Niewiele osób o tym wie, że istnieje rozwiązanie pozwalające zastosować urządzenie PTO w pojazdach z napędem elektrycznym. ePTO, czyli Electric Power Take-Off (ePTO) to nowoczesna wersja wspomnianego urządzenia, która zamiast energii mechanicznej z silnika i wału napędowego korzysta z baterii i silników elektrycznych.

Z uwagi na rosnącą popularność pojazdów elektrycznych (EV), firmy transportowe i usługowe, które planują w swojej flocie mieć elektryka stoją przed nowym wyzwaniem, czyli: jak zasilać zabudowy robocze, takie jak hakowce, betoniarki, wciągarki czy pompy hydrauliczne, bez tradycyjnych układów PTO (Power Take-Off) opartych na silniku spalinowym.

Rozwiązaniem jest wspomniane ePTO.

Silnik elektryczny ze zintegrowaną pompą hydrauliczną i falownikiem

Instalacja systemu elektrycznego odbioru mocy (ePTO) w elektrycznym pojeździe dostawczym Foton

Ennovation Technology zakończyło instalację systemu elektrycznego odbioru mocy (ePTO) w elektrycznym pojeździe dostawczym Foton. Elektryczny Foton o dopuszczalnej masie całkowitej 4.25/6T i zasięgu 200 km, został przystosowany do pracy jako hakowiec.

Problem z jakim mierzą się przedsiębiorcy

Klienci, którzy wcześniej korzystali ze sprawdzonych rozwiązań dla pojazdów spalinowych, stają przed wyzwaniem adaptacji do nowych realiów elektromobilności. Kupując pojazd elektryczny, często nie wiedzą, jak skutecznie zasilić dodatkowe urządzenia i zabudowę. W tradycyjnych autach było to proste, natomiast w elektrycznych brakuje im jasnych rozwiązań, które pozwolą zasilić sprzęt w zabudowie.

Napędzanie zabudowy pojazdu elektrycznego niezależnie od napędu głównego – jak to wygląda?

W Ennovation Technology dostępne są dwa rodzaje ePTO. Czyli ePTO z elektrycznym odbiorem mocy  oraz ePTO hydrauliczne.

1.     ePTO elektryczne

ePTO elektryczne, charakteryzuje się odbiorem mocy poprzez standardowe gniazdo trójfazowe lub jednofazowe, pozwalające na zasilanie urządzeń trójfazowych i jednofazowych np. chłodnie pobierające energię z baterii pojazdu, młoty pneumatyczne, nagrzewnice, betoniarki elektryczne, nagłośnienie lub inny sprzęt codziennego użytku, jak oświetlenie, ładowarki AC do pojazdów elektrycznych, itd.

Ponadto urządzenie to umożliwia pobieranie energii z baterii pojazdu, bez konieczności włączania zapłonu. Dzięki temu użytkownik może zasilać dowolne urządzenia elektryczne o mocy do 22 kW.

Co więcej, zasilacze można łączyć, zwiększając całkowitą moc, co pozwala na jeszcze większą elastyczność w użytkowaniu.

Do działania systemu wymagane są następujące komponenty:

Zestaw wiązek
Zasilacz dwukierunkowy ( ePTO)

System bateryjny do którego podłączamy ePTO

Zdjęcie zasilacza dwukierunkowego 22 kW DC/AC, funkcjonalność V2X.

Zdjęcie zasilacza dwukierunkowego 22 kW DC/AC, funkcjonalność V2X.

Funkcjonalność V2X umożliwia podłączenie pojazdu do dowolnego urządzenia elektrycznego, które następnie jest zasilane energią z pojazdu.

Informacje dodatkowe o produkcie:

• Dwukierunkowy konwerter AC i DC.
• Szeroki zakres napięcia dla źródła, odpowiedni dla wielu rodzajów baterii.
• Płynne przejście podczas zmiany kierunku przepływu mocy.

Podstawowe informacje o ePTO:

• Większa moc utrzymuje stały prąd po stronie źródła.
• Sprawność >96%.
• Niski pobór mocy w trybie czuwania, poniżej 20W.
• Możliwość rozbudowy urządzenia o większej mocy.
• Plug & Play.
• Interfejs komunikacyjny CAN.
• wyposażone w gniazdo trójfazowe i jednofazowe
• Dostępny przewód neutralny

Zastosowanie ePTO:

• Ładowarka EV do magazynowania energii
• Ładowarka V2G pojazdów elektrycznych.
• Zasilanie urządzeń zewnętrznych z pojazdu (V2X).
• Wykorzystanie pojazdu jako mobilny magazyn energii.
• Zasilanie chłodni, zabudowy, urządzeń pomocniczych.

Specyfikacja techniczna ePTO elektrycznego

2.     ePTO hydrauliczne

Electric Power Take-Off (ePTO) hydrauliczne, charakteryzuje się odbiorem mocy z pompy hydraulicznej, która napędzana jest przez silnik elektryczny, a silnik elektryczny zasilany jest z baterii.

Opis komponentów jednostki zasilającej ePTO

Jak działa ePTO hydrauliczne w praktyce?

Do baterii pojazdu elektrycznego podłączany jest falownik, który zasila silnik elektryczny napędzający pompę hydrauliczną. Cały system nadzorowany jest przez sterownik, zaprojektowany i opracowany przez Ennovation, co pozwala nam na pełną integrację jego komponentów.

Opcjonalnie system może być zasilany przez niezależnie zamontowaną baterię.

Przykład rozwiązania ePTO zasilanego z baterii trakcyjnej pojazdu elektrycznego.

Schemat systemu ePTO podwozia z napędem elektrycznym. Akumulator (BAT) i jednostka dystrybuująca energię (PDU) są niezbędne do działania ePTO

Przykłady rozwiązań z magazynem energii (stosowane w pojazdach spalinowych i elektrycznych):

1. Bateria-magazyn energii, który jest ładowany ładowarką sieciową na przykład w nocy (przy użyciu zielonej energii lub według taryfy niskoenergetycznej) i wykorzystany do napędu ePTO.

2. Bateria-magazyn energii jest ładowany przez silnik spalinowy (podczas pracy/jazdy pojazdu) i wykorzystanie zmagazynowanej energii do napędu ePTO, np.: śmieciarka.

Specyfikacja techniczna hydraulicznego ePTO

W skład zestawu wchodzi:

– Trójfazowy silnik elektryczny PMSM (silnik synchroniczny z magnesami stałymi)

– Falownik

– Pompa hydrauliczna

– Przewody prądowe wysokiego napięcia łączące falownik z silnikiem

– Wiązka sygnałowa do podłączenia sterownika CAN

Opcjonalnie:

– Przewód do podłączenia PDU pojazdu z ePTO (w zależności od zastosowanego gniazda konektora producenta pojazdu)

– Sterownik CAN

– Wiązki przewodów sygnałowych do podłączenia sterownika

– Oprogramowanie sterownika i konfiguracja parametrów napędu pompy hydraulicznej

– Adaptacja ePTO do specyfikacji urządzenia montowanego na pojeździe i sposobu jego sterowania.

Podstawowe parametry:

– moc znamionowa silnika –  10 kW

– ciśnienie robocze pompy hydraulicznej – 200 bar

– objętość geometryczna pompy hydraulicznej – 20 cm³/obr.

– wymiary dł./szer./wys. – 615 mm x 360 mm x 325 mm

– układ chłodzony powietrzem.

PARAMETRY TECHNICZNE POMPY HYDRAULICZNEJ

Wydajność: 30 l/min (przy 1500 obr./min)

Objętość geometryczna: 20 cm³/obr.

Zakres obrotów: 600 – 3000 (obr./min)

Ciśnienie nominalne: 20 MPa

Ciśnienie maksymalne: 25 MPa

Przyłącza hydrauliczne:

Ssanie:  3/4″ gwint wewnętrzny, głębokość 20 mm

Tłoczenie: 1/2″ gwint wewnętrzny, głębokość 16 mm

Wydatek pompy ustawiany za pomocą obrotów silnika elektrycznego, np.:

1000 obr./min → wydatek pompy 20 l/min.

PARAMETRY TECHNICZNE NAPĘDU POMPY (SILNIKA ELEKTRYCZNEGO STEROWANEGO FALOWNIKIEM)

Zakres napięcia wejściowego DC (z baterii trakcyjnej pojazdu): 300 – 700 V

Zakres napięcia wyjściowego AC (zasilanie silnika): 0 – 400 V

Prąd znamionowy na wejściu DC: 25 A

Prąd znamionowy na wyjściu: 27 A (ciągły)

Prąd szczytowy na wyjściu 45 A (przez 1 min)

Moc znamionowa silnika: 10 kW

Moc szczytowa silnika: 25 kW (przez 60s)

Sprawność silnika: ≥95% dla parametrów znamionowych

Dopuszczalne przeciążenie: 150% 1 min; 180% 10s; 200% 0.5s w odstępach 10 min (ustawiane)

Zakres temperatury pracy (temp. otoczenia): -40 ℃ – +85 ℃

Napięcie / moc  zasilania: 24 V (18-36 V) / 5W

Stopień ochrony: IP67, Waga: ok 75 kg, chłodzenie: powietrzem, protokół komunikacji: CAN 2.0B (250 Kbit/s)

Kluczowe zalety ePTO:

System ePTO (Electric Power Take-Off) to nowoczesne rozwiązanie, które umożliwia zasilanie zabudów hydraulicznych w pojazdach elektrycznych bez angażowania mechanicznych elementów przeniesienia napędu. Dzięki temu eliminuje zużycie paliwa, emisję spalin oraz hałas, co jest kluczowe w zastosowaniach miejskich i przemysłowych. Wysoka sprawność silnika (≥95%), możliwość precyzyjnego doboru obrotów i mocy, a także praca w szerokim zakresie napięć wejściowych (300-700V) sprawiają, że ePTO może być dostosowane do różnych typów pojazdów. Dodatkowo, system wyróżnia się kompaktową budową i niską masą, a zaawansowane sterowanie CAN pozwala na pełną integrację z układami pojazdu.

Warto podkreślić, że brak skomplikowanych przekładni mechanicznych i wałów napędowych znacząco redukuje ryzyko awarii i obniża koszty konserwacji. Dzięki stopniowi ochrony IP67 oraz opcjonalnemu chłodzeniu powietrzem ePTO zapewnia niezawodność nawet w wymagających warunkach eksploatacyjnych.

Podsumowanie

W Ennovation Technology specjalizujemy się w konwersjach pojazdów specjalistycznych ze spalinowych na elektryczne oraz w nietypowych rozwiązaniach R&D. Dostarczamy rozwiązania wykorzystujące napędy elektryczne i systemy bateryjne. Projektujemy rozwiązania do dedykowanych aplikacji. Nasz zespół inżynierów i mechaników pomoże w dobraniu optymalnego systemu do potrzeb klienta. W razie pytań zapraszamy do kontaktu z naszym ekspertem Michałem Borowskim m.borowski@ennovationtech.eu, +48 669 693 896.