Scandinavian
Fluid power conference
2015
Hydraulic accumulators
… a valuable contribution
for an increased efficiency
of the mobile machineries
Dr. Ing. Frank Bauer
Overview
Hydraulic hybrids in general
- characteristics
- motivation
Application examples
- added value for machineries
- challenges for the accumulator
- innovative design
- new ideas
New technology
- foam filled bladder accumulator
© HYDAC International GmbH behält sich alle Schutzrechte vor. Alle Rechte zur Nutzung und Weitergabe liegen ausschließlich bei HYDAC International GmbH.
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Hydraulic Accumulator: Energy – Power
= 360 kJ
360 kJ = 300 kW 1,2 s
V1
36 km/h
V2
19 km/h
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Energy storage comparison
Technology
Energy storage device
Electrical
Double layer capacitor
Lithium ion battery
Mechanical
Hydraulic
Flywheel
Hydraulic accumulator
Energy density
-
+
o
-
Power density
+
o
o
+
Ageing / Capacity loss
+
-
+
+
Temperature sensitivity
-
-
o
+
Self discharge
-
o
-
+
Packaging
o
o
o
o
Cost effectiveness
-
o
o
+
Safety / Service
-
-
o
+
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I
Why using hydraulic hybrids?
Robust, well known technology (no high voltages)
easy training of operators and service people
Hydraulic already available on mobile machineries
At present most cost effective technology
ROI < 1-2 years
… that is the reason why most of
machine manufacturer decide for
hydraulic hybrids today !!!
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Overview
Hydraulic hybrids in general
- characteristics
- motivation
Application examples
- added value for machineries
- challenges for the accumulator
- innovative design
- new ideas
New technology
- foam filled bladder accumulator
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Hydraulic Hybrid Excavator
www.caterpillar.com
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Load compensation - material handler -
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Load compensation
- with double piston accumulator -
Patent Hydac Design !
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Downsizing of Road Rollers
t
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Hydraulic start stop system
for machineries runing often in
idling mode
hydraulic performance faster
and more robust than electrics
Offers additional value
(boosting, down speeding, …)
hydraulic seems to be more
cost effective - especially for
high torque
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Overview
Hydraulic hybrids in general
- characteristics
- motivation
Application examples
- added value for machineries
- challenges for the accumulator
- innovative design
- new ideas
New technology
- foam filled bladder accumulator
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Increased accumulator capacity at
isothermal compression
Hydraulic accumulators are predestinated for
high dynamic (adiabatic) processes
p2
isothermal
p1
p0
adiabatic
V2
V1
∆V
V1
V
Solution
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Foam-filled bladder accumulator
- effect of the foam -
C
Increase of heat capacity C on the gas side
Realisation of very huge surface
Consequences
Less temperature increase at high dynamic compression
(isothermal)
Increase of the amount of exchanged oil
(increased capacity)
Decrease of heat transfer with the ambience
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Energy comparison with demonstrator
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Energy comparison
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Hydac can really help you to realise
hybrid solutions
Wide accumulator portfolio
Approved safety devices
Customized manifolds & valves
Sensors for monitoring (SOC)
Controllers
Clamps
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