elektrischen Widerstands in dessen Funktion als Heizwiderstand, in der der elektrische
Widerstand mit Strom aus der Traktionsbatterie betrieben wird, aufgeheizt werden kann.
[0037] Die Erfindung bietet eine ganze Reihe von Vorteilen:
Mit Hilfe der Erfindung kann eine schnellere Verfügbarkeit des vollen Funktionsumfangs
des kalten Flurförderzeugs erreicht werden. Die Sicherheitsanforderung für das Abbremsen
eines kalten, voll beladenen batterie-elektrisch betriebenen Fahrzeugs beispielsweise
an einer Rampe kann kostengünstig gewährleistet werden. Außerdem ist die Lösung nachrüstbar
und als Option für Serienfahrzeuge geeignet. Darüber hinaus ist die vorgeschlagene
technische Lösung kostengünstig und löst zwei Problemstellungen gleichzeitig. Einsparungen
ergeben sich zusätzlich durch Entfall des Bremswiderstands in der Traktionsbatterie
sowie durch Entfall einer sonst notwendigen Sonderbefüllung mit einer Hydraulikflüssigkeit
mit niedriger Viskosität.
[0038] Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den schematischen
Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Hierbei zeigen
- Figur 1
- ein erfindungsgemäßes batterie-elektrisch betriebenes Flurförderzeug,
- Figur 2
- die Anordnung des elektrischen Widerstands im Hydraulikflüssigkeitstank,
- Figur 3
- die Anordnung des elektrischen Widerstands in der Hydraulikleitung und
- Figur 4
- die Anordnung des elektrischen Widerstands vor dem Saugfilter.
[0039] In der Figur 1 ist ein Flurförderzeug 1 mit einem batterie-elektrischem Antrieb dargestellt.
Das Flurförderzeug 1 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als Gegengewichtsgabelstapler
ausgebildet. Es ersteht sich, dass das Flurförderzeug 1 alternativ als Schubmaststapler
oder Lagertechnikflurförderzeug ausgebildet sein kann.
[0040] Eine Traktionsbatterie 2 für den elektrischen Antrieb ist im Flurförderzeug 1 untergebracht.
Mit der Traktionsbatterie 2 ist mindestens ein elektrische Aggregat 3 elektrisch verbunden.
Das elektrische Aggregat 3 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als elektrischer
Fahrmotor 3 ausgebildet, der mindestens ein Antriebsrad 4 des Flurförderzeugs 1 antreibt.
Die von der Traktionsbatterie 2 zur Verfügung gestellte elektrische Energie wird mittels
einer in der Figur 1 nicht dargestellten Leistungselektronik an den elektrischen Fahrmotor
3 weitergeleitet, der mit dem mindestens einen Antriebsrad 4 des Flurförderzeugs 1
in trieblicher Verbindung steht.
[0041] Beim generatorischen Abbremsen des Flurförderzeugs 1 wird der Fahrmotor 3 als Generator
betrieben, welcher die kinetische Energie des Flurförderzeugs 1 in der Bremsphase
in elektrische Energie umwandelt. Diese elektrische Energie wird zumindest teilweise
in die Traktionsbatterie 2 rückgespeist. Auf diese Weise kann eine Bremsenergierückgewinnung,
also eine Rekuperation, erfolgen.
[0042] Das Flurförderzeug 1 ist mit einer Arbeits- und Steuerungshydraulik ausgestattet,
die über einen in der Figur 1 nicht näher dargestellten Hydraulikflüssigkeitskreislauf
die Steuerungshydraulik einer hydraulischen Lenkung der gelenkten Räder 5 und/oder
die Arbeitshydraulik eines Hubmastes 6 mit Hydraulikflüssigkeit versorgt. Bestandteil
des Hydraulikflüssigkeitskreislaufs ist ein Hydraulikflüssigkeitstank 7. In der Figur
1 ist in dem Hydraulikflüssigkeitstank 7 ein elektrischer Widerstand 8 angeordnet,
der beispielsweise als Widerstandswendel ausgebildet ist. Der elektrische Widerstand
8 ist mit der Traktionsbatterie 2 sowie mit dem elektrischen Fahrmotor 3 elektrisch
verbunden.
[0043] In bestimmten Betriebszuständen ist die Traktionsbatterie 2 nicht in der Lage, die
elektrische Rekuperationsenergie, die beim Abbremsen des Flurförderzeugs 1 durch einen
Generatorbetrieb des elektrischen Fahrmotors 3 entsteht, aufzunehmen. Dies kann besonders
bei einer kalten, vollgeladenen Traktionsbatterie 2 der Fall sein. In diesen Fällen
wird zumindest ein Teil der von dem elektrischen Fahrmotor 3 im Generatorbetrieb erzeugten
elektrischen Energie dem elektrische Widerstand 8 zugeführt, der die Funktion eines
Bremswiderstands aufweist. Im elektrischen Widerstand 8 wird die im Generatorbetrieb
des elektrischen Fahrmotors 3 erzeugten elektrischen Energie in Wärmeenergie umgewandelt
und an die umgebende Hydraulikflüssigkeit im Hydraulikflüssigkeitstank 7 übertragen.
[0044] Der Hydraulikflüssigkeitskreislauf ist weiterhin mit einem Temperatursensor 10 versehen,
mit dem die Temperatur der Hydraulikflüssigkeit des Hydraulikflüssigkeitskreislaufs
erfasst werden kann. Der elektrische Widerstand 8 weist weiterhin die Funktion eines
Heizwiderstands auf, mit dem bei kalter Hydraulikflüssigkeit die Hydraulikflüssigkeit
aufgeheizt werden kann. In der Funktion als Heizwiderstand wird der elektrische Widerstand
mit elektrischer Energie aus der Traktionsbatterie 2 betrieben.
[0045] Mit dem als kombinierten Heiz-/und Bremswiderstand ausgebildeten elektrischen Widerstand
8 können die folgenden zwei Probleme, die bei niedrigen Betriebstemperaturen auftreten,
gleichzeitig gelöst werden:
Einerseits kann mit dem elektrischen Widerstand 8 in dessen Funktion als Bremswiderstand
die beim Bremsen des Flurförderzeugs 1 entstehende Rekuperationsenergie, die von der
kalten, vollgeladenen Traktionsbatterie 2 nicht aufgenommen werden kann, zuverlässig
abgeführt werden. Dadurch ist die Fahrsicherheit des Flurförderzeugs 1 unter allen
Betriebsbedingungen gewährleistet.
[0046] Andererseits kann mit dem elektrischen Widerstand 8 in dessen Funktion als Heizwiderstand
die Hydraulikflüssigkeit im Hydraulikflüssigkeitstank 7 gezielt aufgewärmt werden,
um die bei niedrigen Umgebungstemperaturen aufgrund der hohen Viskosität auftretenden
Betriebs- und Verschleißprobleme zu vermeiden. Durch das Aufheizen der kalten Hydraulikflüssigkeit
im Hydraulikflüssigkeitstank 7 mit dem elektrischen Widerstand 8 wird erreicht, dass
alle hydraulischen Funktionen schneller vollumfänglich zur Verfügung stehen.
[0047] Um eine weitgehende Optimierung aller relevanten Betriebszustände des Flurförderzeugs
1, insbesondere bei niedrigen Umgebungstemperaturen, zu ermöglichen, ist eine elektronische
Fahrzeugsteuerungseinrichtung 9 vorgesehen, die mit dem Fahrmotor 3, der Traktionsbatterie
2 und dem Temperatursensor 10 im Hydraulikflüssigkeitstank 7 in Wirkverbindung steht.
Die Fahrzeugsteuerungseinrichtung 9 ist derart ausgebildet, dass eine Einspeisung
der beim elektrischen Abbremsen des Flurförderzeugs 1 im elektrischen Fahrmotor 3
erzeugten elektrischen Energie in die Traktionsbatterie 2 und/oder in den elektrischen
Widerstand 8 in Abhängigkeit vom Ladezustand der Traktionsbatterie 2 durchgeführt
wird sowie eine Bestromung des elektrischen Widerstands 8 mit elektrischer Energie
aus der Traktionsbatterie 2 in Abhängigkeit von der am Temperatursensor 10 gemessenen
Temperatur der Hydraulikflüssigkeit durchgeführt wird.
[0048] Die Figur 2 zeigt den Hydraulikflüssigkeitstank 7 aus der Figur 1 im Detail. Im Hydraulikflüssigkeitstank
7 befindet sich die Hydraulikflüssigkeit 11. Am Boden oder einer anderen Fläche des
Hydraulikflüssigkeitstanks 7 ist ein Befestigungsflansch 12 montiert. Mittels des
Befestigungsflansches 12 kann der elektrische Widerstand 8 in den Hydraulikflüssigkeitstank
7 eingebaut werden. Der elektrische Widerstand 8 kann als Widerstandswendel 8a in
Form eines gewendelten Metalldrahtes oder als Widerstandsring 8b in Form eines ringförmigen
Metalldrahtes ausgebildet sein. In der Figur 2 sind beide Varianten zur Veranschaulichung
gemeinsam gezeigt. Der elektrische Widerstand 8 wird von außen über elektrische Zuleitungen
13 mit der elektrischen Rekuperationsenergie im Generatorbetrieb des Fahrmotors 3
oder mit elektrischer Energie aus der Traktionsbatterie 2 versorgt. Im elektrischen
Widerstand 8 wird die elektrische Energie in Wärmeenergie umgewandelt, die an die
umgebende Hydraulikflüssigkeit abgegeben wird.
[0049] In der Figur 3 ist eine Variante dargestellt, bei der der als Widerstandswendel 8a
ausgebildete elektrische Widerstand 8 in eine Hydraulikleitung 14 der Arbeits- und/oder
Steuerungshydraulik eingebaut ist. Die Widerstandswendel 8a wird von außen über elektrische
Zuleitungen 13 mit der elektrischen Rekuperationsenergie im Generatorbetrieb des Fahrmotors
3 oder mit elektrischer Energie aus der Traktionsbatterie 2 versorgt. Die in der Hydraulikleitung
14 strömende Hydraulikflüssigkeit 11 umströmt die Widerstandswendel 8a und nimmt die
von der Widerstandswendel 8a abgegebene Wärmeenergie auf.
[0050] Die Figur 4 zeigt eine weitere Ausgestaltung, bei der der als Widerstandswendel 8a
ausgebildete elektrische Widerstand 8 im Ansaugbereich 16 eines im Hydraulikflüssigkeitstank
7 angeordneten Saugfilters 15 montiert ist. Die im Hydraulikflüssigkeitstank 7 befindliche
Hydraulikflüssigkeit 11 wird im Ansaugbereich 16 des Saugfilters 15 angesaugt und
über einen Ablaufstutzen 17 an eine Hydraulikleitung 18 des Hydraulikkreislaufs abgegeben.
Die Widerstandswendel 8a wird von außen über elektrische Zuleitungen 13 mit der elektrischen
Rekuperationsenergie im Generatorbetrieb des Fahrmotors 3 oder mit elektrischer Energie
aus der Traktionsbatterie 2 versorgt. Die im Ansaugbereich 16 des Saugfilters 15 strömende
Hydraulikflüssigkeit 11 umströmt die Widerstandswendel 8a und nimmt die von der Widerstandswendel
8a abgegebene Wärmeenergie auf.
1. Elektrisch, insbesondere batterie-elektrisch, betriebenes Flurförderzeug (1) mit mindestens
einem elektrischen Aggregat (3), das als Generator betreibbar ist und das mit mindestens
einem elektrischen Widerstand (8) zum Umwandeln von elektrischer Energie in Wärmeenergie
elektrisch verbunden ist, und mit einer Arbeits- und/oder Steuerungshydraulik, die
einen Hydraulikflüssigkeitskreislauf aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Widerstand (8) mit dem Hydraulikflüssigkeitskreislauf zur Übertragung
der Wärmeenergie auf die Hydraulikflüssigkeit (11) des Hydraulikflüssigkeitskreislaufs
in Wirkverbindung steht.
2. Flurförderzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Flurförderzeug (1) über eine Traktionsbatterie (2), insbesondere eine als Lithium-Ionen-Batterie
ausgebildete Traktionsbatterie (2), verfügt, die mit dem elektrischen Aggregat (3)
und mit dem elektrischen Widerstand (8) elektrisch verbunden ist.
3. Flurförderzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Widerstand (8) in einem Hydraulikflüssigkeitstank (7) des Hydraulikflüssigkeitskreislaufs
angeordnet ist.
4. Flurförderzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikflüssigkeitstank (7) mit einem Befestigungsflansch (12) für den elektrischen
Widerstand (8) versehen ist.
5. Flurförderzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Widerstand (8) in einer Hydraulikleitung (14) des Hydraulikflüssigkeitskreislaufs
angeordnet ist.
6. Flurförderzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Widerstand (8) in einer Hydraulikkomponente des Hydraulikflüssigkeitskreislaufs,
insbesondere in einem Hydraulikfilter und/oder in einem Hydraulikventil und/oder in
einer Hydraulikpumpe, angeordnet ist.
7. Flurförderzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Widerstand (8) im Ansaugbereich (16) eines in einem Hydraulikflüssigkeitstank
(7) vorgesehenen Saugfilters (15) angeordnet ist.
8. Flurförderzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Widerstand (8) als Widerstandswendel (8a) ausgebildet ist.
9. Flurförderzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Hydraulikflüssigkeitskreislauf ein Temperatursensor (10) vorgesehen ist, der mit
einer elektrischen Steuerungseinrichtung in Wirkverbindung steht, die eine Steuerung
der Temperatur der Hydraulikflüssigkeit (11) mittels Bestromung des elektrischen Widerstands
(8) ermöglicht, insbesondere mit Strom aus einer Traktionsbatterie, die mit dem elektrischen
Widerstand (8) elektrisch verbunden ist.
10. Flurförderzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Aggregat (3) von einem elektrischen Fahrmotor (3), insbesondere einem
Asynchronmotor, des Flurförderzeugs (1) gebildet ist.
11. Flurförderzeug nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektronische Fahrzeugsteuerungseinrichtung (9) vorgesehen ist, die mit dem
elektrischen Fahrmotor (3), der Traktionsbatterie (2) und dem Temperatursensor (10)
im Hydraulikflüssigkeitskreislauf in Wirkverbindung steht und eine Einspeisung der
beim elektrischen Abbremsen des Flurförderzeugs (1) im elektrischen Fahrmotor (3)
erzeugten elektrischen Energie in die Traktionsbatterie (2) und/oder in den elektrischen
Widerstand (8) in Abhängigkeit vom Ladezustand der Traktionsbatterie (2) ermöglicht
sowie eine Bestromung des elektrischen Widerstand (8) mit Energie aus der Traktionsbatterie
(2) in Abhängigkeit von der Temperatur der Hydraulikflüssigkeit (11) ermöglicht.