JavaScript is currently disabled.Please enable it for a better experience of Jumi.
tisdag 30 november 2021 VECKA 48

sHybriden kung i skogen

Närapå halverad bränsle­förbrukning, och dessutom mindre markskador. Det är tunga argument för El-forests hybriddrivna skogsmaskin. Att få de individuellt styrda elmotorerna i hjulen att fungera optimalt tillsammans var en svår nöt att knäcka, men nu är det Örnsköldsviksbaserade innovationsbolaget redo att sätta igång ­serieproduktion. Och planer finns på fler hybriddrivna tunga fordon – på agendan finns en arbetsplattform och en flistugg. På önskelistan står en grävmaskin.
Ingenjörerna på El-forest i Örnsköldsvik är något av multikonstnärer. Elektronik blandas med tung plåt, motorlindningar med programmering. Oscilloskop och bärbara datorer används sida vid sida med kofot och svets.

− Vi har högt till tak. Säger någon ”det går inte” – då kör vi tills det funkar, sammanfattar innovatören Roger Gustavsson filosofin när Elektroniktidningen hälsar på företaget.

Jämte en försvarlig del jävlaranamma och en vägran att ge upp förrän saker och ting verkligen fungerar i verklig arbetsmiljö är nog det tänkandet huvudanledningen till El-forests framgångar. För den skogsmaskin, en så kallad skotare, som man har tagit fram är faktiskt helt unik. Drivlinan består av en liten dieselmotor som går med konstant varvtal. Denna motor driver en generator som laddar en rad vanliga blyackumulatorer. I varje hjul sitter trefasmotorer som styrs individuellt av en centralprocessor, utifrån information inhämtad från en stor mängd givare. Maskinen är betydligt lättare än konventionella, och dess hjul följer varandra exakt i spåret vilket minskar markskadorna i skogen. Och bränsleförbrukningen är avsevärt lägre än för konventionella maskiner.

− Officiellt säger vi att vi sparar 20–30 procent av bränslet. Men i praktiken blir besparingen närapå hälften. Vi drar inte mer än högst 35 kW i medeluttag. Ändå har vi 180 kW dragkraft att ta till när det behövs, säger Roger Gustavsson.

− Vi har nästan för mycket dragkraft. Däckleverantörerna klagar – drar vi på max kan det hända att däcken släpper från fälgarna. Men vi kan programmera ner effekten i varje hjul om det behövs, berättar Andreas Byström, en av företagets ingenjörer.

Sätter ihop egna motorer
Den stora dragkraften kommer från elmotorerna i hjulen, som är konventionella trefasmotorer. Från början köpte El-forest in standardmotorer, men de höll inte riktigt måttet. Så numera köper man bara in rotor och stator, lindade efter egen specifikation, och sätter ihop sina egna motorer. Dieseln – så liten som möjligt för att maximera verkningsgraden – är dock standard, liksom generatorn och batterierna som är vanliga blyackumulatorer.

− Det är praktiskt med standard, om man får problem med ett batteri ska det gå att köpa på närmaste mack. Och vi har inga viktproblem, batterierna väger 300 kg tillsammans, det är ju mindre än vad ett däck väger, och vi kan placera dem var vi vill. Skogsmaskiner får inte vara för lätta heller, säger Roger Gustavsson.

Att blyackar dessutom är stryktåliga är ytterligare en fördel. Ifjol testade El-forest att ladda ur batterierna totalt, lämna maskinen över natten i 30 graders kyla, och starta igen nästa morgon.

− Det gick lite trögt, och det tog hela dagen innan batterierna var fulladdade igen, men det fungerade.

Själva elektroniken är tämligen enkel. Processorn är en Armvariant, inkapslad i IP65. All styrning sker över Can-bussen. Det svåra var att få till styr­algoritmerna och ge drivlinan rätt karaktär.

− Det tog sju månaders tänkande och ritande. Och sen sju månader till ute i skogen innan vi fick till det och var nöjda med hur styrparametrarna jobbade ihop, säger Andreas Byström, och understryker vikten av att prova ny teknik på plats, ute i skogen.

− Vi är bland de första som gör fungerande, kommersiella maskiner med hybrider. För några år sedan hade det inte gått. Men nu finns tekniken, alla komponenter som behövs, drivers och givare och sånt. Och datakraft har blivit otroligt billigt. Det enda som är dyrt nuförtiden är kabel, konstaterar Roger Gustavsson.

Återvinner i nerförsbacke
En stor poäng är att maskinen återvinner energi från inbromsningar och i nerförsbackar. Ofta sker det direkt – om maskinen befinner sig på en kulle och ett hjul är på väg nerför så matas elen därifrån direkt till ett hjul på väg uppför, utan att ta omvägen över batteriet. Tekniken kräver lite extra styrning av batteriladdningen, men bidrar till att spara diesel.

− Energibesparingen är det som kunderna attraheras mest av idag, berättar vd Gunnar Bäck.

Men egentligen var det varken hybriddriften eller energi-besparingen som var grunden till bolaget. Den tändande gnistan var istället tanken på att minska skadorna i skogen. Innovatören bakom det hela, Lennart Lundström, hade efter 25 år på ABB tänkt att dra sig tillbaka, på sin fädernesgård utanför Örnsköldsvik. Där fanns 240 hektar prima skog, som Lundström ville hålla i så fint skick som möjligt.

− Han sa då att ”jag ska minsann inte köra med den spårbildning som blir av konventionella skogsmaskiner”, berättar Gunnar Bäck.
Resultatet blev den spårföljningsteknik som El-forest använder idag. Den är patenterad av Lennart Lundström och inkluderar tekniken för individuell styrning av av de elmotordrivna hjulen. Företaget har också sökt patent på en metod att hjälpa hydrauliken med elkraft, samt en teknik där elkraft hjälper hydrauliken.

Ytterligare poänger med hybriddriften är att om någon motor går sönder är det bara att stänga av den. Maskinen fungerar ändå. Och det finns mycket mindre olja i El-Forests maskin, bara ett par liter i slutväxeln, att jämföra med flera hundra liter i konventionella skogsmaskiner.

Tiotal i produktion nästa år
Idag har El-forest levererat två skogsmaskiner till kund, och har avsiktsförklaringar om köp av ytterligare två. Till nästa år planerar man en liten serieproduktion om ett tiotal maskiner. Produktionen ska ske i företagets lokaler. Men skogsmaskinen är bara en första tillämpning. Tillsammans med en norsk kund håller man på att ta fram en arbetsplattform byggd med liknande hybridteknik, som står snudd på färdig i verkstaden. Hybridtekniken gör att plattformen blir lätt i förhållande till sin lastförmåga – den väger fyra ton och kan lasta åtta. I verkstaden står också det som ska bli en flistugg.

− Nästa projekt hoppas jag blir en grävmaskin. Det är cyk­liskt, och passar perfekt för elmotorer. Vi har lösningen, det är bara att bygga den och bulta i, säger Roger Gustavsson.
MER LÄSNING:
 
SENASTE KOMMENTARER
Kommentarer via Disqus