DE202011108033U1 - Device with energy recovery system - Google Patents

Abstract

Translated fromGerman

Vorrichtung (1, 101, 201, 301) in einem industriellen Prozess mit zumindest einer Wirkkette (4, 104, 204, 304) bestehend aus einer Primärenergiequelle (9, 109, 209, 309) elektrischer Energie, zumindest einer in einem Motor- und/oder einem Generatorbetrieb betreibbaren Elektromaschine (6, 6a, 6b, 6c, 6d, 106), wobei zur Zwischenspeicherung einer anfallenden Bewegungsenergie zumindest ein Energierückgewinnungssystem (12, 12a, 12b, 12c, 12d, 112a, 112b, 112c, 112d, 212a, 212b, 212c, 212d, 312a, 312b, 312c, 312d) vorgesehen ist, welches Bewegungsenergie in elektrische Energie umwandelt, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Energierückgewinnungssystem (12, 12a, 12b, 12c, 12d, 112a, 112b, 112c, 112d, 212a, 212b, 212c, 212d, 312a, 312b, 312c, 312d) aus einer nach dem Reluktanzprinzip gesteuerten Elektromaschine mit einem als Schwungmassenkörper (23) ausgebildeten Rotor (20) und einem fest mit einem Gehäuse (18) verbundenen Stator (24) gebildet ist.Device (1, 101, 201, 301) in an industrial process with at least one functional chain (4, 104, 204, 304) consisting of a primary energy source (9, 109, 209, 309) of electrical energy, at least one in a motor and / or an electric machine (6, 6a, 6b, 6c, 6d, 106) that can be operated as a generator, with at least one energy recovery system (12, 12a, 12b, 12c, 12d, 112a, 112b, 112c, 112d, 212a, 212b, 212c, 212d, 312a, 312b, 312c, 312d) is provided, which converts kinetic energy into electrical energy, characterized in that the at least one energy recovery system (12, 12a, 12b, 12c, 12d, 112a, 112b, 112c, 112d , 212a, 212b, 212c, 212d, 312a, 312b, 312c, 312d) from an electric machine controlled according to the reluctance principle with a rotor (20) designed as a flywheel body (23) and a stator (24) firmly connected to a housing (18) is formed.

Description

Translated fromGerman

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung in einem industriellen Prozess mit zumindest einer Wirkkette bestehend aus einer Primärenergiequelle elektrischer Energie und zumindest einer in einem Motor- und/oder einem Generatorbetrieb betreibbaren Elektromaschine, wobei zur Zwischenspeicherung einer anfallenden Bewegungsenergie zumindest ein Energierückgewinnungssystem vorgesehen ist, welches Bewegungsenergie in elektrische Energie umwandelt.The invention relates to a device in an industrial process with at least one chain of action consisting of a primary energy source of electrical energy and at least one operable in a motor and / or generator operation electric machine, wherein at least one energy recovery system is provided for buffering a resulting kinetic energy, which kinetic energy into electrical Energy converts.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Vorrichtungen in industriellen Prozessen weisen eine hohe Anzahl angetriebener Bauteile auf, welche durch entsprechende Antriebe bewegt werden. Beispielsweise werden derartige Vorrichtungen selbst angetrieben, in diesen vorhandene Transport-, Hebe- und/oder Manipulationseinrichtungen betrieben. Hierbei hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn als gemeinsames Antriebskonzept Elektronmotoren verwendet werden, um elektrische Energie als universelle Energieform einsetzen zu können. Die elektrische Energie wird hierbei mittels eines elektrischen Netzes eingespeist, beziehungsweise bei unabhängig von einem elektrischen Netz zu betreibenden Vorrichtungen von Primärantrieben wie Brennkraftmaschinen, Turbinen, Brennstoffzellen und dergleichen bereitgestellt. Hierbei wird beispielsweise in Brennstoffen gespeicherte chemische Energie in elektrische Energie umgewandelt, die dem oder mehreren auf die Vorrichtung verteilten Elektromotoren zur Verfügung gestellt wird. Prinzipbedingt fallen nach nutzungsbedingten Antrieben in diesen Vorrichtungen Anteile kinetischer oder potentieller Energie an, die in Form von Bremsenergie wieder vernichtet werden muss. Beispielsweise müssen bei zum Fahren angetriebenen Vorrichtungen Dreh- und Hubbewegungen wieder abgebremst, kinetische Energie und dergleichen vernichtet werden. Aus dem Rennsportbereich sind Energierückgewinnungssysteme (KERS, kinetic energy recovery system) bekannt, die überschüssige kinetische Energie mechanisch zwischenspeichern und Beschleunigungsvorgängen wieder zur Verfügung gestellt werden können. Die Verwendung von elektrischen Speichermethoden wie Akkumulatoren, Kondensatoren und dergleichen hat sich zur Zwischenspeicherung von anfallender Bewegungsenergie infolge mangelnder Ladungs-/Entladungsdynamik und mangelnder Zyklusfähigkeit nicht als vorteilhaft erwiesen.Devices in industrial processes have a high number of driven components, which are moved by corresponding drives. For example, such devices are driven themselves, operated in these existing transport, lifting and / or manipulation facilities. It has proved to be advantageous if used as a common drive concept, electric motors to use electrical energy as a universal form of energy can. The electrical energy is in this case fed by means of an electrical network, or provided in independent of an electrical network to be operated devices of primary drives such as internal combustion engines, turbines, fuel cells and the like. In this case, for example, chemical energy stored in fuels is converted into electrical energy, which is made available to the electric motor or motors distributed over the device. Due to the principle attributable to use-related drives in these devices shares kinetic or potential energy, which must be destroyed in the form of braking energy again. For example, when driving driven devices rotational and lifting movements must be braked again, kinetic energy and the like destroyed. From the racing sector, energy recovery systems (KERS, kinetic energy recovery system) are known, the mechanical storage of excess kinetic energy and acceleration processes can be made available again. The use of electrical storage methods such as accumulators, capacitors and the like has not been found to be advantageous for caching incidental energy due to lack of charge / discharge dynamics and lack of cycle capability.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Aufgabe der Erfindung ist die Verbesserung des Wirkungsgrads von Vorrichtungen in industriellen Prozessen mittels Energierückgewinnungssystemen.The object of the invention is to improve the efficiency of devices in industrial processes by means of energy recovery systems.

Allgemeine Beschreibung der ErfindungGeneral description of the invention

Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung in einem industriellen Prozess mit zumindest einer Wirkkette bestehend aus einer Primärenergiequelle elektrischer Energie, zumindest einer in einem Motor- und/oder einem Generatorbetrieb betreibbaren Elektromaschine, wobei zur Zwischenspeicherung einer anfallenden Bewegungsenergie zumindest ein Energierückgewinnungssystem vorgesehen ist, welches Bewegungsenergie in elektrische Energie umwandelt, gelöst, wobei das zumindest eine Energierückgewinnungssystem aus einer nach dem Reluktanzprinzip gesteuerten Elektromaschine mit einem als Schwungmassenspeicher ausgebildeten Rotor und einem fest mit einem Gehäusebauteil der Vorrichtung verbundenen Ständer gebildet ist. Durch die vorteilhafte Ausbildung der Schwungmassenspeicher mit dauerfesten Komponenten zur Energiegewinnung kann gegenüber herkömmlichen Schwungmassenspeichern eine höhere Lebensdauer erzielt werden.The object is provided by a device in an industrial process with at least one effective chain consisting of a primary energy source of electrical energy, at least one operable in a motor and / or generator operation electric machine, for temporary storage of incidental kinetic energy at least one energy recovery system is provided which kinetic energy electrical energy converted, solved, wherein the at least one energy recovery system is formed from a controlled according to the principle of reluctance electric machine with a designed as flywheel energy storage rotor and a fixedly connected to a housing component of the device stand. Due to the advantageous design of the flywheel mass storage with durable components for energy generation over conventional flywheel mass storage a longer life can be achieved.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform können zumindest zwei, vorteilhafterweise mehrere Energierückgewinnungssysteme kaskadiert geschaltet sein. Dies bedeutet, dass der Rotor beziehungsweise der Schwungmassenspeicher eines Energierückgewinnungssystems zuerst beschleunigt und anschließend stufenweise ein oder mehrere Energierückgewinnungssysteme aktiviert werden. Eine überlappende Betriebsweise der einzelnen Energierückgewinnungssysteme kann vorgesehen sein. Insbesondere können diese nacheinander also kaskadiert beschleunigt und Energie parallel oder seriell entnommen werden. Alternativ können die Energierückgewinnungssysteme bei hohem Aufkommen von Bewegungsenergie parallel aufgeladen und kaskadenförmig entladen werden.According to an advantageous embodiment, at least two, advantageously several energy recovery systems may be connected in cascade. This means that the rotor or the flywheel energy storage of an energy recovery system is first accelerated and then gradually one or more energy recovery systems are activated. An overlapping operation of the individual energy recovery systems may be provided. In particular, these can thus be sequentially accelerated cascaded and energy can be taken in parallel or serially. Alternatively, the energy recovery systems can be parallel charged and cascaded in the event of high levels of momentum.

Weiterhin kann der Wirkkette eine zweite hydraulische Wirkkette mit einer von der zumindest einen Elektromaschine angetriebenen, zumindest ein hydraulisches Gerät antreibendes Hydraulikpumpe überlagert sein. Hierbei kann die Hydraulikpumpe im Motorbetrieb angetrieben und das hydraulische Gerät betätigt werden. Im Gegenzug kann eine im hydraulischen Gerät gespeicherte wie aufgebaute Energie über die Hydraulikpumpe, die als Hydraulikmotor wirksam sein kann, Energie in die Elektromaschine einspeisen, die diese direkt zum Antrieb weiterer Elektromaschinen im Motorbetrieb oder zur Aufladung des zumindest einen Energierückgewinnungssystems zur Verfügung stellt.Furthermore, the action chain can be superimposed on a second hydraulic action chain with a hydraulic pump driven by the at least one electric machine and driving at least one hydraulic device. In this case, the hydraulic pump can be driven during engine operation and the hydraulic device can be actuated. In turn, stored as in the hydraulic device as built-up energy via the hydraulic pump, which can be effective as a hydraulic motor, feed energy into the electric machine, which provides them directly to drive other electric machines during engine operation or to charge the at least one energy recovery system.

Die zumindest eine Elektromaschine kann für zumindest einen Fahrantrieb der Vorrichtung im Generator- oder Motorbetrieb vorgesehen sein, eine als Fahrzeug ausgebildete Vorrichtung zum Fahren beziehungsweise in einem Rekuperationsmodus zum Abbremsen betreiben. Ein derartiges Fahrzeug kann beispielsweise eine Landmaschine, eine Forstmaschine oder ein kommunales Nutzfahrzeug wie Müllentsorgungsfahrzeug, Straßenkehrmaschine oder dergleichen sein. Ähnliche Fahrzeuge sind von dem Erfindungsgedanken umfasst.The at least one electric machine can be used for at least one drive of the device in Generator or engine operation to be provided, run a trained as a vehicle device for driving or in a Rekuperationsmodus to decelerate. Such a vehicle may be, for example, an agricultural machine, a forestry machine or a municipal utility vehicle such as garbage disposal vehicle, street sweeper or the like. Similar vehicles are included within the spirit of the invention.

Alternativ oder zusätzlich kann die zumindest eine Elektromaschine für eine Dreh- und/oder Hubbewegung im Motor- oder Generatorbetrieb vorgesehen sein. Hierbei dient die fahrbare oder stationäre Vorrichtung als Hub- und/oder Transporteinrichtung beispielsweise in einer Industrieanlage, beispielsweise an einer Fertigungsstraße, in einem Teilelager und dergleichen, in einer Bahnanlage oder als Kran wie beispielsweise Containerkran.Alternatively or additionally, the at least one electric machine can be provided for a rotary and / or lifting movement in motor or generator operation. Here, the mobile or stationary device serves as a lifting and / or transport device, for example in an industrial plant, for example on a production line, in a parts warehouse and the like, in a railway or as a crane such as container crane.

Im Einzelnen werden nachfolgende vorteilhafte Ausführungsformen und Ausbildungsmöglichkeiten für die Vorrichtung und deren Komponenten aufgeführt. Es soll dabei ein kompaktes Energierückgewinnungssystem als integrierte Einheit unter Nutzung einer Wälzlagerung bei hochdrehenden Bedingungen, beispielsweise in Form von Hybrid- oder Standardwälzlagern vorgesehen werden. Das vorgeschlagene Energierückgewinnungssystem erbringt einen Kosten-, Nutzen und Systemvorteil und enthält einen aus Blechteilen gebildeten Schwungmassenspeicher robuster Bauart, der unter den zum Teil widrigen äußeren Bedingungen in Industrieanwendungen verlässlich arbeitet. Hierzu ist der vorgeschlagene Schwungmassenspeicher wenig anfällig gegen äußere Beschleunigungen und gegen Auslenkungen seiner Drehachse am Einbauort sowie gegen am Einbauort auftretende Witterungs- und Umwelteinflüsse. Des Weiteren zeichnet er sich dadurch ein geringes Gewicht und eine kompakte Bauweise aus.In particular, the following advantageous embodiments and training options for the device and its components are listed. It is intended to provide a compact energy recovery system as an integrated unit using a roller bearing in high-revving conditions, for example in the form of hybrid or standard rolling bearings. The proposed energy recovery system provides a cost, benefit, and system advantage, and includes a solid state flywheel mass storage device that operates reliably under the sometimes adverse external conditions of industrial applications. For this purpose, the proposed flywheel mass storage is less prone to external acceleration and deflections of its axis of rotation at the installation as well as occurring at the installation site weather and environmental influences. Furthermore, it is characterized by a low weight and a compact design.

Die Anwendung des vorgeschlagenen Schwungmassenspeichers in industriellen Anwendungen wie Prozessen führt zu kurzen Lade- und Entladezeiten des Energierückgewinnungssystems. Auf Grund dessen weist der vorgeschlagene Schwungmassenspeicher eine sehr hohe Zyklenfestigkeit auf. Um eine maximale Verlustarmut des Systems zwischen den Lade- und Entladezyklen zu erreichen wird eine entsprechende Bauform der Elektromaschine gewählt, die eine ausreichende Dynamik zur Umsetzung der kinetischen Energie in elektrische Energie aufweist.The application of the proposed flywheel mass storage in industrial applications such as processes leads to short charge and discharge times of the energy recovery system. Due to this, the proposed flywheel mass storage has a very high cycle stability. In order to achieve a maximum loss of the system between the charge and discharge cycles, a corresponding design of the electric machine is selected, which has sufficient momentum to convert the kinetic energy into electrical energy.

Die Bauart und das Funktionsprinzip des vorgeschlagenen Schwungmassenspeichers gewährleistet im Gegensatz zu kapazitiven oder elektrochemischen Energiespeichern eine konstante Energieabgabe über die gesamte Lebensdauer der Vorrichtung. Vorteilhafterweise wird eine im Wesentlichen und im Gegensatz zu kapazitiven oder elektrochemischen Energiespeichern oder anderen Speichersystemen ein 100%-ige Leistungsabgabe über die Gesamtlebensdauer erzielt.The design and operating principle of the proposed flywheel mass storage device, in contrast to capacitive or electrochemical energy stores, ensures constant energy output over the entire service life of the device. Advantageously, a substantially and in contrast to capacitive or electrochemical energy storage or other storage systems, a 100% power output over the entire service life is achieved.

Die Bauart, das Funktionsprinzip und das Systemkonzept des Schwungmassenspeichers erlauben eine beliebige Kaskadierbarkeit einzelner Energierückgewinnungssysteme und gewährleisten für verschiedene Bauformen, Baugrößen, Einsatzarten bzw. Einsatzgebiete stets die passende Auslegung.The type of construction, the operating principle and the system concept of the flywheel mass accumulator allow any cascading of individual energy recovery systems and always guarantee the right design for different designs, sizes, types of application and areas of application.

Weiterhin kann bei einem mechanischen Aufbau eines Energierückgewinnungssystems in industriellen Prozessen die Umweltvertraglichkeit im Betrieb und in Recycling gesteigert werden, da das System auf umweltbelastende Bestandteile verzichten kann.Furthermore, in a mechanical structure of an energy recovery system in industrial processes, the environmental compatibility in operation and in recycling can be increased because the system can dispense with pollutants.

Um eine erwünschte kompakte Bauweise des Schwungmassenspeichers zu erreichen, wird die zugehörige Elektromaschine so angepasst und eingestellt, dass deren Rotor als Schwungmassenspeicher dienen kann. Hierzu wird der Rotor der Elektromaschine gleichzeitig als Schwungmasse verwendet, wobei eine elektromagnetische Eignung des Schwungmassenmaterials vorgesehen wird.In order to achieve a desired compact design of the flywheel mass storage, the associated electric machine is adjusted and adjusted so that the rotor can serve as flywheel energy storage. For this purpose, the rotor of the electric machine is simultaneously used as a flywheel, wherein an electromagnetic suitability of the flywheel material is provided.

Robuste BauartRobust design

Durch die Verwendung modifizierter, konventioneller Wälzlager und der Verzicht von komplexen Teilsystemen stellt der vorgeschlagene Schwungmassenspeicher ein sehr robustes System dar. Die speziell für diese Anwendung ausgelegte Lagerung ermöglicht eine unempfindliche Aufnahme des Schwungmassenspeichers gegenüber äußeren Beschleunigungen, Auslenkungen der Drehachse (Kreiselkräfte) am Einbauort sowie Unwuchten. Gegebenenfalls notwenige Elastizitäten und Dämpfungen des Rotors und dessen Wellensystems können je nach Anforderungen vorgesehen werden.The use of modified, conventional rolling bearings and the omission of complex subsystems, the proposed flywheel mass storage is a very robust system. The specially designed for this application storage allows insensitive recording of the flywheel mass storage against external accelerations, deflections of the axis of rotation (centrifugal forces) at the installation and unbalance , If necessary, necessary elasticities and damping of the rotor and its shaft system can be provided depending on the requirements.

Zyklenfestigkeitcycle stability

Auf Grund der ausschließlichen Verwendung von kinetischen Mechanismen zur Energiespeicherung ermöglicht der vorgeschlagene Schwungmassenspeicher eine sehr hohe Zyklenfestigkeit. Die Komponenten, die die Zyklenfestigkeit des Energierückgewinnungssystems bestimmen, sind im Gegensatz zu den chemischen Mechanismen in kapazitiven oder akkumulatorischen Energiespeichern in dem hier dargestellten Schwungmassenspeicher mechanische Bauelemente. Diese weisen im Vergleich zu kondensatorischen und akkumulatorischen Lösungen eine Zyklenfestigkeit auf, die beispielsweise um den Faktor 50 und höher ist.Due to the exclusive use of kinetic mechanisms for energy storage, the proposed flywheel mass storage allows a very high cycle stability. The components which determine the cycle stability of the energy recovery system, in contrast to the chemical mechanisms in capacitive or accumulative energy storage in the flywheel energy storage device shown here are mechanical components. These have a cycle resistance, for example, by a factor of 50 and higher compared to condensing and accumulation solutions.

Verlustarme Stand-by-Funktion Low-loss stand-by function

Die Verwendung eines Schwungmassenspeichers in industriellen Prozessen setzt auf Grund beispielsweiser Betriebsbedingungen wie Heben – Senken, Beschleunigen – Fahren – Bremsen voraus, dass das Energierückgewinnungssystem zwischen Lade- und Entladezyklen frei und ohne nennenswerte Verluste drehen kann. Um dies mit der hier beschriebenen Bauweise des Schwungmassenspeichers zu gewährleisten, wird eine Elektromaschine verwendet, die mittels des Reluktanzprinzips betrieben wird. Ein entsprechend ausgebildeter Reluktanzmotor erzeugt im unbestromten Zustand vernachlässigbare Verluste, die ein systembedingtes, den Wirkungsgrad minderndes Abbremsen der Schwungmassenspeicher gering halten.The use of flywheel mass storage in industrial processes requires, for example, operating conditions such as lift-lower, accelerate-drive-brake, to allow the energy recovery system to rotate freely between charge and discharge cycles without significant losses. To ensure this with the design of the flywheel mass storage described here, an electric machine is used, which is operated by means of the reluctance principle. An appropriately trained reluctance motor generates negligible losses in the de-energized state, which keep a system-related, the efficiency-reducing braking of the flywheel mass storage low.

Es hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, den Einfluss der Luftreibung zu minimieren, indem der Schwungmassenspeicher wie Rotor der Elektromaschine in einem vakuumierten Raum betrieben wird.It has also proven to be advantageous to minimize the influence of air friction by the flywheel mass storage is operated as the rotor of the electric machine in a vacuum space.

Konstante Energieabgabe über die gesamte Lebensdauer des EnergierückgewinnungssystemsConstant energy output over the entire lifetime of the energy recovery system

Wegen der relativ langen Gebrauchszeiträume der vorgeschlagenen Vorrichtungen in industriellen Prozessen ist die Konstanz der Energieaufnahme bzw. -abgabe über Lebensdauer ein wichtiges Kriterium. Kapazitive Energiespeicher oder Akkumulatoren zeigen im Laufe der Zeit auf Grund ihrer chemischen Zusammensetzung einen Abfall der speicherbaren und abgebbaren Energie. Da in dem vorgeschlagenen Schwungmassenspeicher die Energie rein kinetisch gespeichert wird, zeigt dieser Energiespeicher diesen Effekt nicht.Because of the relatively long periods of use of the proposed devices in industrial processes, the constancy of power consumption over life is an important criterion. Capacitive energy storage or accumulators show over time due to their chemical composition, a drop in storable and dissipative energy. As in the proposed flywheel energy storage, the energy is stored purely kinetically, this energy storage does not show this effect.

Kaskadierbarkeit der EinzelsystemeCascadability of the individual systems

Der vorgeschlagene Schwungmassenspeicher bietet durch sein Funktionsprinzip die Möglichkeit einer einfachen Erweiterbarkeit eines Grundsystems mit beliebig vielen anderen Grundsystemen. Die Verwendung einer Elektromaschine mit integriertem Schwungmassenspeicher ermöglicht eine Integration einer einfachen Schnittstelle über die Leistungselektronik der Elektromaschine. Auf diese Weise ist eine bestmögliche Anpassung des Energierückgewinnungssystems an die vielfältigen Anforderungen von verschiedenen Industrieprozessen möglich.Due to its functional principle, the proposed flywheel mass storage system offers the possibility of simple expandability of a basic system with any number of other basic systems. The use of an electric machine with integrated flywheel mass memory allows integration of a simple interface via the power electronics of the electric machine. In this way, the best possible adaptation of the energy recovery system to the diverse requirements of various industrial processes is possible.

Zusammenfassend werden vorteilhafte Gesichtspunkte der vorgeschlagenen Vorrichtung stichpunktartig aufgeführt.In summary, advantageous aspects of the proposed device are listed point by point.

EnergierückgewinnungssystemEnergy recovery system

• • weist eine Elektromaschine mit einem Läufer und einem Ständer auf, wobei das Energierückgewinnungssystem, wobei der Ständer von dem Läufer durch einen Luftspalt getrennt ist, wenigstens eine Ständerspule aufweist, der Läufer von dem Ständer umgeben ist und einer Schwungmasse zugeordnet ist und aus dünnen metallischen Blechscheiben gebildet ist.• comprises an electric machine with a rotor and a stator, wherein the energy recovery system, wherein the stator is separated from the rotor by an air gap, at least one stator coil, the rotor is surrounded by the stator and is associated with a flywheel and thin metal sheet metal discs is formed.

Blechscheibensheet metal discs

• • Die Blechscheiben besitzen im Wesentlichen eine kreisförmige Gestalt mit einem definierten Durchmesser, der im bewegten und unbewegten Zustand unterschiedlichen dynamischen Spannungsverläufen ausgesetzt ist.The sheet metal discs have essentially a circular shape with a defined diameter, which is exposed in the moving and stationary state to different dynamic voltage curves.
• • Die Spannungsverläufe in den Blechscheiben im bewegten Zustand entsprechen den zugelassenen statischen und dynamischen Werten hinsichtlich einer dauerfesten Auslegung. (Sicherheitsfaktoren statisch und dynamisch größer gleich zwei)• The voltage curves in the sheet metal discs in the moved state correspond to the permitted static and dynamic values with regard to a permanent design. (Safety factors statically and dynamically greater than two)
• • Die Blechscheiben sind in Ihrer Ausformung so ausgeführt, dass entsprechende Spannungsspitzen in kritischen Zonen (Bohrungen, Kanten, Nuten) minimiert sind.• The design of the sheet metal discs is such that corresponding stress peaks in critical zones (holes, edges, grooves) are minimized.
• • Die Blechscheiben sind als ebene Blechscheiben ausgeführt und besitzen entsprechende koaxiale Ausformungen und entsprechende koaxiale Entlastungselemente innerhalb der Blechscheibe zur Minimierung und Homogenisierung der Spannungsverläufe.• The sheet metal discs are designed as flat sheet metal discs and have corresponding coaxial formations and corresponding coaxial relief elements within the sheet metal disc to minimize and homogenize the voltage curves.
• • Die Blechscheiben sind aus hochfesten Standard-Bandmaterialien hergestellt.• The metal discs are made of high strength standard strip materials.
• • Die Blechscheiben sind zur elektrischen Isolation und zur besseren Haftung untereinander mit einer entsprechenden, galvanischen, physikalischen oder chemischen Beschichtung versehen.• The metal discs are provided with a corresponding, galvanic, physical or chemical coating for electrical insulation and for better adhesion to each other.
• • Die Blechscheiben besitzen am Außendurchmesser eine regelmäßige abgestufte Zahnstruktur.• The metal discs have a regular graduated tooth structure on the outside diameter.
• • Die Ausformung der Zahnstruktur der Blechscheiben wird hinsichtlich der Luftreibungsverluste in Abhängigkeit der elektromagnetischen Berechnung ausgeformt.• The shape of the tooth structure of the sheet metal discs is shaped with regard to the air friction losses as a function of the electromagnetic calculation.

Elektromaschineelectric machine

• • Die elektrische Maschine beruht auf dem Prinzip einer geschalteten Reluktanzmaschine• The electric machine is based on the principle of a switched reluctance machine
• • Der Rotor der Elektromaschine beinhaltet den Schwungmassenspeicher.• The rotor of the electric machine contains the flywheel mass storage.
• • Die Ausformung des Rotors erfolgt über eine regelmäßige Zahnstruktur auf dem Schwungkörper, welcher in Abhängigkeit der elektromagnetischen Berechnung ausgeführt ist.• The shaping of the rotor takes place via a regular tooth structure on the flywheel body, which is executed in dependence of the electromagnetic calculation.
• • Im Berstfall zerstört sich der Rotor durch Lösen einzelner Blechscheiben, um ein sicheres Bersten ohne die Bildung großer Berstteile zu ermöglichen.• In the event of a burst, the rotor destroys itself by loosening individual sheet-metal discs to ensure safe operation Bursting without allowing the formation of large bursting parts.
• • Rotor und Stator bestehen aus unterschiedlichen Werkstoffen, vorzugsweise der Rotor aus Material mit höherer Festigkeit, der Stator – verglichen mit dem Material des Rotors – aus Material niedrigerer Festigkeit und hinsichtlich seiner magnetischen und thermischen Eigenschaften optimiert.• Rotor and stator are made of different materials, preferably the rotor made of higher strength material, the stator - compared to the material of the rotor - made of lower strength and optimized in terms of its magnetic and thermal properties.
• • Der Stator ist aus Blechscheiben aufgebaut, welche bezüglich ihrer Ausprägung vorzugsweise kleiner oder gleich einer Blechdicke der Blechscheiben des Rotors entsprechen.• The stator is constructed of sheet metal discs, which correspond in terms of their expression, preferably less than or equal to a sheet thickness of the metal discs of the rotor.
• • Die Blechscheiben des Stators sind am Außendurchmesser in solcher Form stoffschlüssig verbunden, dass alle Blechscheiben des Stators miteinander eine mechanisch feste Verbindung untereinander eingehen.• The metal discs of the stator are materially bonded to the outer diameter in such a form that all metal discs of the stator together enter into a mechanically strong connection with each other.
• • Der aus Blechscheiben gebildete Stator weist im Wesentlichen eine Festigkeit eines vergleichbaren massiven Vollmaterials auf.The stator formed from sheet-metal discs essentially has the strength of a comparable solid solid material.
• • Der Berstschutz wird vom Stator gewährleistet. Dieser sorgt dafür, dass keine frei werdenden Berstteile das Energierückgewinnungssystem verlassen können.• The burst protection is ensured by the stator. This ensures that no released bursting parts can leave the energy recovery system.
• • Im Berstfall werden Motorwicklungen der Elektromaschine automatisch durchtrennt, was zu einer weiteren Schutzfunktion des Energierückgewinnungssystems führt.• In the event of a burst, motor windings of the electric machine are automatically cut, which leads to a further protective function of the energy recovery system.
• • Durch die kompakte Bauweise des Rotors ist eine Integration von Rotor und Stator als Schwungmassenspeicher einfach möglich.• The compact design of the rotor makes it easy to integrate rotor and stator as flywheel mass storage.

Gehäusecasing

• • Das Gehäuse und seine Anbauteile bestehen aus gleichen Materialien.• The housing and its attachments are made of the same materials.
• • Das Gehäuse beinhaltet ein Vakuum kleiner 1 bar Innendruck.• The housing contains a vacuum of less than 1 bar internal pressure.
• • das Gehäuse ist ein zylindrisch geformter Körper mit gleichen Abschlussdeckeln auf beiden Seiten. Die Deckel werden vorzugsweise mittels Schraubverbindungen und einer Dichtung mit dem zylindrischen Körper verbunden.• The housing is a cylindrically shaped body with identical end caps on both sides. The covers are preferably connected by means of screw and a seal with the cylindrical body.
• • Das Gehäuse besitzt als Sicherheitsfunktion zusätzlich am Umfang sogenannte Rutschkupplungen zur Aufnahme von im Schadensfall frei werdender rotativer Energie.• As a safety feature, the housing also has so-called friction clutches on the circumference to accommodate any rotary energy released in the event of damage.

Lagerungstorage

• • Die Lagerung erfolgt mittels konventioneller Walzlagerung, die den Rotor zum Gehäuse drehbar abstützt.• The bearings are held by means of conventional rolling bearings, which rotatably supports the rotor to the housing.
• • Die Lagerung kann wegen ihrer Ausformung entsprechende Elastizitäten in axialer und radialer Richtung aufweisen.• Due to their shape, the bearing can have corresponding elasticities in the axial and radial directions.
• • Die Lagerung ermöglicht die Einstellbarkeit der Elastizitäten in Abhängigkeit von der Rotordynamik.• The bearing allows the adjustability of the elasticities as a function of the rotor dynamics.
• • Die Lagerung gewährleistet eine direkte Kühlung über das angeschlossene Lagergehäuse.• The bearing ensures direct cooling via the connected bearing housing.

SchwungmassenkörperInertia body

• • Der Schwungmassenkörper ist ein sich drehender Körper für einen Energiespeicher, der mittels einer Elektromaschine Energie aufnimmt, speichert, und abgibt, wobei der Schwungmassenkörper aus dünnen metallischen Blechscheiben gebildet ist, die eine im Wesentlichen kreisringscheibenförmige Gestalt aufweisen.The flywheel mass body is a rotating body for an energy store, which receives, stores and discharges energy by means of an electric machine, wherein the flywheel mass body is formed from thin metal sheet metal disks, which have a substantially annular disk-shaped form.
• • Der Schwungmassenkörper nimmt als drehender Körper des Energierückgewinnungssystems mittels der Elektromaschine Energie in Form von Rotationsenergie auf und gibt diese wieder ab.• The flywheel mass body, as the rotating body of the energy recovery system, absorbs energy in the form of rotational energy by means of the electric machine and releases it again.
• • Der Schwungmassenkörper besteht aus dünnen metallischen Blechscheiben, welche bezogen auf dessen Drehachse axial gestapelt sind.• The flywheel mass body consists of thin metal sheet metal discs, which are axially stacked with respect to its axis of rotation.
• • Der Schwungmassenkörper besitzt am Umfang zur Ausbildung der Elektromaschine eine regelmäßige Zahnstruktur.• The flywheel mass body has a regular tooth structure on the circumference for the formation of the electric machine.
• • Die Ausformung des Schwungmassenkörpers wird hinsichtlich der Luftreibungsverluste in Abhängigkeit von einer elektromagnetischen Berechnung ausgeführt.• The formation of the flywheel mass body is carried out with regard to the air friction losses as a function of an electromagnetic calculation.
• • Zur mechanischen Stabilität (dynamisch/statisch) wird das Blechscheibenpaket axial mittels Zugankern verspannt.• For mechanical stability (dynamic / static), the sheet metal disc package is clamped axially by tie rods.
• • Bohrungen für die Zuganker liegen in Abhängigkeit der Zugspannung auf einem vorgegebenen Teilkreis über den Umfang gleichmäßig verteilt.• Drill holes for the tie rods are distributed evenly over the circumference, depending on the tension on a given circle.
• • Die Zuganker erzeugen unter einer definierten Kraft eine axiale Vorspannung gegenüber dem Blechscheibenpaket.• The tie rods generate an axial preload with respect to the sheet-metal disk package under a defined force.
• • Die axiale Vorspannung über die Zuganker gewährleistet einen flächigen Kontakt der Blechscheiben untereinander über den gesamten Drehzahl-, Temperatur- und Durchmesserbereich.• The axial prestressing via the tie rods ensures flat contact of the metal sheets with each other over the entire speed, temperature and diameter range.
• • Die Zuganker stützen sich mit entsprechenden Endplatten auf dem Blechscheibenpaket ab (Verschraubung über Muttern oder dergleichen)• The tie rods are supported with corresponding end plates on the sheet metal disc package (screwed with nuts or the like)
• • Die Endplatten werden in ihrer Geometrie und Oberflächenstruktur an die Lagerbedingungen des Schwungmassenkörpers angepasst.• The end plates are adapted in their geometry and surface structure to the bearing conditions of the flywheel body.
• • Die Endplatten werden durch eine entsprechende Oberflächenstruktur zur Entwärmung der Lagerstellen und des Rotors als Kühlkörper verwendet.• The end plates are used as heat sinks by an appropriate surface structure to heat the bearings and the rotor.
• • Über die Endplatten wird eine magnetische Entlastung vorgesehen.• Magnetic relief is provided over the end plates.
• • Die Endplatten sind aus ferromagnetischen Stählen oder dergleichen hergestellt, so dass zusätzliche Permanentmagnete auf der Endplatte entfallen können.The end plates are made of ferromagnetic steels or the like, so that additional permanent magnets on the end plate can be omitted.

Kühlung cooling

• • Die Kühlung erfolgt mittels Luft oder Wasserkühlung am Umfang des Gehäuses.• The cooling takes place by means of air or water cooling on the circumference of the housing.
• • Lagerinnenringe der Lagerung des Schwungmassenkörpers entwärmen sich über die Endplatten.• Bearing inner rings of the bearing of the flywheel body develop over the end plates.
• • Die Lageraußenringe werden über die Gehäusekühlung aktiv entwärmt.• The bearing outer rings are actively cooled by the housing cooling.
• • Ein Wellenkühler der Rotorwelle entzieht einen Wärmestrom aus dem Rotor, um eine entsprechende Temperaturdifferenz zwischen Lagerinnenring und Rotorwelle zu erzeugen.• A shaft cooler of the rotor shaft draws a heat flow from the rotor to produce a corresponding temperature difference between the bearing inner ring and the rotor shaft.
• • Das Gehäuse wird mittels aktiver Luft oder Wasserkühlung gekühlt.• The housing is cooled by means of active air or water cooling.

Vakuumvacuum

• • Das in dem Gehäuse eingestellte Vakuum liegt unter Einhaltung von elektrischen Parametern in einem definierten Bereich oberhalb oder unterhalb eines Punktes auf der sog. Paschenkurve.• The vacuum set in the housing is in compliance with electrical parameters in a defined range above or below a point on the so-called Paschen curve.
• • Das Vakuum wird entweder auf Lebensdauer oder mittels einer Vakuumpumpe aufrecht gehalten.• The vacuum is maintained either for life or by means of a vacuum pump.

Anwendungenapplications

• • Industrieanwendung, die ausschließlich oder zusätzlich zu einer Brennkraftmaschine, mit wenigstens einer Elektromaschine im Antriebsstrang ausgestattet ist, wobei die Elektromaschine durch eine elektronische Leistungsumsteuereinheit (ECU) zwischen einem Motorbetrieb und einem Generatorbetrieb umschaltbar ist und mit einem Energierückgewinnungssystem gekoppelt ist.An industrial application, exclusive or in addition to an internal combustion engine, equipped with at least one electric machine in the drive train, the electric machine being switchable by an electronic power reversing unit (ECU) between engine operation and generator operation and coupled to an energy recovery system.
• • Verwendung eines Schwungmassenkörpers des Energierückgewinnungssystems in einem industriellen Prozess, der ausschließlich oder zusätzlich zu einer Brennkraftmaschine, einem elektrischen Versorgungsnetz und/oder dergleichen mittels wenigstens einer Elektromaschine in einem Antriebsstrang angeordnet ist, wobei die Elektromaschine durch eine elektronische Leistungsumsteuereinheit (ECU) zwischen einem Motorbetrieb und einem Generatorbetrieb umschaltbar ist.Use of a flywheel body of the energy recovery system in an industrial process, which is arranged exclusively or in addition to an internal combustion engine, an electrical supply network and / or the like by means of at least one electric machine in a drive train, wherein the electric machine by an electronic Leistungsumsteuereinheit (ECU) between an engine operation and A generator mode is switchable.

Technische Daten des SchwungmassenspeichersTechnical data of the flywheel mass storage

Der Speicherinhalt liegt vorzugsweise im Bereich einer halben Kilowattstunde.The memory content is preferably in the range of half a kilowatt hour.

Die Maximalleistung des Energierückgewinnungssystems liegt vorzugsweise bei 100 kW.The maximum power of the energy recovery system is preferably 100 kW.

Die mittlere Leistung liegt vorzugsweise zwischen 30–80 kW.The average power is preferably between 30-80 kW.

Die Nennspannung an einem Umrichter der Vorrichtung liegt vorzugsweise zwischen 500 V und 750 V.The rated voltage at a converter of the device is preferably between 500 V and 750 V.

Das Gesamtgewicht eines Schwungmassenspeichers mit zugehöriger Leistungselektronik liegt bevorzugt unterhalb 250 kgThe total weight of a flywheel mass accumulator with associated power electronics is preferably below 250 kg

Die Lebensdauer des Energierückgewinnungssystems ist größer gleich 40.000 h.The life of the energy recovery system is greater than or equal to 40,000 h.

Die bevorzugte Zyklenzahl des Energierückgewinnungssystems liegt im Bereich größer gleich 1·106 Zyklen.The preferred number of cycles of the energy recovery system is greater than or equal to 1 × 106 cycles.

Gesamtsystem eines EnergierückgewinnungssystemsOverall system of an energy recovery system

Das Gesamtsystem besteht aus den beschriebenen mechanischen Elementen des Schwungmassenspeichers sowie aus einer entsprechend ausgeführten Leistungselektronik und einem Steuergerät. Je nach Anwendung kann das Steuergerät in die Leistungselektronik integriert sein oder als separates Bauteil verwendet werden.The overall system consists of the described mechanical elements of the flywheel mass storage as well as a correspondingly designed power electronics and a control unit. Depending on the application, the control unit can be integrated in the power electronics or used as a separate component.

Die Leistungselektronik als Bestandteil des Energierückgewinnungssystems führt zum Einen die Umrichtung von Wechselstrom zu dem im Gleichstromnetz benötigten Gleichstrom und zum Anderen die Ansteuerung des geschalteten Reluktanzmotors aus.The power electronics as part of the energy recovery system leads on the one hand, the conversion of alternating current to the DC power required in the DC power and on the other hand, the control of the switched reluctance motor.

Das Steuergerät enthält die Hardware und Software zur Durchführung der Kommunikation mit Komponenten der Vorrichtungen für die Durchführung industrieller Prozesse mittels industrieller Bussysteme, die es ermöglichen, direkt mit einem Powermanagementsystem der Industrieanlage, einem Fahrzeug wie Kommunal- oder Landfahrzeug, Kran und dergleichen zu kommunizieren sowie die Kommunikation zwischen kaskadierten Energierückgewinnungssystemen sicherzustellen. So kann gewährleistet werden, dass der Lade- und Entladevorgang gesteuert ablaufen kann. Ein gegenseitiges Laden und Entladen der Schwungmassenspeicher untereinander ist somit ausgeschlossen. Durch die Kommunikation zwischen den Energiespeichersystemen und des Powermanagements sowie durch die Kommunikation dieser miteinander kann somit nach Möglichkeit immer der effektivste Betriebszustand für die Energiespeicherung eingenommen werden.The control unit contains the hardware and software for carrying out communication with components of the devices for industrial processes by means of industrial bus systems, which make it possible to communicate directly with an industrial plant power management system, a vehicle such as municipal or land vehicle, crane and the like, and the To ensure communication between cascaded energy recovery systems. This ensures that the loading and unloading process can be controlled. Mutual loading and unloading the flywheel mass storage among each other is thus excluded. As a result of the communication between the energy storage systems and the power management as well as the communication of these with each other, the most effective operating state for the energy storage can always be taken.

Des Weiteren erfolgt über das Steuergerät im Zusammenhang mit der Leistungselektronik die Ansteuerung der Elektromaschine eines Energierückgewinnungssystems.Furthermore, via the control unit in connection with the power electronics, the control of the electric machine of an energy recovery system.

Um ein betriebssicheres Energiespeichersystem zu gewährleisten, ist der Aufbau der Topologie des Steuergerätes bevorzugt so gewählt, dass sicherheitsrelevante Messgrößen entsprechend zuverlässig erfasst und ausgewertet werden.To ensure a reliable energy storage system, the structure of the topology of the control unit preferably selected so that safety-relevant measured variables are reliably detected and evaluated accordingly.

Kurze Beschreibung der FigurenBrief description of the figures

Die Erfindung wird anhand der in den1 bis10 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen:The invention is based on the in the 1 to 10 illustrated embodiments explained in more detail. Showing:

1 eine Vorrichtung in Form einer Industrieanlage mit mehreren Energierückgewinnungssystemen, 1 a device in the form of an industrial plant with several energy recovery systems,

2 eine Vorrichtung in Form eines Krans mit mehreren Energierückgewinnungssystemen, 2 a device in the form of a crane with several energy recovery systems,

3 eine Vorrichtung in Form einer Landmaschine mit mehreren Energierückgewinnungssystemen, 3 a device in the form of an agricultural machine with several energy recovery systems,

4 eine Vorrichtung in Form eines Kommunalfahrzeugs mit mehreren Energierückgewinnungssystemen, 4 a municipal vehicle device with multiple energy recovery systems,

5–8 vorteilhafte Blockschaltbilder von industriellen Prozessen, 5 - 8th advantageous block diagrams of industrial processes,

9 ein Energierückgewinnungssystem in geschnittener Ansicht und 9 an energy recovery system in cut view and

10 ein Blockschaltbild eines Energierückgewinnungssystems. 10 a block diagram of an energy recovery system.

Ausführliche Beschreibung der FigurenDetailed description of the figures

1 zeigt schematisch die Vorrichtung1 in Form der Industrieanlage2 mit den Transportvorrichtungen3a,3b,3c,3d. Der Darstellung der Industrieanlage2 ist die Wirkkette4 der Industrieanlage2 in Form des Blockschaltbilds5 überlagert. Die Transportvorrichtungen3a,3b,3c,3d wie beispielsweise Hebekran, Drehteller, Aufzug und Rollbahn werden jeweils von einer Elektromaschine6a,6b,6c,6d überlagert, die unter Last im Motorbetrieb und bei anstehender potentieller Energie E_pot beziehungsweise Bremsenergie E_Brems im Generatorbetrieb betrieben werden. Hierzu stehen die Elektromaschinen6a,6b,6c,6d über die AC/DC-Wandler7a,7b,7c,7d in elektrischer Verbindung mit dem Gleichspannungsnetz8 mit der Gleichspannung U_ZK, welches von der Primärenergiequelle9 in Form des Stromnetzes10 über den AC/DC-Wandler11 gespeist wird. 1 schematically shows thedevice 1 in the form of theindustrial plant 2 with the transport devices 3a . 3b . 3c . 3d , The representation of theindustrial plant 2 is the chain of action 4 theindustrial plant 2 in the form of the block diagram 5 superimposed. The transport devices 3a . 3b . 3c . 3d such as lifting crane, turntable, elevator and taxiway are each from an electric machine 6a . 6b . 6c . 6d superimposed, which are operated under load in engine operation and pending potential energy E_pot or braking energy E_brake in generator mode. These are the electrical machines 6a . 6b . 6c . 6d over the AC / DC converters 7a . 7b . 7c . 7d in electrical connection with the DC voltage network 8th with the DC voltage U_ZK , which from theprimary energy source 9 in the form of theelectricity network 10 via the AC / DC converter 11 is fed.

Mit dem Gleichspannungsnetz8 sind die Energierückgewinnungssysteme12a,12b verbunden, welche mittels einer Elektromaschine im Gleichspannungsnetz8 anstehende, ungenutzte elektrische Energie in kinetische Energie konvertieren, indem ein als Schwungmassenkörper ausgebildeter Rotor in Rotation versetzt wird. Bei im Gleichspannungsnetz8 angeforderter elektrischer Energie wird die kinetische Energie des Schwungmassenkörpers wieder in elektrische Energie umgewandelt. Die beiden Energierückgewinnungssysteme12a,12b sind kaskadiert geschaltet, indem jeweils die Drehzahl des Schwungmassenkörpers auf einen optimalen Arbeitsbereich eingeregelt wird. Die Steuerung des Gleichspannungsnetzes8 mit dessen Komponenten übernimmt das Powermanagementsystem13, welches die in den einzelnen Elektromaschinen und Energierückgewinnungssystemen12a,12b vorhandenen Steuergeräte untereinander insbesondere Abstimmung der kaskadierten Lade- und Entladevorgänge steuertund mit diesen über ein Bussystem kommuniziert.With the direct voltage network 8th are the energy recovery systems 12a . 12b connected, which by means of an electric machine in the DC network 8th converting impending, unused electrical energy into kinetic energy by rotating a rotor designed as a flywheel mass body. In the DC voltage network 8th requested electrical energy, the kinetic energy of the flywheel mass body is converted back into electrical energy. The two energy recovery systems 12a . 12b are switched in cascade by each of the speed of the flywheel body is adjusted to an optimal working range. The control of the direct voltage network 8th The power management system takes over with itscomponents 13 which is the one in each electric machines and energy recovery systems 12a . 12b existing control devices among each other in particular coordination of the cascaded charging and discharging controls and communicates with them via a bus system.

2 zeigt die entsprechend der1 dargestellte Vorrichtung101 in Form des Krans102 wie Containerkran mit dem überlagerten Blockschaltbild105 der Wirkkette104. Der Kran102 enthält die Fahrantriebe103a,103b,103c,103d und die Hebevorrichtung103e, welche jeweils mittels AC/DC-Wandlern mit dem Gleichspannungsnetz108 verbunden sind und unter Last elektrische Energie aufnehmen und freiwerdende Bremsenergie der Fahrantriebe103a,103b,103c,103d beziehungsweise potentielle Energie und Bremsenergie der Hebevorrichtung103e in das Gleichspannungsnetz108 einspeisen. Die Primärenergiequelle109 in Form der Brennkraftmaschine110 treibt den Generator114 an, der gegebenenfalls zusätzliche elektrische Energie über den AC/DC-Wandler111 in das Gleichspannungsnetz108 einspeist. Die dem Gleichspannungsnetz108 durch Einspeisung der von den Fahrantrieben103a,103b,103c,103d und der Hebevorrichtung103e eingespeiste Energie wird in den kaskadiert geschalteten Energierückgewinnungssystemen112a,112b zwischengespeichert. Das Powermanagementsystem113 steuert entsprechend dem Powermanagementsystem13 der1 die elektrischen Komponenten der Wirkkette104 sowie die Brennkraftmaschine110. 2 shows the according to the 1 illustrateddevice 101 in the form of thecrane 102 like container crane with the superimposed block diagram 105 the chain ofaction 104 , Thecrane 102 contains the travel drives 103a . 103b . 103c . 103d and the lifting device 103e , which in each case by means of AC / DC converters with thedirect voltage network 108 are connected and receive electrical energy under load and released braking energy of the travel drives 103a . 103b . 103c . 103d or potential energy and braking energy of the lifting device 103e into thedirect voltage network 108 feed. Theprimary energy source 109 in the form of theinternal combustion engine 110 drives thegenerator 114 if necessary, additional electrical energy via the AC /DC converter 111 into thedirect voltage network 108 feeds. TheDC voltage network 108 by feeding of the traction drives 103a . 103b . 103c . 103d and the lifting device 103e fed energy is in the cascaded energy recovery systems 112a . 112b cached. Thepower management system 113 controls according to thepower management system 13 of the 1 the electrical components of the chain ofaction 104 as well as theinternal combustion engine 110 ,

3 zeigt die entsprechend der1 dargestellte Vorrichtung201 in Form der Landmaschine202 wie Traktor mit dem überlagerten Blockschaltbild205. Die Landmaschine202 verfügt über die Wirkkette204 mit dem Gleichspannungsnetz208, das von der Primärenergiequelle209 in Form der Brennkraftmaschine210 über den Generator214 mit dem AC/DC-Wandler211 gespeist wird. Die Fahrantriebe203a,203b, die die Landmaschine ausschließlich oder hybridisch antreiben können, enthalten eine für den Generator- und Motorbetrieb ausgelegte, mit einem AC/DC-Wandler versehene Elektromaschine, welche im Generatorbetrieb die Bremsenergie in das Gleichspannungsnetz208 einspeist. Desweiteren enthält die Landmaschine eine über einen AC/DC-Wandler mit dem Gleichspannungsnetz gekoppelte hydraulische Pumpeneinheit215, welche mittels elektrischer Energie angetrieben wird und hydraulischen Druck auf ein hydraulisches Arbeitsgerät übertragen beziehungsweise bei anstehender hydraulischer Energie als hydraulischer Motor nach entsprechender Wandlung elektrische Energie in das Gleichspannungsnetz208 einspeisen kann. Wie in den Ausführungsbeispielen zuvor sind in das Gleichspannungsnetz208 die kaskadiert betriebenen Energierückgewinnungssysteme212a,212b zur rotatorischen Zwischenspeicherung elektrischer Energie vorgesehen. Das Powermanagementsystem213 steuert entsprechend dem Powermanagementsystem13 der1 die elektrischen Komponenten der Wirkkette204 sowie die Brennkraftmaschine210. 3 shows the according to the 1 illustrateddevice 201 in the form of theagricultural machine 202 like tractor with the superimposed block diagram 205 , Theagricultural machine 202 has the chain ofaction 204 with thedirect voltage network 208 that from theprimary energy source 209 in the form of theinternal combustion engine 210 over thegenerator 214 with the AC / DC converter 211 is fed. The travel drives 203a . 203b , which can drive the agricultural machine exclusively or hybrid, include a designed for the generator and engine operation, provided with an AC / DC converter electric machine, which in the generator mode, the braking energy into theDC network 208 feeds. Furthermore, the agricultural machine includes a coupled via an AC / DC converter with the DC powerhydraulic pump unit 215 . which is driven by electrical energy and hydraulic pressure transmitted to a hydraulic implement or at pending hydraulic energy as a hydraulic motor after appropriate conversion of electrical energy into theDC power grid 208 can feed. As in the previous embodiments are in thedirect voltage network 208 the cascadedenergy recovery systems 212a . 212b intended for rotatory intermediate storage of electrical energy. Thepower management system 213 controls according to thepower management system 13 of the 1 the electrical components of the chain ofaction 204 as well as theinternal combustion engine 210 ,

4 zeigt die entsprechend der1 dargestellte Vorrichtung301 in Form des Kommunalfahrzeugs302 wie Müllfahrzeug mit dem überlagerten Blockschaltbild305. Das Kommunalfahrzeug302 verfügt über die Wirkkette304 mit dem Gleichspannungsnetz308, das von der Primärenergiequelle309 in Form der Brennkraftmaschine310 über den Generator314 mit dem AC/DC-Wandler311 gespeist wird. Der Fahrantrieb303, der das Kommunalfahrzeug302 ausschließlich oder hybridisch antreiben kann, enthält eine für den Generator- und Motorbetrieb ausgelegte, mit einem AC/DC-Wandler versehene Elektromaschine, welche im Generatorbetrieb die Bremsenergie in das Gleichspannungsnetz308 einspeist. 4 shows the according to the 1 illustrateddevice 301 in the form of themunicipal vehicle 302 like garbage truck with the superimposed block diagram 305 , Themunicipal vehicle 302 has the chain ofaction 304 with thedirect voltage network 308 that from theprimary energy source 309 in the form of theinternal combustion engine 310 over thegenerator 314 with the AC /DC converter 311 is fed. Thetraction drive 303 who is themunicipal vehicle 302 can drive exclusively or hybrid, contains a designed for the generator and engine operation, provided with an AC / DC converter electric machine, which in the generator mode, the braking energy into theDC voltage network 308 feeds.

Zur Betätigung der Funktionseinrichtung wie Lade- und Befüllvorrichtungen weist das Kommunalfahrzeug entsprechende hydraulische Einrichtungen auf, welche von der Pumpeneinheit315 mit hydraulischem Druck versorgt werden. Die Pumpeneinheit315 umfasst eine Elektromaschine, welche motorisch und generatorisch betrieben werden kann sowie einen AC/DC-Wandler, so dass die Pumpeneinheit315 sowohl die hydraulischen Einrichtungen betreiben als auch freiwerdende hydraulische Energie in elektrische Energie wandeln kann.For operating the functional device such as loading and Befüllvorrichtungen, the municipal vehicle has corresponding hydraulic devices, which of thepump unit 315 be supplied with hydraulic pressure. Thepump unit 315 includes an electric machine, which can be operated by motor and generator and an AC / DC converter, so that thepump unit 315 operate both the hydraulic devices as well as released hydraulic energy can convert into electrical energy.

Die beiden Energierückgewinnungssysteme321a,312b sind kaskadisch betrieben und gleichen, von dem Powermanagement313 gesteuert die Energiebilanz im Gleichspannungsnetz308 aus, indem elektrische Energie und kinetische Energie entsprechend ineinander umgeformt werden. Das Powermanagementsystem313 steuert entsprechend dem Powermanagementsystem13 der1 die elektrischen Komponenten der Wirkkette304 sowie die Brennkraftmaschine310.The two energy recovery systems 321a . 312b are cascaded and the same, from thepower management 313 controls the energy balance in thedirect voltage network 308 by converting electrical energy and kinetic energy into each other. Thepower management system 313 controls according to thepower management system 13 of the 1 the electrical components of the chain ofaction 304 as well as theinternal combustion engine 310 ,

5 zeigt ein vorteilhaftes Blockschaltbild5a der Wirkkette4a beispielsweise einer der Industrieanlage2 der1 ähnlichen Industrieanlage oder einem anderen industriellen Prozess, einer industriellen Einrichtung, eines Fahrzeugs oder dergleichen mit vier kaskadiert geschalteten und mit dem Gleichspannungsnetz8 mit der Gleichspannung U_ZK verbundenen Energierückgewinnungssystemen12a,12b,12c,12d, der Elektromaschine6 und dem AC/DC-Wandler7, der Primärenergiequelle9 mit dem AC/DC-Wandler11 und dem Powermanagementsystem13. Elektromaschine6 und AC/DC-Wandler7 stehen hierbei je nach Prozess und Anwendung für eine oder mehrere vorzusehende Elektromaschinen und diesen zugeordnete AC/DC-Wandler. 5 shows an advantageous block diagram 5a the chain of action 4a for example, one of theindustrial plant 2 of the 1 similar industrial plant or other industrial process, an industrial facility, a vehicle or the like with four cascaded and connected to the DC power grid 8th associated with the DC voltage U_ZK energy recovery systems 12a . 12b . 12c . 12d , the electric machine 6 and the AC / DC converter 7 , theprimary energy source 9 with the AC / DC converter 11 and thepower management system 13 , electric machine 6 and AC / DC converter 7 depending on the process and application, one or more electric machines to be provided and AC / DC converters assigned to them.

6 zeigt ein dem Blockschaltbild5a der5 ähnliches Blockschaltbild105a der Wirkkette104a mit vier kaskadiert geschalteten und mit dem Gleichspannungsnetz108 mit der Gleichspannung U_ZK verbundenen Energierückgewinnungssystemen112a,112b,112c,112d, der Elektromaschine106 und dem AC/DC-Wandler107, der Primärenergiequelle109 mit dem Generator114 samt AC/DC-Wandler111 und dem Powermanagementsystem113. 6 shows a block diagram 5a of the 5 similar block diagram 105a the chain of action 104a with four cascaded switched and with thedirect voltage network 108 associated with the DC voltage U_ZK energy recovery systems 112a . 112b . 112c . 112d , theelectric machine 106 and the AC /DC converter 107 , theprimary energy source 109 with thegenerator 114 including AC /DC converter 111 and thepower management system 113 ,

7 zeigt ein den Blockschaltbildern5a,105 der5 und6 ähnliches Blockschaltbild205a der Wirkkette204a mit vier kaskadiert geschalteten und mit dem Gleichspannungsnetz208 mit der Gleichspannung U_ZK verbundenen Energierückgewinnungssystemen212a,212b,212c,212d der Elektromaschine206, der Primärenergiequelle209 in Form der Brennkraftmaschine210 mit dem Generator214 samt AC/DC-Wandler211 und dem Powermanagementsystem213. Der ersten Wirkkette204a ist die zweite Wirkkette204b zugeordnet, die beispielsweise einen Nebenabtrieb bildet. Hierzu wird über die Brennkraftmaschine210 und den Generator214 die Pumpe216 angetrieben, welche das hydraulische Arbeitsgerät217 antreibt beziehungsweise hydraulische Energie über die Pumpe216 und den Generator214 als elektrische Energie in das Gleichspannungsnetz208 einspeist. Hierbei bilden die Pumpe216 und der Generator214 die Pumpeneinheit215 der5, wobei der Generator214 zusätzlich der Brennkraftmaschine210 zugeordnet ist. 7 shows a block diagrams 5a . 105 of the 5 and 6 similar block diagram 205a the chain of action 204a with four cascaded switched and with thedirect voltage network 208 associated with the DC voltage U_ZKenergy recovery systems 212a . 212b . 212c . 212d theelectric machine 206 , theprimary energy source 209 in the form of theinternal combustion engine 210 with thegenerator 214 including AC / DC converter 211 and thepower management system 213 , The first chain of action 204a is the second chain of action 204b assigned, for example, forms a power take-off. This is done via theinternal combustion engine 210 and thegenerator 214 thepump 216 powered, which is the hydraulic implement 217 drives or hydraulic energy via thepump 216 and thegenerator 214 as electrical energy in thedirect voltage network 208 feeds. Hereby form thepump 216 and thegenerator 214 thepump unit 215 of the 5 , where thegenerator 214 in addition to theinternal combustion engine 210 assigned.

8 zeigt ein den Blockschaltbildern5a,105a,205a der5 bis7 ähnliches Blockschaltbild305a der Wirkkette304a mit vier kaskadiert geschalteten und mit dem Gleichspannungsnetz308 mit der Gleichspannung U_ZK verbundenen Energierückgewinnungssystemen312a,312b,312c,312d der Elektromaschine306 und dem integrierten AC/DC-Wandler307 des Fahrantriebs303, der Primärenergiequelle309 in Form der Brennkraftmaschine310 mit dem Generator314 samt AC/DC-Wandler311 und dem Steuergerät313. 8th shows a block diagrams 5a . 105a . 205a of the 5 to 7 similar block diagram 305a the chain ofaction 304a with four cascaded switched and with thedirect voltage network 308 associated with the DC voltage U_ZK energy recovery systems 312a . 312b . 312c . 312d theelectric machine 306 and the integrated AC /DC converter 307 of thetraction drive 303 , theprimary energy source 309 in the form of theinternal combustion engine 310 with thegenerator 314 including AC /DC converter 311 and thecontroller 313 ,

Die hydraulischen Einrichtungen317 werden mittels der Pumpeneinheit315 bedient, die mittels elektrischer Energie des Gleichspannungsnetzes308 betrieben wird und überschüssige hydraulische Energie in elektrische Energie konvertiert und in das Gleichspannungsnetz308 einspeist.9 zeigt ein Ausführungsbeispiel des den Vorrichtungen1,101,201,301 zugrundeliegenden Energierückgewinnungssystems12 in geschnittener Ansicht. In dem Gehäuse18 ist mittels Wälzlagern19 der Rotor20 der Elektromaschine21 aufgenommen. Unter Einhaltung des Ringspalts22 ist um den als Schwungmassenkörper23 aus axial geschichteten Blechscheiben der ebenfalls aus Blechscheiben hergestellte Stator24 angeordnet. Das Gehäuse18 ist mit Vakuum beaufschlagt und gekühlt.Thehydraulic devices 317 be by means of thepump unit 315 operated by means of electrical energy of thedirect voltage network 308 is operated and excess hydraulic energy is converted into electrical energy and into thedirect voltage network 308 feeds. 9 shows an embodiment of thedevices 1 . 101 . 201 . 301 underlyingenergy recovery system 12 in cut view. In thecase 18 is by rollingbearings 19 therotor 20 theelectric machine 21 added. In compliance with theannular gap 22 is around as amomentum mass body 23 made of axially stacked metal discs also made of sheet metal discs stator 24 arranged. Thehousing 18 is subjected to vacuum and cooled.

10 zeigt das Energierückgewinnungssystem12 in Blockschaltweise. Hierbei übernimmt das interne Steuergerät25 die Steuerung der Elektromaschine21, welche den Schwungmassenkörper23 je nach Betriebsweise – motorisch oder generatorisch – antreibt oder abbremst. Die Steuerung erfolgt durch entsprechende Kommutationsimpulse von der Leistungselektronik26. Die Leistungselektronik steht in elektrischer Verbindung mit dem Gleichspannungsnetz8 und speist in diese elektrische Energie ein oder entnimmt diesem elektrische Energie. Zur Regelung der Betriebsweise des Energierückgewinnungssystems12 steht das Steuergerät25 in Signalverbindung mit einem Powermanagementsystem über das externe Bussystem27 und mit Komponenten im Gleichspannungssystem, insbesondere weiteren Energierückgewinnungssystemen über das interne Bussystem28. Über die Bussysteme27,28 werden mehrere Energierückgewinnungssysteme12 kaskadisch koordiniert. 10 shows theenergy recovery system 12 in block mode. This is done by theinternal control unit 25 the control of theelectric machine 21 , which themomentum mass body 23 depending on the operating mode - motor or generator - drives or decelerates. The control is effected by appropriate commutation pulses from thepower electronics 26 , The power electronics are in electrical connection with the direct voltage network 8th and feeds into this electrical energy or takes this electrical energy. To control the operation of theenergy recovery system 12 is thecontrol unit 25 in signal connection with a power management system via theexternal bus system 27 and with components in the DC system, in particular other energy recovery systems via theinternal bus system 28 , About thebus systems 27 . 28 become multipleenergy recovery systems 12 cascadically coordinated.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11

Vorrichtungcontraption

22

Industrieanlageindustrial plant

3a3a

Transportvorrichtungtransport device

3b3b

Transportvorrichtungtransport device

3c3c

Transportvorrichtungtransport device

3d3d

Transportvorrichtungtransport device

44

Wirkketteaction chain

4a4a

Wirkketteaction chain

55

BlockschaltbildBlock diagram

5a5a

BlockschaltbildBlock diagram

66

Elektromaschineelectric machine

6a6a

Elektromaschineelectric machine

6b6b

Elektromaschineelectric machine

6c6c

Elektromaschineelectric machine

6d6d

Elektromaschineelectric machine

77

AC/DC-WandlerAC / DC converter

7a7a

AC/DC-WandlerAC / DC converter

7b7b

AC/DC-WandlerAC / DC converter

7c7c

AC/DC-WandlerAC / DC converter

7d7d

AC/DC-WandlerAC / DC converter

88th

GleichspannungsnetzDC power

99

PrimärenergiequellePrimary energy source

1010

Stromnetzpower grid

1111

AC/DC-WandlerAC / DC converter

1212

EnergierückgewinnungssystemEnergy recovery system

12a12a

EnergierückgewinnungssystemEnergy recovery system

12b12b

EnergierückgewinnungssystemEnergy recovery system

12c12c

EnergierückgewinnungssystemEnergy recovery system

12d12d

EnergierückgewinnungssystemEnergy recovery system

1313

PowermanagementsystemPower Management System

1818

Gehäusecasing

1919

Wälzlagerroller bearing

2020

Rotorrotor

2121

Elektromaschineelectric machine

2222

Ringspaltannular gap

2323

SchwungmassenkörperInertia body

2424

Statorstator

2525

Steuergerätcontrol unit

2626

Leistungselektronikpower electronics

2727

internes Bussysteminternal bus system

2828

externes Bussystemexternal bus system

101101

Vorrichtungcontraption

102102

Krancrane

103a103a

Fahrantriebtraction drive

103b103b

Fahrantriebtraction drive

103c103c

Fahrantriebtraction drive

103d103d

Fahrantriebtraction drive

103e103e

Hebevorrichtunghoist

104104

Wirkketteaction chain

104a104a

WirketteWirkette

105105

BlockschaltbildBlock diagram

105a105a

BlockschaltbildBlock diagram

106106

Elektromaschineelectric machine

107107

AD/DC-WandlerAD / DC converter

108108

GleichspannungsnetzDC power

109109

PrimärenergiequellePrimary energy source

110110

BrennkraftmaschineInternal combustion engine

111111

AD/DC-WandlerAD / DC converter

112a112a

EnergierückgewinnungssystemEnergy recovery system

112b112b

EnergierückgewinnungssystemEnergy recovery system

112c112c

EnergierückgewinnungssystemEnergy recovery system

112d112d

EnergierückgewinnungssystemEnergy recovery system

113113

PowermanagementsystemPower Management System

114114

Generatorgenerator

201201

Vorrichtungcontraption

202202

Landmaschineagricultural machinery

203a203a

Fahrantriebtraction drive

203b203b

Fahrantriebtraction drive

204204

Wirkketteaction chain

204a204a

Wirkketteaction chain

204b204b

Wirkketteaction chain

205205

BlockschaltbildBlock diagram

205a205a

BlockschaltbildBlock diagram

206206

Elektromaschineelectric machine

208208

GleichspannungsnetzDC power

209209

PrimärenergiequellePrimary energy source

210210

BrennkraftmaschineInternal combustion engine

211211

AC/DC-WandlerAC / DC converter

212a212a

EnergierückgewinnungssystemEnergy recovery system

212b212b

EnergierückgewinnungssystemEnergy recovery system

212c212c

EnergierückgewinnungssystemEnergy recovery system

212d212d

EnergierückgewinnungssystemEnergy recovery system

213213

PowermanagementsystemPower Management System

214214

Generatorgenerator

215215

Pumpeneinheitpump unit

216216

Pumpepump

217217

hydraulisches Arbeitsgeräthydraulic implement

301301

Vorrichtungcontraption

302302

KommunalfahrzeugRoad network

303303

Fahrantriebtraction drive

304304

Wirkketteaction chain

304a304a

Wirkketteaction chain

305305

BlockschaltbildBlock diagram

305a305a

BlockschaltbildBlock diagram

306306

Elektromaschineelectric machine

307307

AC/DC-WandlerAC / DC converter

308308

GleichspannungsnetzDC power

309309

PrimärenergiequellePrimary energy source

310310

BrennkraftmaschineInternal combustion engine

311311

AC/DC-WandlerAC / DC converter

312a312a

EnergierückgewinnungssystemEnergy recovery system

312b312b

EnergierückgewinnungssystemEnergy recovery system

312c312c

EnergierückgewinnungssystemEnergy recovery system

312d312d

EnergierückgewinnungssystemEnergy recovery system

313313

PowermanagementsystemPower Management System

314314

Generatorgenerator

315315

Pumpeneinheitpump unit

317317

hydraulische Einrichtunghydraulic device

E_BremsE_brake

Bremsenergiebrake energy

E_PotE_pot

potentielle Energiepotential energy

U_ZKU_ZK

GleichspannungDC

Claims (9)

Translated fromGerman

Vorrichtung (1,101,201,301) in einem industriellen Prozess mit zumindest einer Wirkkette (4,104,204,304) bestehend aus einer Primärenergiequelle (9,109,209,309) elektrischer Energie, zumindest einer in einem Motor- und/oder einem Generatorbetrieb betreibbaren Elektromaschine (6,6a,6b,6c,6d,106), wobei zur Zwischenspeicherung einer anfallenden Bewegungsenergie zumindest ein Energierückgewinnungssystem (12,12a,12b,12c,12d,112a,112b,112c,112d,212a,212b,212c,212d,312a,312b,312c,312d) vorgesehen ist, welches Bewegungsenergie in elektrische Energie umwandelt,dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Energierückgewinnungssystem (12,12a,12b,12c,12d,112a,112b,112c,112d,212a,212b,212c,212d,312a,312b,312c,312d) aus einer nach dem Reluktanzprinzip gesteuerten Elektromaschine mit einem als Schwungmassenkörper (23) ausgebildeten Rotor (20) und einem fest mit einem Gehäuse (18) verbundenen Stator (24) gebildet ist.Contraption ( 1 . 101 . 201 . 301 ) in an industrial process with at least one chain of action ( 4 . 104 . 204 . 304 ) consisting of a primary energy source ( 9 . 109 . 209 . 309 ) electrical energy, at least one operable in a motor and / or a generator operation electric machine ( 6 . 6a . 6b . 6c . 6d . 106 ), wherein for the intermediate storage of an incidental kinetic energy at least one energy recovery system ( 12 . 12a . 12b . 12c . 12d . 112a . 112b . 112c . 112d . 212a . 212b . 212c . 212d . 312a . 312b . 312c . 312d ), which converts kinetic energy into electrical energy,characterized in that the at least one energy recovery system ( 12 . 12a . 12b . 12c . 12d . 112a . 112b . 112c . 112d . 212a . 212b . 212c . 212d . 312a . 312b . 312c . 312d ) of a controlled according to the reluctance principle electric machine with a flywheel mass body ( 23 ) trained rotor ( 20 ) and one fixed to a housing ( 18 ) connected stator ( 24 ) is formed.Vorrichtung (1,101,201,301) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Energierückgewinnungssysteme (12,12a,12b,12c,12d,112a,112b,112c,112d,212a,212b,212c,212d,312a,312b,312c,312d) kaskadiert geschaltet sind.Contraption ( 1 . 101 . 201 . 301 ) according to claim 1, characterized in that at least two energy recovery systems ( 12 . 12a . 12b . 12c . 12d . 112a . 112b . 112c . 112d . 212a . 212b . 212c . 212d . 312a . 312b . 312c . 312d ) are connected in cascade.Vorrichtung (201) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wirkkette (204) eine zweite, hydraulische Wirkkette (204a) mit einer von der zumindest einen Elektromaschine angetriebenen, zumindest ein hydraulisches Arbeitsgerät (217) antreibenden Pumpe (216) überlagert ist.Contraption ( 201 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the chain of action ( 204 ) a second, hydraulic effect chain ( 204a ) with a driven by the at least one electric machine, at least one hydraulic working device ( 217 ) driving pump ( 216 ) is superimposed.Vorrichtung (101,201,301) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Elektromaschine (106) für zumindest einen Fahrantrieb (103a,103b,103c,103d,203a,203b,303) der Vorrichtung (101,201,301) im Generator- oder Motorbetrieb vorgesehen ist.Contraption ( 101 . 201 . 301 ) according to claim 2 or 3, characterized in that the at least one electric machine ( 106 ) for at least one traction drive ( 103a . 103b . 103c . 103d . 203a . 203b . 303 ) of the device ( 101 . 201 . 301 ) is provided in the generator or engine operation.Vorrichtung (201,301) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (201,301) eine Landmaschine (202), eine Forstmaschine oder ein Kommunalfahrzeug (302) ist.Contraption ( 201 . 301 ) according to claim 4, characterized in that the device ( 201 . 301 ) an agricultural machine ( 202 ), a forestry machine or a municipal vehicle ( 302 ).Vorrichtung (1,101) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Elektromaschine (6,106) für eine Dreh- und/oder Hubbewegung im Motor- oder Generatorbetrieb vorgesehen ist.Contraption ( 1 . 101 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the at least one electric machine ( 6 . 106 ) is provided for a rotary and / or lifting movement in the motor or generator mode.Vorrichtung (101) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (101) eine stationäre oder fahrbare Industrieanlage (2), Bahnanlage oder ein Kran (102) ist.Contraption ( 101 ) according to claim 6, characterized in that the device ( 101 ) a stationary or mobile industrial plant ( 2 ), Railway system or a crane ( 102 ).Vorrichtung (1,101,201,301) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet durch ein Powermanagementsystem (13,113,213,313) zur Regelung des Gleichspannungssystems (8,108,208,308) mit den Elektromaschinen (6,6a,6b,6c,6d,106) und dem zumindest einen Energierückgewinnungssystem (12,12a,12b,12c,12d,112a,112b,112c,112d,212a,212b,212c,212d,312a,312b,312c,312d) geregelt und zur Kommunikation dieser mittels eines Bussystems.Contraption ( 1 . 101 . 201 . 301 ) according to one of claims 1 to 7, characterized by a power management system ( 13 . 113 . 213 . 313 ) for regulating the DC voltage system ( 8th . 108 . 208 . 30 8th ) with the electrical machines ( 6 . 6a . 6b . 6c . 6d . 106 ) and the at least one energy recovery system ( 12 . 12a . 12b . 12c . 12d . 112a . 112b . 112c . 112d . 212a . 212b . 212c . 212d . 312a . 312b . 312c . 312d ) and to communicate these by means of a bus system.Vorrichtung (1,101,201,301) nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine kaskadierte Regelung zumindest zweier Energierückgewinnungssysteme (12,12a,12b,12c,12d,112a,112b,112c,112d,212a,212b,212c,212d,312a,312b,312c,312d) mittels des Powermanagementsystems (13,113,213,313).Contraption ( 1 . 101 . 201 . 301 ) according to claim 8, characterized by a cascaded control of at least two energy recovery systems ( 12 . 12a . 12b . 12c . 12d . 112a . 112b . 112c . 112d . 212a . 212b . 212c . 212d . 312a . 312b . 312c . 312d ) by means of the power management system ( 13 . 113 . 213 . 313 ).

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