Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Baumaschine mit zu kühlenden Komponenten zur Verfügung zu stellen, die ein möglichst effizientes Kühlkonzept aufweist.

Die Baumaschine weist eine wiederaufladbare Batterie und mindestens einen elektrischen An- trieb mit mindestens einem Elektromotor auf, der aus der Batterie mit Energie versorgt ist. Die Batterie kann beispielsweise in der Baumaschine angeordnet sein.

Die Baumaschine weist weiter einen Hydraulikkreislauf auf, in dem Hydrauliköl zirkuliert.

Die Baumaschine weist weiter mindestens einen hydraulischen Antrieb auf, der aus dem Hydraulikkreislauf versorgt ist. Insoweit sei beispielsweise auf die WO 2013/045167 A2 der Anmeldering verwiesen, die derartige Hydraulikkreisläufe und zugehörige hydraulischen Antriebe zeigt.

Die Baumaschine weist weiter einen ersten Kühlkreislauf zum Kühlen der Batterie und des Hydrauliköls auf, wobei in dem ersten Kühlkreislauf zumindest ein Teil des Hydrauliköls als Kühlmittel zirkuliert. Der Teil des Hydraulik-Öls, der als Kühlmittel dient, kann beispielsweise an einem Saug-Rücklauffilter bezogen werden, wie er in der WO 2013/045167 A2 offenbart ist.

In einer Ausführungsform weist der erste Kühlkreislauf auf: eine Hydraulikölpumpe zur Erzeugung eines einstellbaren Volumenstroms des Teils des Hydrauliköls, einen ersten Kühler mit einstellbarer Kühlleistung, der von dem Teil des Hydrauliköls durchströmt ist, und einen dem ersten Kühler nachgeschalteten ersten Wärmetauscher, der thermisch mit der Batterie gekoppelt ist und von dem Teil des Hydrauliköls durchströmt ist. Die Kühlleistung des ersten Kühlers kann beispielsweise mittels eines Lüfters eingestellt werden, der mittels variabler Lüfterdrehzahl einen einstellbaren Kühlluftstrom erzeugt. Der erste Kühler kann beispielsweise auch als Wärmepumpe ausgeführt sein. Der erste Kühler kann beispielsweise in/an einem Abstützbein einer selbstfahrenden Betonpumpe angeordnet sein.

In einer Ausführungsform weist die Baumaschine weiter auf: einen Batterie-Temperaturregler, der dazu ausgebildet ist, eine Batterietemperatur auf einen vorgebbaren Sollwert zu regeln, wobei eine Stellgröße des Batterie-Temperaturreglers eine Kühlleistung des ersten Kühlers ist. Der vorgebare Sollwert der Batterietemperatur kann beispielsweise im Bereich der Raumtemperatur liegen. In einer Ausführungsform weist die Baumaschine weiter auf: einen Hydrauliköl- Temperaturregler, der dazu ausgebildet ist, eine Hydrauliköl-Temperatur auf einen vorgebbaren Sollwert zu regeln, wobei eine Stellgröße des Hydrauliköl-Temperaturreglers ein Volumenstrom des Teils des Hydrauliköls ist. Der vorgebbare Sollwert der Hydrauliköltemperatur kann beispielsweise in einem Bereich zwischen 30 ° Celsius und 60 ° Celsius liegen.

In einer Ausführungsform ist der Hydrauliköl-Temperaturregler träger parametriert als der Batterie-Temperaturregler, um Schwingungen der gekoppelten Regelkreise möglichst zu vermeiden.

In einer Ausführungsform ist der mindestens eine elektrische Antrieb, beispielsweise in Form eines Elektromotors, ebenfalls mittels des ersten Kühlkreislaufes gekühlt.

In einer Ausführungsform weist die Baumaschine eine Leistungselektronik, beispielsweise in Form eines Frequenzumrichters, zur Ansteuerung des mindestens einen elektrischen Antriebs auf, wobei die Leistungselektronik ebenfalls mittels des Hydrauliköls gekühlt ist.

In einer Ausführungsform weist der erste Kühlkreislauf auf: einen zweiten Kühler, der von dem Teil des Hydrauliköls durchströmt ist, und einen dem zweiten Kühler nachgeschalteten zweiten Wärmetauscher, der thermisch mit der Leistungselektronik gekoppelt ist und von dem Teil des Hydrauliköls durchströmt ist.

In einer Ausführungsform weist die Baumaschine einen zweiten Kühlkreislauf zum Kühlen der Leistungselektronik auf, wobei in dem zweiten Kühlkreislauf ein weiterer Teil des Hydrauliköls als Kühlmittel zirkuliert.

In einer Ausführungsform weist der erste Kühlkreislauf ein Bypass-Ventil auf, das in einer Bypass-Schaltstellung den Teil des Hydrauliköls am ersten Wärmetauscher vorbeiführt, und das in einer Kühl-Schaltstellung den Teil des Hydrauliköls durch den ersten Wärmetauscher leitet. Die Bypass-Schaltstellung kann beispielsweise durch den Batterie-Temperaturregler dann bewirkt werden, wenn keine Kühlung der Batterie notwendig ist. Entsprechend kann die Kühl- Schaltstellung durch den Batterie-Temperaturregler dann bewirkt werden, wenn eine Kühlung der Batterie notwendig ist.

In einer Ausführungsform ist die Baumaschine eine Betonpumpe.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen detailliert beschrieben. Hierbei zeigt: Fig. 1 hoch schematisch eine Baumaschine mit einem erfindungsgemäßen ersten Kühlkreislauf für hydraulische und elektrische Antriebe gemäß einer ersten Ausführungsform,

Fig. 2 hoch schematisch eine Baumaschine gemäß einer weiteren Ausführungsform und

Fig. 3 hoch schematisch eine Baumaschine gemäß einer weiteren Ausführungsform.

Fig. 1 zeigt hoch schematisch eine Baumaschine 1000 in Form einer (Auto-) Betonpumpe, aufweisend eine wiederaufladbare Batterie 1 , einen elektrischen Antrieb 2, der aus der Batterie 1 versorgt ist, einen Hydraulikkreislauf 3, in dem Hydrauliköl 4 zirkuliert, einen hydraulischen Antrieb 5, der aus dem Hydraulikkreislauf 3 versorgt ist, und einen ersten Kühlkreislauf 6 zum Kühlen der Batterie 1 und des Hydrauliköls 4, wobei in dem ersten Kühlkreislauf 6 ein Teil des Hydrauliköls 4 als Kühlmittel zirkuliert. Außer Hydrauliköl 4 wird kein weiteres bzw. andersartiges Kühlmittel verwendet.

Der erste Kühlkreislauf 6 weist eine Hydraulikölpumpe 7 zur Erzeugung eines einstellbaren Volumenstroms des Teils des Hydrauliköls 4 auf. Die Hydraulikölpumpe 7 ist exemplarisch eine Konstant-Pumpe, die zur Erzeugung des einstellbaren Volumenstroms mittels eines Elektromotors 16 mit einstellbarer Drehzahl angetrieben wird. Die Drehzahl des Elektromotors 16 ist die Stellgröße des Hydrauliköl-Temperaturreglers 11.

Der erste Kühlkreislauf 6 weist weiter einen ersten Kühler 8 mit zugehörigem Lüfter 14 mit einstellbarer Kühlleistung auf, wobei der erste Kühler 8 von dem Teil des Hydrauliköls 4 durchströmt ist. Die Kühlleistung kann beispielsweise mittels Einstellung einer Lüfterdrehzahl eingestellt werden.

Der erste Kühlkreislauf 6 weist weiter einen dem ersten Kühler 8 nachgeschalteten ersten Wärmetauscher 9 auf, der thermisch mit der Batterie 1 gekoppelt ist und der von dem Teil des Hydrauliköls 4 durchströmt ist.

Die Baumaschine 1000 weist einen Batterie-Temperaturregler 10 auf, der dazu ausgebildet ist, eine mittels eines Temperatursensors 23 gemessene Batterietemperatur auf einen vorgebbaren Sollwert zu regeln, wobei eine Stellgröße des Batterie-Temperaturreglers 10 die Kühlleistung des ersten Kühlers 8 ist. Die Baumaschine 1000 weist weiter einen Hydrauliköl-Temperaturregler 11 auf, der dazu ausgebildet ist, eine mittels eines Temperatursensors 24 gemessene Hydrauliköl-Temperatur auf einen vorgebbaren Sollwert zu regeln, wobei eine Stellgröße des Hydrauliköl-Temperaturreglers 11 ein Volumenstrom des Teils des Hydrauliköls 4 ist. Der Hydrauliköl-Temperaturregler 11 ist träger parametriert als der Batterie-Temperaturregler 10, beispielsweise durch geeignet Wahl von Regler-Zeitkonstanten, etc.

Der elektrische Antrieb 2 ist ebenfalls mittels des ersten Kühlkreislaufes 6 gekühlt, indem beispielsweise ein nicht dargestellter Wärmetauscher mit dem elektrischen Antrieb 2 thermisch gekoppelt ist, wobei dieser Wärmetauscher ebenfalls von dem Teil des Hydrauliköls durchströmt ist.

Die Baumaschine weist weiter eine Leistungselektronik 12 zur Ansteuerung des elektrischen Antriebs 2 auf.

Der erste Kühlkreislauf 6 weist ein Bypass-Ventil 13 auf, das in einer Bypass-Schaltstellung den Teil des Hydrauliköls 4 am ersten Wärmetauscher 9 vorbeiführt, und das in einer Kühl- Schaltstellung den Teil des Hydrauliköls 4 durch den ersten Wärmetauscher 9 leitet.

In der Bypass-Schaltstellung des Bypass-Ventils 13 kann im einfachsten Fall der Batterie- Temperaturregler 10 deaktiviert sein. Für diesen Fall kann die Kühlleistung des ersten Kühlers 8 beispielsweise auf einen solchen festen Wert eingestellt werden, der zur Kühlung des Hydrauliköls ausreichend ist. Weiter ist denkbar, dass für diesen Fall der Hydrauliköl-Temperaturregler 11 als weitere Stellgröße die Kühlleistung des ersten Kühlers 8 beeinflusst.

Mittels der Erfindung ist es möglich, sowohl die Batterie 1 einer elektrisch angetriebenen Maschine 2, insbesondere einer elektrifizierten Betonpumpe, als auch das Hydrauliköl 4 zu kühlen. Die Kühlung ist als gemeinsamer Kreislauf ausgeführt, insbesondere um die Komplexität des mechanischen Systems zu reduzieren.

Aus dem Hydraulikkreislauf 3 bzw. einem Hydrauliköl-Tank 15 wird ein definierter Hydraulikölvolumenstrom mittels der Hydraulikölpumpe 7 durch den ersten (Hydrauliköl-) Kühler 8 gefördert. Der erste Kühler 8 kühlt das Hydrauliköl 4 auf eine Temperatur ab, die ausreichend unterhalb der gewünschten Batterietemperatur liegt. Das abgekühlte Hydrauliköl 4 wird anschließend durch die Batterie 1 geleitet und kühlt diese. Anschließend wird der Hydraulikölstrom wieder in das Hydrauliksystem, beispielsweise in den Tank 15, geleitet und kühlt das Hydrauliköl 4, da die Ziel-Batterietemperatur wesentlich niedriger ist als die des Hydrauliksystems. Die Regelung der Temperaturniveaus von Batterie 1 und Hydrauliköl 4 erfolgt beispielsweise über zwei Regelkreise. Die Kühlung der Batterie 1 erfolgt über einen ersten Regelkreis. Die Batterietemperatur wird gemessen und mit der Soll-Temperatur verglichen. Ist die Temperatur zu hoch oder zu gering, wird die Kühlleistung des ersten Kühlers 8 beispielswiese über die Drehzahl der Lüfters 14 entsprechend angepasst.

Die Kühlung des Hydrauliköls 4 erfolgt über einen zweiten Regelkreis. Die Temperatur des Hydrauliköls 4 im System/Tank 15 wird gemessen und mit der Soll-Temperatur verglichen. Ist die Temperatur zu hoch oder zu gering, wird der Kühl-Volumenstrom entsprechend angepasst.

Da das Hydrauliköl 4 am Ausgang der Batterie 1 durch die Batterieregelung eine nahezu konstante Temperatur aufweist, wird über den Volumenstrom des Teils des Hydrauliköls die Menge des gekühlten Öls geregelt, das in das Hydrauliksystem zurückfließt. Dabei kann die Anpassung des Volumenstroms beispielsweise mittels einer Verstell-Pumpe mit konstanter Drehzahl oder, wie dargestellt, mittels einer Konstant-Pumpe mit variabler Drehzahl erfolgen.

Da die Regelkreise über den Volumenstrom miteinander gekoppelt sind, ist eine Abstimmung der Regelkreise sinnvoll. Eine Variante ist es, die Hydrauliköltemperaturregelung träger zu gestalten als die der Batterietemperaturregelung, um beispielsweise Schwingungen zu vermeiden. Als Variante kann das Gesamtsystem auch mit einer ganzheitlichen Regelung ausgestatten werden, bei der die beide Temperaturen plus Sollgrößen als Eingangsgrößen und der Volumenstrom sowie die Kühlleistung als Ausgangsgrößen dienen.

Fig. 2 zeigt hoch schematisch eine Baumaschine 1000 gemäß einer weiteren Ausführungsform. Der erste Kühlkreislauf 6 weist hier bei Bedarf zusätzlich einen zweiten Kühler 17 auf, der von dem Teil des Hydrauliköls 4 durchströmt ist. Der erste Kühlkreislauf 6 weist weiter einen dem zweiten Kühler 17 nachgeschalteten zweiten Wärmetauscher 18 auf, der thermisch mit der Leistungselektronik 12 gekoppelt ist und von dem Teil des Hydrauliköls 4 durchströmt ist, um die Leistungselektronik 12 zu kühlen. Der zweite Kühler 17 kann eine einstellbare Kühlleistung aufweisen. Weiter kann ein nicht gezeigter Temperaturregler vorgesehen sein, der eine Temperatur des aus dem zweiten Kühler 17 ausströmenden Hydrauliköls 4 auf einen Sollwert regelt.

Fig. 3 zeigt hoch schematisch eine Baumaschine 1000 gemäß einer weiteren Ausführungsform. Die Baumaschine 1000 weist einen zweiten Kühlkreislauf 19 zum Kühlen der Leistungselektronik 12 auf, wobei in dem zweiten Kühlkreislauf 19 ein weiterer Teil des Hydrauliköls 4 als Kühlmittel zirkuliert. Der zweite Kühlkreislauf 19 weist eine weitere Hydraulikölpumpe 20, einen dritten Kühler 21 und einen nachgeschalteten zweiten Wärmetauscher 22 auf, der thermisch mit der Leistungselektronik 12 gekoppelt ist und der von dem weiteren Teil des Hydrauliköls 4 durchströmt ist. Eine Temperatur der Leistungselektronik 12 kann beispielsweise mittels eines zugehörigen Temperaturreglers geregelt werden, der als Stellgröße beispielsweise eine Förderleistung der weiteren Hydraulikölpumpe 20 und/oder eine Kühlleistung des dritten Kühlers 21 verwendet.

Mittels der Erfindung kann die Anzahl der zur Kühlung notwendigen physischen Komponenten reduziert werden, da es keinen separaten ersten Kühlkreislauf für die Batterie gibt. Es ergibt sich weiter ein einfacherer physischer Systemaufbau. Weiter ist kein zusätzliches Kühlmedium notwendig, da insgesamt lediglich Hydrauliköl verwendet wird.