Die Erfindung betrifft eine elektrische Antriebsvorrichtung für den elektrischen Antrieb einer Autobetonpumpe, wobei die Autobetonpumpe ein Betonpumpsystem zur Förderung von Beton aufweist, wobei das Betonpumpsystem der Autobetonpumpe von einem, mindestens eine Hydraulikpumpe umfassenden Hydraulikpumpenantriebsystem antreibbar ist. Die elektrische Antriebsvorrichtung weist mindestens einen Elektromotor und mindestens zwei Netzanschlussschnittstellen auf, über welche der mindestens eine Elektromotor mit elektrischer Energie versorgt wird, wobei der mindestens eine Elektromotor dazu eingerichtet ist, das Hydraulikpumpenantriebssystem anzutreiben.

Zur Reduktion des Ausstoßes von unerwünschten Abgasen und klimaschädlichem Kohlendioxid ist es wünschenswert, Autobetonpumpen, deren Autobetonpumpen-Hydraulikpumpenantriebssystem in der Regel von einem Verbrennungsmotor angetrieben wird, auf der Baustelle elektrisch anzutreiben. Der Verbrennungsmotor dient in der Regel auch dem Antrieb eines Tragfahrzeugs, auf welchem die Autobetonpumpe angeordnet ist. In der Patentanmeldung DE 10 2021 100 204 A1 wird deshalb beispielsweise vorgeschlagen, neben dem üblichen diesel-hydraulischen Antrieb des Autobetonpumpen-Hydraulikpumpenantriebssystems zusätzlich einen Elektromotor vorzusehen. Das Autobetonpumpen-

Hydraulikpumpenantriebssystem kann dann über den Elektromotor oder den Verbrennungsmotor angetrieben werden. Der dort beschriebene Elektromotor soll idealerweise eine Leistung von 130 kW aufweisen.

Im Normalfall ist das Hydraulikpumpenantriebssystem für den Antrieb mit einem Verbrennungsmotor mit einer Leistung von circa 200 kW oder mehr ausgelegt. Der Verbrennungsmotor für den Fahrantrieb einer Autobetonpumpe kann heute üblicherweise diese Leistung für den Antrieb der Betonpumpe zur Verfügung stellen. Die an einer einzelnen Netzanschlussschnittstelle zur Verfügung stehende Leistung für den elektrischen Antrieb der Autobetonpumpe ist allerdings in der Regel auf maximal 75 kW (125 A) begrenzt. Dies hängt einerseits mit den begrenzten Kapazitäten der Ortsnetzstationen im Stromversorgungsnetz und andererseits mit begrenzten Kapazitäten der einzelnen von der Ortsnetzstation abgehenden Stichleitungen zur Versorgung der angeschlossenen Verbraucher zusammen. In der DE 10 2021 100 204 A1 wird deshalb vorgeschlagen, mehrere Netzanschlüsse für den elektrischen Antrieb einer Autobetonpumpe vorzusehen. Werden diese mehreren Netzanschlüsse allerdings über unterschiedliche Stichleitungen und/oder unterschiedliche Ortnetzstationen versorgt, müssen die Stromkreise galvanisch entkoppelt werden.

Bei mobilen Anlagen, welche zusätzlich mit einem Energiespeicher (Akku) betrieben werden, welcher durch eine Netzeinspeisung geladen und/oder durch welchen das System leistungsmäßig unterstützt wird, kommt es zudem durch die Kapazitäten des Energiespeichers zum elektrischen Erdungspotenzial beim Anschluss der Stromversorgungsleitungen der Maschine zu Ableitungsströmen, welche die netzseitigen Schutzeinrichtungen, Fehlerstromschutzschalter usw. zum Auslösen bringen können.

Auch um diese Ableitungsströme zu verhindern, ist es erforderlich, eine galvanische Entkopplung zwischen dem Netzanschluss (bzw. den Netzanschlüssen) und dem Energiespeicher vorzusehen. Die galvanische Trennung erfolgt gemäß dem Stand der Technik üblicherweise mit einem T renntransformator. In der Patentanmeldung DE 10 2020 215 491 A1 wird beispielsweise eine Energieversorgungseinrichtung für eine Baumaschine beschrieben, die über zwei Netzanschlüsse mit elektrischer Energie versorgt wird. Dort wird vorgeschlagen, einen der zwei Netzanschlüsse galvanisch mit einem Netztrenntransformator zu entkoppeln.

Für den elektrischen Antrieb einer Autobetonpumpe sind, wie oben beschrieben, sehr hohe elektrische Anschlussleistungen von mindestens 60 kW erforderlich, ideal ist sogar eine höhere Anschlussleistung von 200 kW. Heutige Baustellenstromanschlüsse sind mit CEE-Steckdosen mit maximal 63 bzw. 125 A verfügbar, was einer elektrischen Leistung von ca. 37,5 kW (63A) bzw. 75 kW (125A) entspricht.

Für derartige Leistungen ausgelegte Netztrenntransformatoren bauen extrem groß und sind sehr schwer. Bei einer jeweiligen Anschlussleistung von 75 kW wären zwei Trenntransformatoren mit jeweils mehreren hundert Kilogramm Gewicht erforderlich. Für die mobilen Anwendungen der gattungsbildenden elektrischen Antriebsvorrichtung ist deshalb die galvanische Entkopplung mittels Netztrenntransformatoren durch den geringen zur Verfügung stehenden Bauraum und die Beschränkung der möglichen Zuladung technisch nicht realisierbar.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die elektrische Antriebsvorrichtung für den Betrieb einer Autobetonpumpe dahingehend weiterzubilden, dass diese galvanisch entkoppelt über die mindestens zwei Netzanschlüsse aus unterschiedlichen Stromkreisen mit einer Leistung von insgesamt mindestens 60 kW sicher versorgt werden kann und auf besonders einfache Art und Weise mit der Autobetonpumpe verbunden oder in diese integriert werden kann.

Hierzu schlägt die Erfindung ausgehend von einer elektrischen Antriebsvorrichtung eingangs genannter Art vor, dass den Netzanschlussschnittstellen jeweils mindestens ein Netzanschlussmodul zugeordnet ist, wobei die Netzanschlussmodule jeweils mindestens ein primärgetaktetes Schaltnetzteil aufweisen und einen DC-Zwischenkreis speisen, über weichen der mindestens eine Elektromotor angeschlossen ist. Die galvanische Entkopplung der Netzanschlüsse wird mittels der Schaltnetzteile realisiert. Die Entkopplung im Leistungszweig des Schaltnetzteils erfolgt in einem Leistungsübertrager, in der Regel einem Transformator, in dem die auf hohe Frequenz getaktete Eingangsspannung übertragen wird. Die internen Steuerungskomponenten des Schaltnetzteils müssen ebenfalls durch eine Potentialtrennung galvanisch zum Ausgang entkoppelt werden. Hierzu ist in den Schaltnetzteilen vorzugsweise ein Optokoppler vorgesehen. Alternativ kann auch die Übertragung der Schaltsignale an die Schalter des Schaltnetzteils über Hilfstransformatoren erfolgen, um eine Potentialtrennung zu erreichen.

Der Einsatz der Schaltnetzteile wird also genutzt, um die galvanische Trennung zur Netzeinspeisung umzusetzen sowie den DC-Zwischenkreis und somit den Elektromotor mit elektrischer Energie zu versorgen. Schaltnetzteile weisen gegenüber den im Stand der Technik verwendeten Netztrenntransformatoren aufgrund der hohen Frequenzen ein niedrigeres Gewicht auf und bauen insgesamt kleiner.

Die erfindungsgemäße elektrische Antriebsvorrichtung kann entweder in der Autobetonpumpe integriert sein oder als externe elektrische Antriebsvorrichtung ausgebildet sein.

Insbesondere wenn die elektrische Antriebsvorrichtung als externe Antriebsvorrichtung ausgebildet ist und ein Elektromotor zum Antrieb eines separaten externen Hydraulikpumpenantriebssystems verwendet wird, um das Betonpumpsystem der Autobetonpumpe anzutreiben, kann eine Autobetonpumpe konventioneller Bauart, welche standardgemäß über den Verbrennungsmotor des Tragfahrzeugs angetrieben wird, sehr einfach auf einer Baustelle elektrisch angetrieben werden. An der Autobetonpumpe sind nur sehr geringe Änderungen notwendig, um den elektrischen Betrieb zu ermöglichen. Das von einem Elektromotor angetriebene Hydraulikpumpenantriebssystem kann auf den Antrieb durch den Elektromotor, der in der Regel eine geringere Leistung als der Verbrennungsmotor aufweist, ausgelegt werden, um Leistungsverluste zu minimieren und die elektrische Antriebsvorrichtung für den elektrischen Antrieb der Autobetonpumpe zu optimieren. Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass mindestens eines der Netzanschlussmodule zwei oder mehr parallel geschaltete primärgetaktete Schaltnetzteile aufweist. Aufgrund des hohen Leistungsbedarfs des Elektromotors für den Antrieb ist es vorteilhaft, für jeden Netzanschluss mehrere galvanisch entkoppelnde Schaltnetzteile parallel zu schalten. Damit können insgesamt Schaltnetzteile mit niedrigerer Leistung eingesetzt werden. Solche Schaltnetzteile werden als Massenprodukte beispielsweise in dem Bereich der Elektromobilität eingesetzt und sind dementsprechend kostengünstig und standardisiert.

Eine besonders bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass ein elektrischer Akkumulator vorgesehen ist, welcher mit dem Zwischenkreis verbunden ist. Der Akkumulator kann dann, wenn überschüssige Leistung bereitgestellt wird oder der Elektromotor nicht im Einsatz ist, aufgeladen werden. Der Akkumulator kann bei Volllastbetrieb des Elektromotors temporär unterstützen und die gespeicherte Energie zur Verfügung stellen. Somit wird durch die Verwendung eines Akkumulators die Lastkurve insgesamt geglättet. Der Einsatz der Schaltnetzteile bringt hierbei den weiteren Vorteil mit sich, dass über den DC-Zwischenkreis sowohl der Elektromotor angetrieben als auch der Akkumulator geladen werden kann.

Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform werden die Hydraulikpumpen des Hydraulikpumpenantriebssystems mittels genau einem Elektromotor angetrieben. Der Elektromotor treibt hierbei über einen Hydraulikpumpenstrang alle Hydraulikpumpen an. Diese Art des Antriebs wird in der Regel auch beim Einsatz eines Verbrennungsmotors verwendet. Die nicht im Einsatz befindlichen Pumpen laufen dann im Leerlauf.

Eine hierzu alternative zweckmäßige Ausführungsform sieht vor, dass mindestens zwei Elektromotoren für den Antrieb der Hydraulikpumpen des Hydraulikpumpenantriebssystems vorgesehen sind, wobei die Elektromotoren separat ansteuerbar sind und jeweils über den Zwischenkreis angeschlossen sind. Durch den separaten Antrieb können Leerlaufzeiten vermieden und somit Energie gespart werden. Die Erfindung umfasst ferner eine Autobetonpumpe, die das hydraulisch angetriebene Betonpumpsystem zur Förderung von Beton und eine Hydraulikpumpenanordnung und einen Verbrennungsmotor aufweist, wobei der Verbrennungsmotor zum Antrieb eines Autobetonpumpen- Hydraulikpumpenantriebssystems und das Autobetonpumpen- Hydraulikpumpenantriebssystem zum Antrieb des Betonpumpsystems ausgebildet ist, wobei das Betonpumpsystem der Autobetonpumpe von der erfindungsgemäßen elektrischen Antriebsvorrichtung antreibbar ist.

Bevorzugterweise weist das Autobetonpumpen-

Hydraulikpumpenantriebssystem der Autobetonpumpe eine Mehrzahl von Hydraulikpumpen und das Betonpumpsystem der Autobetonpumpe eine Mehrzahl von hydraulischen Verbrauchern auf, wobei das Hydraulikpumpenantriebssystem der elektrischen Antriebsvorrichtung eine Mehrzahl von Hydraulikpumpen aufweist und die hydraulischen Verbraucher der Autobetonpumpe mit einer Mehrzahl von Hydraulikversorgungsleitungen mit der Mehrzahl von Hydraulikpumpen der elektrischen Antriebsvorrichtung verbindbar sind. Mit den Hydraulikversorgungsleitungen lassen sich die hydraulischen Verbraucher der Autobetonpumpe einfach mit den Hydraulikpumpen des Hydraulikpumpenantriebssystems verbinden.

Vorteilhafterweise kann die Autobetonpumpe ein Hydraulikpumpenantriebssystem mit mindestens einer Hydraulikpumpe zum Antrieb des Betonpumpsystems und zusätzlich die elektrische Antriebsvorrichtung für den Antrieb des Hydraulikpumpenantriebssystems der Autobetonpumpe umfassen. Somit sind alle Komponenten für den elektrischen, beziehungsweise den elektro-hydraulischen Antrieb der Autobetonpumpe 100 auf der Autobetonpumpe 100 angeordnet und die Autobetonpumpe 100 kann ohne das Aufstellen und Anschließen eines zusätzlichen Aggregates auf der Baustelle mit abgeschaltetem Verbrennungsmotor in Betrieb genommen werden.

Die Erfindung ist ferner gekennzeichnet durch ein System zum elektrischen Antrieb einer Autobetonpumpe, wobei die Autobetonpumpe ein hydraulisch angetriebenes Betonpumpsystem zur Förderung von Beton und ein Autobetonpumpen-Hydraulikpumpenantriebssystem und einen

Verbrennungsmotor aufweist, wobei der Verbrennungsmotor zum Antrieb des Autobeton-Hydraulikpumpenantriebssystems und das Autobeton- Hydraulikpumpenantriebssystem zum Antrieb des Betonpumpsystems ausgebildet ist, wobei eine erfindungsgemäße elektrische Antriebsvorrichtung ein Hydraulikpumpenantriebsystem zum hydraulischen Antrieb des Betonpumpsystems der Autobetonpumpe und einen Elektromotor zum Antrieb des Hydraulikpumpenantriebsystems aufweist, wobei das Hydraulikpumpenantriebssystem der elektrischen Antriebsvorrichtung über Hydraulikversorgungsleitungen mit dem Betonpumpsystem der Autobetonpumpe verbunden ist.

Vorteilhafterweise weist das Autobetonpumpen-

Hydraulikpumpenantriebssystem gemäß der Erfindung eine Mehrzahl von Hydraulikpumpen auf und das Betonpumpsystem der Autobetonpumpe weist eine Mehrzahl von hydraulischen Verbrauchern auf und das Hydraulikpumpenantriebssystem der elektrischen Antriebsvorrichtung weist eine Mehrzahl von Hydraulikpumpen auf und die hydraulischen Verbraucher des Betonpumpsystems sind über eine Mehrzahl von Hydraulikversorgungsleitungen mit der Mehrzahl von Hydraulikpumpen der elektrischen Antriebsvorrichtung verbindbar.

Eine ausführlichere Beschreibung des hydraulischen Aufbaus des erfindungsgemäßen Systems findet sich in der zum Zeitpunkt der vorliegenden Anmeldung noch nicht veröffentlichten internationalen Patentanmeldung der vorliegenden Anmelderin vom 04.07.2022 mit dem Aktenzeichen PCT/EP 2022/068446 in den dortigen Figuren 1-4 und der zugehörigen Beschreibung (Seite 8, Zeile 18 - Seite 21 , Zeile 28). Auf diese Beschreibung wird hier ausdrücklich Bezug genommen und diese ist somit Bestandteil der vorliegenden Offenbarung.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aufgrund der nachfolgenden Beschreibung sowie anhand der Zeichnungen, die Ausführungsbeispiele der Erfindung zeigen. Einander entsprechende Gegenstände oder Elemente sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 : schematisch ein erfindungsgemäßes System in einem ersten Ausführungsbeispiel;

Figur 2: schematisch den Detailaufbau eines Schaltnetzteiles einer erfindungsgemäßen elektrischen Antriebsvorrichtung;

Figur 3: schematisch ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen elektrischen Antriebsvorrichtung in einem weiteren Ausführungsbeispiel;

Figur 4: schematisch ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen

Systems in einem weiteren Ausführungsbeispiel;

Figur 5: schematisch ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Systems in einem weiteren Ausführungsbeispiel.

Die Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes System mit einer Autobetonpumpe 100 verbunden mit einer erfindungsgemäßen elektrischen Antriebsvorrichtung 200.

Die Autobetonpumpe 100 umfasst ein hydraulisch angetriebenes Betonpumpsystem 110 zur Förderung von Beton und ein Autobetonpumpen- Hydraulikpumpenantriebssystem (hier nicht dargestellt), welches über einen Verbrennungsmotor (ebenfalls nicht dargestellt), der auch zum Antrieb des Tragfahrzeugs dient, angetrieben werden kann und dazu ausgebildet ist, das Betonpumpsystem 110 anzutreiben.

Das Betonpumpsystem 110 ist auf einem Lkw-Fahrgestell 130 mit Fahrerhaus aufgebaut ist. Das Betonpumpsystem 110 umfasst verschiedene hydraulische Verbraucher 111 , 112, 113, 114, 115, zum Beispiel ein Rührwerk 111 zum Durchmischen des Frischbetons im Einfülltrichter 116, eine Zweizylinderkolbenpumpe 114, beispielsweise bestehend aus Förderzylindern, die von Differentialhydraulikzylindern angetrieben werden und ein Betonumschaltventil 112. Statt einer Zweizylinderkolbenpumpe 114 könnte auch eine andere Pumptechnik eingesetzt werden, beispielsweise eine Rotorschlauchpumpe. Weitere hydraulische Verbraucher des Betonpumpsystems 110 sind beispielsweise eine Abstützung 113 und ein Betonverteilermast 115. Die Autobetonpumpe 100 könnte zusätzlich mit einer hydraulisch angetriebenen Mischtrommel ausgestattet sein (Fahrmischerbetonpumpe) oder beispielsweise als eine auf einem Lkw- Fahrgestell montierte einfache Betonpumpe ohne Mast und Abstützung ausgebildet sein.

Des Weiteren ist eine erfindungsgemäße elektrische Antriebsvorrichtung 200 dargestellt, die die Autobetonpumpe 100 elektrisch antreibt, indem sie ein weiteres Hydraulikpumpenantriebssystem 210 antreibt, welches eine Mehrzahl von Hydraulikpumpen 211a-d aufweist. Die hydraulischen Verbraucher 111 , 112, 113, 114, 115 des Betonpumpsystems 110 können über die Hydraulikversorgungsleitungen 101a-d mittels der Hydraulikpumpen 211a-d angetrieben werden. Die Hydraulikpumpen 211a-d saugen das Hydrauliköl für den Antrieb des Betonpumpsystems 110 aus einem Hydrauliköltank 212 des Hydraulikpumpenantriebssystems an. Der Hydrauliköltank 212 des Hydraulikpumpenantriebssystems 210 kann mit einem weiteren Hydrauliköltank (hier nicht dargestellt) der Autobetonpumpe 100 verbunden sein.

Die elektrische Antriebsvorrichtung 200 verfügt über zwei Netzanschlussschnittstellen in Form von Steckern 202, denen erfindungsgemäß jeweils ein Netzanschlussmodul 203 zugeordnet ist, welche als primärgetaktete Schaltnetzteile 220 ausgebildet sind. Über die Stecker 202 kann die elektrische Energieversorgungseinrichtung 200 mit dem Versorgungsnetz beispielsweise über einen Baustellenstromverteiler 300 verbunden werden. Über die Netzanschlussmodule 203 wird ein DC-Zwischenkreis 204 gespeist. Der Elektromotor 201 wird über einen Wechselrichter 205 und eine Stromleitung 206 und mit dem DC-Zwischenkreis 204 verbunden. Die elektrische Energieversorgungseinrichtung 200 kann beispielsweise zusätzlich einen Akkumulator 207 umfassen, der den Elektromotor 201 , je nach Kapazität des Akkumulators 207, für einen gewissen Zeitraum alleine antreiben kann oder zusätzlichen Strom in Ergänzung zum Baustellenstrom zur Verfügung stellt, um bei Leistungsspitzen des Betonpumpsystems 110 zu unterstützen. Der Akkumulator 207 kann zum Beispiel in Pumppausen oder Phasen geringen Leistungsbedarfs des Betonpumpsystems 110 vom Baustellenstromverteiler 300 über eine elektrische Leistungsverteileinheit (hier nicht dargestellt) geladen werden. Die Kapazität des Akkumulators 207 könnte auch so groß sein, dass auf den Baustellenstromanschluss 300 vollständig verzichtet werden kann. Alternativ oder zusätzlich zum Akkumulator 207 könnte eine Brennstoffzelle verwendet werden. Der Akkumulator 207 kann beispielsweise auch außerhalb der elektrischen Antriebsvorrichtung 200 angeordnet sein. Der Baustellenstromverteiler 300 könnte auch um eine Brennstoffzelle oder einen elektrischen Akkumulator, beispielsweise zur Versorgung der gesamten Baustelle, ergänzt werden. Zusätzlich oder alternativ zum Akkumulator 207 könnte die elektrische Antriebsvorrichtung 200 einen Superkondensator zur Überbrückung kurzfristiger Leistungsspitzen aufweisen.

In der Figur 1 ist die elektrische Antriebsvorrichtung 200 separat für den elektrohydraulischen Antrieb einer konventionell mit Verbrennungsmotor ausgestatteten Autobetonpumpe 100 dargestellt, die räumlich neben der Autobetonpumpe 100 beispielsweise auf einem Transportanhänger oder einem Transportfahrzeug angeordnet ist. Auf diesem Transportfahrzeug oder Anhänger ist auch das von der elektrischen Antriebsvorrichtung 200 angetriebene Hydraulikpumpenantriebssystem 210 mit den Hydraulikpumpen 211a-d angeordnet.

Die Autobetonpumpe 100 weist bei diesem Ausführungsbeispiel beispielsweise einen Rücklaufantriebsmotor und mindestens eine von dem Rücklaufantriebsmotor angetriebene Rücklauf-Hydraulikpumpe auf, wobei die Rücklauf-Hydraulikpumpe Hydrauliköl vom Hydrauliköltank der Autobetonpumpe 100 zum Hydrauliköltank 212 des externen Hydraulikpumpenantriebssystem 210 fördert. Dadurch, dass für den Antrieb des Betonpumpsystems 110 vom Hydraulikpumpenantriebssystem 210 benötigte Hydrauliköl mit einer Hydraulikölrücklaufpumpe zum externen Hydraulikpumpenantriebssystem gefördert beziehungsweise gepumpt wird, kann ein im Gegensatz zu einem Saugschlauch relativ dünner Druckschlauch in Form des Rücklaufschlauches 101e für den Rücklauf des Hydrauliköls verwendet werden. Aufgrund der Vielzahl und der Leistung der von der elektrischen Antriebsvorrichtung anzutreibenden hydraulischen Verbraucher ist der Hydraulikölbedarf der Hydraulikpumpen 211a-d des Hydraulikpumpenantriebssystems 210 sehr groß. Wenn, wie es nach dem Stand der Technik eigentlich üblich wäre, das vom Hydraulikpumpenantriebssystem 210 benötigte Hydrauliköl vom Hydrauliköltank der Autobetonpumpe 100 angesaugt werden würde, müsste die dafür benötigte Hydraulikrücklaufleitung 101e aufgrund der begrenzten Öldurchlaufgeschwindigkeit eines Saugschlauches einen sehr großen Durchmesser haben. Eine Hydraulikrücklaufleitung 101e mit einem kleineren Durchmesser lässt sich auch sehr einfach mit der Autobetonpumpe 100 verbinden.

Alternativ könnte die elektrische Antriebsvorrichtung 200 auf der Autobetonpumpe 100 angeordnet sein, wobei dann der Elektromotor 201 der elektrischen Antriebsvorrichtung 200 das auf der Autobetonpumpe 100 angeordnete Hydraulikpumpenantriebssystem mit den Hydraulikpumpen für den Antrieb des Betonpumpsystems 110 antreibt.

In Figur 2 ist ein detaillierteres Blockschaltbild eines Schaltnetzteils 220 zur Verwendung in einer erfindungsgemäßen elektrischen Antriebsvorrichtung 200 dargestellt. Geregelte Schaltnetzgeräte liefern konstante Ausgangsspannungen oder -ströme. Die Konstanz der Ausgangsgröße wird durch Steuerung des Energieflusses in das Schaltnetzteil 220 und damit für die angeschlossenen elektrischen Verbraucher erreicht - es liegt ein geschlossener Regelkreis vor.

Am Eingang des Schaltnetzteils 220 liegt eine 3-phasige Netzspannung (AC) an. Es ist aber auch möglich 1- oder 2-phasige Schaltnetzteile zu verwenden. Über ein Netzfilter 221 werden netzseitige Störungen herausgefiltert. Anschließend wir die Netzwechselspannung mittels eines Gleichrichters 222 gleichgerichtet und geglättet. Des Weiteren ist ein Schalttransistor 223 dargestellt, der im Primärkreis eines sich anschließenden Transformators 224 arbeitet. Das Schaltnetzteil 220 ist also primärgetaktet. Als Schaltransistor 223 kann zum Beispiel ein MOSFET, ein Bipolartransistor oder ein IGBT verwendet werden. In der Regel kommen bei Anwendungen mit hohen Leistungen - wie vorliegend - allerdings Thyristoren zum Einsatz. Der Transformator 224 des primärgetakteten Schaltnetzteils 220 wird mit einer hohen Frequenz, nämlich der Arbeitsfrequenz des Schaltnetzteils 220, welche typischerweise im Bereich von 15-300 kHz liegt, betrieben. Daher kann der Transformator 224 entsprechend klein und leicht ausgebildet sein. Die Gleichspannung wird mittels des Schalttransistors 222 in eine geschaltete Spannung mit einer der Arbeitsfrequenz entsprechenden Frequenz „zerhackt“. Über den Transformator 224 wird die Leistung übertragen und die galvanische Trennung zwischen Primär- und Sekundärseite erreicht. Auf der Sekundärseite des Transformators 224 ist ein zweiter Gleichrichter 225 angeordnet, der die hochfrequente Schaltspannung gleichrichtet und glättet.

Mit Hilfe der dargestellten Regelschaltung wird erreicht, dass so viel Energie in das Schaltnetzteil 220 hineinfließt, wie über das jeweilige Schaltnetzteil 220 im DC-Zwischenkreis 204 zu Verfügung gestellt werden soll. Die dafür erforderliche Regelung kann über Pulsweiten- oder Pulsphasensteuerung erfolgen. Die Regelung kann beispielsweise, wie dargestellt, über einen Operationsverstärker 226 erfolgen. Die galvanische Trennung im Steuerkreis erfolgt über einen Optokoppler 227. Die Steuerung und Überwachung des Schaltnetzteils 220 erfolgt dann über eine Steuerungselektronik 228, beispielsweise in Form eines Micro-Chips.

Das Schaltnetzteil ist also sowohl im Leistungsteil durch den Transformator 224 als auch im Steuerungsteil durch den Optokoppler 227 vom Versorgungsnetz galvanisch getrennt.

Figur 3 zeigt ein Blockschaltbild eines Teils der elektrischen Antriebsvorrichtung 200 in einem zweiten Ausführungsbeispiel. Die Netzanschlussmodule 203 weisen in diesem Ausführungsbeispiel jeweils vier parallel geschaltete Schaltnetzteile 220 auf. Hierdurch können die Netzanschlussmodule 203 maximal die Summe des Nennstroms der einzelnen Schaltnetzteile 220 aufnehmen. Beträgt der Nennstrom eines Schaltnetzteils 220 beispielsweise 32 A, so können mit vier Schaltnetzteilen 128 A übertragen werden, was bei einem 400V-Drehstromanschluss eine Leistung von ca. 88 kW entspricht. Die Anschlussleistung eines 125A CEE-Anschlusses kann damit optimal genutzt werden. Über die beiden Netzanschlussmodule könnte somit eine Leistung von 176 kW eingespeist werden. Die Parallelschaltung mehrerer Schaltnetzteile 220 bewirkt, dass diese jeweils kleiner dimensioniert werden können.

Figur 4 zeigt ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen elektrischen Antriebsvorrichtung 200 in einem weiteren Ausführungsbeispiel. Den Hydraulikpumpen 211a-c des Hydraulikpumpenantriebssystems 210 sind hier mehrere Elektromotoren 201 a-c zugeordnet. Die Hydraulikpumpen 211a-c können somit bedarfsgenau separat angesteuert und angetrieben werden. Hierdurch werden Leerlaufzeiten der Hydraulikpumpen 211 a-c vermieden, womit insgesamt Energie gespart wird. So ist beispielsweise beim Auf- und Abbau der Autobetonpumpe 110, das heißt während des Ausfahrens der Abstützung 113 und des Ausfaltens des Betonverteilermastes 115, nur der Elektromotor 201 b, der die Hydraulikpumpe 211 b für die Abstützung 113 und den Betonverteilermast 115 antreibt, in Betrieb. Der Elektromotor 201a, der die Hydraulikpumpe 211a für den Antrieb der Zweizylinderkolbenpumpe 114 antreibt, kann in dieser Zeit abgeschaltet bleiben, wodurch elektrische Energie beim Auf- und Abbau eingespart wird. Zudem können einzelne, bisher üblicherweise hydraulisch angetriebene Elemente auch direkt von einem Elektromotor 201 d angetrieben werden. Beispielhaft wäre hier der Antrieb des Rührwerks 111 genannt, das im Ausführungsbeispiel der Figur 1 von der Hydraulikpumpe 211d mittels eines nicht gezeigten Hydraulikmotors angetrieben wird. Um hydraulische Verluste zu vermeiden, wurde im Ausführungsbeispiel der Figur 4 deshalb auf die Hydraulikpumpe 211d verzichtet. Stattdessen könnte ein Elektromotor 201 das Rührwerk direkt antreiben. Weitere Elektromotoren 201 für elektrische Direktantriebe auf der Autobetonpumpe 100 könnten hinzugefügt werden und damit auf weitere verlustbehaftete hydraulische Antriebe verzichtet werden. Weitere Kombinationen von Elektromotoren 201 und Hydraulikpumpen 211 sind denkbar. Beispielsweise könnte auch nur ein Elektromotor 201 für den Antrieb einer oder mehrere Hydraulikpumpen 211 und weitere Elektromotoren 201 für den elektrischen Direktantrieb, zum Beispiel der Gelenke des Betonverteilermastes 15, vorgesehen sein. Die in Figur 4 dargestellte elektrische Antriebsvorrichtung 200 kann, wie in der Figur 1 dargestellt, separat zur Autobetonpumpe 100 angeordnet und mit dieser für deren Antrieb verbindbar sein oder auch auf der Autobetonpumpe 100 für den Antrieb des Betonpumpsystems 110 integriert sein. Für den Fall, dass die elektrische Antriebsvorrichtung 200 separat zur Autobetonpumpe 100 angeordnet ist, ist der beziehungsweise die Elektromotoren 201 d dann auf der Autobetonpumpe 100 für den elektrischen Direktantrieb von Komponenten des Betonpumpsystems 110 angeordnet.

Figur 5 zeigt ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen elektrischen Antriebsvorrichtung 200 in einem weiteren Ausführungsbeispiel. Die elektrische Antriebsvorrichtung 200 bildet in diesem Fall vorzugsweise einen integralen Bestandteil der Autobetonpumpe 100. Das Hydraulikpumpenantriebssystem 210 beziehungsweise die Hydraulikpumpen 211a-d, können hier über den Elektromotor 201 der elektrischen Antriebsvorrichtung 200 und/oder über einen Verbrennungsmotor 208 angetrieben werden. Der Antrieb des Hydraulikpumpenantriebsystems 210 über den Elektromotor 201 oder den Verbrennungsmotor 208 wird mittels eines Verteilerschaltgetriebes 213 gesteuert. Bei dem Verbrennungsmotor 208 handelt es sich beispielsweise um den Verbrennungsmotor 208, der die Räder des Fahrgestells der Autobetonpumpe 100 im Fährbetrieb antreibt, es könnte sich aber auch um einen zusätzlichen Verbrennungsmotor 208 handeln, der auf der Autobetonpumpe 100 angeordnet ist. Der Verbrennungsmotor 208 kann über eine Kupplung 229 mit dem Verteilerschaltgetriebe 213 gekoppelt beziehungsweise entkoppelt werden. Der Verbrennungsmotor 208 kann beispielsweise über die Kardanwelle für den Fahrantrieb oder über einen Nebenabtrieb (PTO), beispielsweise einen motorabhängigen Nebenabtrieb (NMV), mit dem Verteilerschaltgetriebe 213 verbunden werden.

Alternativ könnte das LKW-Fahrgestell 130 nicht von einem Verbrennungsmotor, sondern von einem Elektromotor angetrieben werden und auf dem LKW-Fahrgestell sind für diesen Zweck beispielsweise eine Brennstoffzelle oder ein oder mehrere Akkumulatoren zur Bereitstellung elektrischer Antriebsenergie vorhanden, die in die erfindungsgemäße elektrische Antriebsvorrichtung 200, insbesondere in den DC-Zwischenkreis 204, für den Antrieb des Betonpumpsystems 110 eingebunden werden können. Dies ist unabhängig davon, ob die elektrische Antriebsvorrichtung 200 auf der Autobetonpumpe 100 angeordnet oder wie in Verbindung mit Figur 1 beschrieben, separat zur Autobetonpumpe 100 angeordnet ist. Hierbei sollte auch für die Zukunft davon ausgegangen werden, dass insbesondere die Kapazität von Akkus alleine nicht für einen länger andauernden Betrieb des Betonpumpsystems 110 ausreicht und das somit eine externe elektrische Stromversorgung für die elektrische Antriebsvorrichtung 200 für einen länger andauernden Pumpbetrieb vorhanden sein sollte.

Bezugszeichenliste:

100 Autobetonpumpe

101 a-e Hydraulikversorgungs-Zrücklaufleitung

110 Betonpumpsystem

111 Rührwerk

112 Betonumschaltventil

113 Abstützung

114 Zweizylinderkolbenpumpe

115 Betonverteilermast

116 Einfülltrichter

130 LKW-Fahrgestell

200 Elektrische Antriebsvorrichtung

201 Elektromotor

202 Stecker

203 Netzanschlussmodul

204 DC-Zwischenkreis 205 Wechselrichter

206 Strom leitung

207 Akkumulator

208 Verbrennungsmotor

210 Hydraulikpumpenantriebssystem

211a-d Hydraulikpumpen

212 Hydrauliköltank

213 Verteilerschaltgetriebe

220 Schaltnetzteil

221 Netzfilter

222 erster Gleichrichter

223 Schalter

224 Transformator

225 zweiter Gleichrichter

226 Operationsverstärker

227 Optokoppler

228 Steuerung

229 Kupplung

300 Baustellenstromverteiler