Caterpillar desarrolla una batería eléctrica LHD
El grupo de minería subterránea dentro de Caterpillar Inc. ha enviado una prueba de concepto de batería LHD eléctrica a un sitio de mina ubicado en Canadá. La construcción inicial y las pruebas de validación de esta unidad de prueba R1300G comenzaron a principios de 2017 en los terrenos de pruebas Caterpillar Peoria y continúan ahora, moviendo el lodo en una mina canadiense.
La máquina es una prueba de concepto para el envasado y el rendimiento de una solución de almacenamiento de energía a base de litio que Caterpillar planea llevar al mercado LHD. La prueba de concepto de Cat R1300G no representa un diseño final que vaya al mercado. Después de las pruebas, Caterpillar lanzará un nuevo programa completo de introducción de productos que sigue un proceso de validación y diseño más profundo y riguroso.
«Nuestros clientes están planificando minas más profundas con temperaturas de roca ambiente muy altas, donde los costos de ventilación son fundamentales para hacer que la mina sea viable», ha declarado Jay Armburger, gerente de producto responsable de la tecnología subterránea. «Una forma de reducir la demanda de ventilación es a través de la electrificación del equipo de minería».
Con más de 250 patentes en los campos de accionamiento eléctrico y almacenamiento de energía, y productos como la excavadora D7E, las pavimentadoras de asfalto de la serie F, los grandes camiones mineros 794 AC y 795F AC, la cargadora de ruedas 988K XE recientemente introducida e incluso la tecnología de microred, la tecnología Caterpillar y los componentes del tren de accionamiento eléctrico se encuentran totalmente integrados para llevar a las máquinas subterráneas.
Estableciendo estándares de alto rendimiento
El programa ha comenzado con un estudio completo de producción y análisis de datos de la máquina diésel para establecer una línea base. Una vez realizado esto, se ha comenzado con la transformación del R1300G en una prueba eléctrica de batería. Las modificaciones incluyeron la eliminación del motor, la transmisión y el convertidor de torque, y luego la reconfiguración del bastidor de extremo del motor para acomodar las cajas de batería y los motores eléctricos. El resultado es un tren de potencia eléctrico de la batería que impulsa un tren motriz convencional y mecánico (ejes de transmisión y ejes).
La prueba de concepto R1300G es una máquina más antigua sin el beneficio de una electrohidráulica eficiente. Como resultado, conducirá cargas del peor escenario en las baterías. Por supuesto, el diseño de la nueva cargadora mejorará la vida útil de la batería mediante el uso de un sistema hidráulico de detección de carga impulsado por bombas de pistón, como las del nuevo Cat R1700. La máquina de prueba de concepto menos refinada permitirá una sólida comprensión de las necesidades de generación de calor y enfriamiento, criterios de rendimiento, reclamo de espacio y consideraciones de seguridad en el funcionamiento diario de la máquina.
Con la ayuda de varios clientes que han visitado la prueba de concepto y la han operado en el campo de pruebas, Caterpillar está recibiendo comentarios para ayudar a impulsar el programa. Todos los clientes que han visitado la máquina acuerdan que seguir un sistema que sea recargable en la máquina es el camino correcto. La recarga en la máquina evita que la mina incurra en costos de infraestructura adicionales o tenga que administrar o almacenar paquetes de baterías reemplazables. En su lugar, Caterpillar se está centrando en la carga rápida de las baterías en la máquina de manera que el operador pueda tomarse un descanso rápido y regresar a una máquina cargada. Además de desarrollar el LHD en sí, el programa ha estado creando prototipos de una estación de carga robusta. La tecnología detrás de la estación de carga es exclusiva de Caterpillar y utiliza componentes y tecnología de Cat.
Al igual que con todas las presentaciones de productos nuevos, Caterpillar escuchará a sus clientes y pondrá nuevos diseños a prueba antes de lanzar una máquina. Las químicas y las tecnologías detrás del desarrollo de la batería están evolucionando rápidamente. El cambio es inevitable, y el equipo de desarrollo continuará evaluando estas tecnologías cambiantes para atender mejor a los clientes mineros.
«Intentamos romper esta máquina y tecnología antes de enviarla a Canadá en septiembre», ha declarado Armburger. «Con los resultados que hemos visto hasta ahora, confiamos en que esta prueba de concepto R1300G nos está dando las respuestas que necesitamos para desarrollar una máquina que sea segura y cumpla con la promesa de durabilidad y confiabilidad de la marca Cat. Al final, Caterpillar está bien posicionada para desarrollar una máquina optimizada, desde la generación de energía hasta la rotación de neumáticos».
