Batterifordon vänder allt upp och ner för svenska kylartillverkaren Ymer

2018-11-02 06:00  

Att kyla arbetsmaskiner har hittills handlat om att avleda stora mängder värme från dieselmotorn. Batteridrift ger i stället en helt annan utmaning. Svenska Ymer har en idé på hur den kan lösas – och samtidigt ge längre räckvidd.

Den som funderar en stund inser snabbt vad en omfattande elektrifiering skulle innebära för ett företag som Ymer Technology. Omkring en tredjedel av deras omsättning kommer från att tillverka och konstruera kylarlösningar till truckar, grävmaskiner, skogsmaskiner och andra arbetsmaskiner.

Gemensamt för maskinerna är att de drivs av dieselmotorer. Kylarsystemet har som huvuduppgift att leda bort värme från motorn men också hydraulik, växellåda, laddluft och hytt. Kylningen görs mot omgivande luft. Att få energi över till att värma hytten i kyligare klimat har så att säga inte varit något problem. Omkring två tredjedelar av dieselns energi omvandlas till värme i stället för nyttig energi.

Läs mer: Google lät AI sköta kylningen – sänkte elförbrukningen med 30 procent

Men med batterier och en elmotor med hög verkningsgrad och därmed låga värmeförluster vänds allt upp och ner.

– Vi har inte längre bara ett kylarproblem. Vi har också ett värmarproblem, säger Anders Felling, affärsområdeschef på Ymer Technology som visar runt på företagets produktionsanläggning i småländska Ljungby.

Med dieselmotorn ute ur leken försvinner visserligen ett stort kylbehov – men också en pålitlig värmekälla. Batterier måste dessutom hållas inom ett snävt temperaturområde för att inte förlora kapacitet, mellan +20 och +30 grader.

Företaget konstruerar just nu flera olika sätt att möta utmaningen på i samarbete med kunder. Det handlar om kompletta kylarsystem för en hamnmaskin, en grävmaskin och en mindre mobilkran.

Läs mer: Jetkyld led-lampa ersätter 100-wattaren

Anders Felling fokuserar för tydlighets skull på ett av fordonen: hamnmaskinen, även kallad terminaltruck. Den ska utrustas med två eller tre batteripack på vardera 73,9 kilowattimmar samt en elmotor på cirka 200 kilowatt för att klara av tung godshantering. Den ska fungera i temperaturer mellan -30 och +50 grader Celsius.

Vid låga omgivningstemperaturer måste alltså batteriet värmas och vid högre temperaturer måste det kylas. Det ska hållas inom ett temperaturintervall på +20 till +30 grader. Samtidigt finns hytten där det i dag är standard med luftkonditionering, AC.

I stället för att bygga två separata aktiva kylkretsar, som därmed hade krävt två kompressorer, används en enda högspänningskompressor till såväl batteri- som hyttkylning. Vid relativt låg yttertemperatur är det dock onödigt att använda sig av aktiv kylning, vilket kräver mer energi. Ymers knep är i stället att lägga till en passiv batterikrets samt ett kontrollsystem för att känna av omgivningstemperaturen.

Kylan "skapas" i AC-kretsen och överförs vid behov till batterikretsen genom en plattvärmeväxlare (se grafik).

Vid yttertemperaturer under 20 grader används bara den passiva batterikretsen för att kyla batteriet. Mellan 20 och 40 grader används både den passiva och aktiva kretsen. Och i riktigt varma klimat, över 40 grader, krävs aktiv kylning hela tiden för att hålla batteritemperaturen i schack.

Läs mer: Trenden: Naturens material ska bete sig som plast

Det kombinerade kylsystemets effektbesparing syns i diagrammet i grafiken. Vid omgivningstemperaturer mellan 0 och 10 grader är besparingen som störst och kan uppgå till någonstans mellan 2 och 4 kilowatt. Det är denna effektbesparing som kan förlänga räckvidden med upp till 10 procent.

– Vi tar på det här sättet hand om alla överskottsenergi. Mellan 0 och 10 grader behöver vi varken kyla eller värma någonting . Och det fina med det temperaturspannet är att det är snittet i stora delar av Europa, säger Anders Felling.

En utmaning är att få tag på rätt komponenter, exempelvis en kompressor för 800 volt likström. Att ställa om till elektrifiering är en stor utmaning i många led och underleverantörer släpar inte sällan efter.

Ett annat problem är att fordonen plötsligt saknar den dator, kallad ECU (electronic control unit), som medföljer dieselmotorn. Fordonet är beroende av signaler från datorn när de konventionella kylsystemen designas. Lösningen blev därför att bygga och installera en egen ECU.

Vid kontakt med kunder har Anders Felling fått intrycket att det för arbetsmaskiner kommer att gälla antingen eller vad gäller elektrifiering. Hybridmaskinernas dubbla framdrivningssystem blir troligen för dyra, är vad han har fått höra. Någon tvekan om att batterimaskinerna kommer finns dock inte:

-Det är inte en fråga om, utan när. Nackdelen jämfört med bilbranschen är att arbetsmaskiner byggs i så få exemplar. Det blir dyrt per enhet. Därför ser vi inte samma utvecklingstryck, säger han och påpekar att deras volymer för enskilda maskinmodeller ofta rör sig mellan 300 till 1 000 enheter om året.

Fabrikschefen Andreas Sjöstrand sitter med vid samtalet i Ljungby och lyssnar uppmärksamt på vad Anders Felling berättar.

Ny Teknik frågar vad omställningen skulle betyda för honom som fabrikschef.

– Det här är helt nytt för mig. Men det är uppenbart att vi kommer att behöva allt mer personal med elkompetens, säger han.

Just nu bygger företaget prototyper för fullt. Den första blir klar i början av nästa år. Året därpå kan serietillverkningen komma igång.

Fakta: Ymer Technology

Grundades 2005, till en början med inriktning mot kylarlösningar till gruvindustrin. 200 anställda och omsätter 800 miljoner kronor.

Har numer två huvudinriktningar: Kylning av vindkraftverk samt av arbetsmaskiner (gruvmaskiner, materialhantering, jordbruk och skogsbruk). Affärsområdet vindkraftverk står för cirka två tredjedelar av omsättningen.

Bygger egna kylare i fabriken i Ljungby och i Kina men levererar alltid hela systemlösningar. Levererar kylsystem till bland andra Cargotec, Epiroc, Vestas, Cat, Mitsubishi, Metso Minerals och JLG.

Johan Kristensson

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt