Entwicklung eines intelligenten schnellkoppelbaren Batteriewechsel- und Ladesystems für elektrische Kleintraktoren mit einer Wechselzeit von 3 min, Teilprojekt C

Description: Ziel des Projektes ist die marktreife Entwicklung eines elektrisch betriebenen Traktors auf Basis des Prototyps 'ONOX Standard', eingebunden in ein intelligentes Batteriemanagementsystem am Hof. Dadurch soll bei einfacher Handhabung und Ladung die Energieeffizienz im Rahmen der Agrarwirtschaft gesteigert werden. In Abgrenzung zum Stand der Technik sollen, statt einer fest am Traktor verbauten Batterie, vier thermisch und mechanisch robuste Lithium-Eisen-Phosphat-Batterien zum Einsatz kommen, sodass in Kombination mit dem intelligenten Energieladesystem sowohl ein kontinuierlicher Betrieb des E-Traktors als auch die Stabilisierung des ländlichen Stromnetzes (PV-Anlagen) sowie die optimierte Energieverteilung an die stationären betrieblichen Verbraucher erreicht wird. Das geplante Vorgehen umfasst u.a. die Integration eines Batteriemanagementsystems in den Traktorprototypen 'ONOX Standard' und Führung des 'Komplettsystem-Traktor' zur Nullserie (Partnerraumideen), indem Testreihen hinsichtlich Funktion in der Testumgebung und im landwirtschaftlichen Einsatzkontext (pflügen, rechen, etc.) zeitaufgelöst durchgeführt und analysiert werden (Partner TUM) und die Hebehydraulik zur sicheren Aufnahme und Positionierung der Batterien (600 kg/60 kWh; ~3 min) entwickelt wird (Partner ANSMANN). Weiterhin erfolgt die Messung des Ladeverhaltens (Dauer ~3 h), wobei in Kombination mit der Analyse der PV-Anlagen (12-15 kW) eine Softwareumgebung zur Batteriewechselprozessüberwachung, zur effizienten Energieverteilung sowie Sicherheits- und Hilfssysteme entwickelt werden. Im Projekt kommt Simulations- und Modellierungssoftware, Messtechnik (Temperatur-, Druck-, Spannungssensorik), Steuerungshardware sowie Batterie- und Hydrauliktechnik zum Einsatz. Die Einflussfaktoren Wetter, Temperatur und Gewohnheitsmuster einbeziehend, soll die intelligente, vorausschauende Optimierung des Energieverbrauchs bei der Nutzung eines E- Traktors zur Luftreinhaltung erreicht werden

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Energieverteilung ? Photovoltaikanlage ? Stromnetz ? Temperaturentwicklung ? Luftreinhaltung ? Messtechnik ? Energieverbrauch ? Stand der Technik ? Energieeffizienz ? Landwirtschaft ?

Region: Bavaria

Bounding boxes: 11.5° .. 11.5° x 49° .. 49°

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Bundesministerium für Landwirtschaft, Ernährung und Heimat (Finanzielle Förderung)
• Technische Universität München, Wissenschaftszentrum Weihenstephan für Ernährung, Landnutzung und Umwelt, Lehrstuhl für Agrarsystemtechnik (Projektverantwortung)
• Umweltbundesamt (Bereitstellung)

Time ranges: 2023-06-01 - 2025-05-31

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Subproject C
  Description: Aim of the project is the marked-ready development of an electrically powered tractor based on the 'ONOX Standard' prototype, integrated into an intelligent battery management system on the farm. This is intended to increase energy efficiency in the context of agribusiness with simple handling and charging. In contrast to the state of the art, four thermally and mechanically robust lithium iron phosphate batteries are to be used instead of a battery permanently installed on the tractor. In combination with the intelligent energy charging system, both continuous operation of the e-tractor and stabilization of the rural power grid (PV systems) as well as optimized energy distribution to the stationary farm consumers are achieved. The planned procedure includes, among other things, the integration of a battery management system in the tractor prototype 'ONOX Standard' and guidance of the 'complete system tractor' to the pilot series (partner raumideen), by carrying out and analyzing test series with regard to function in the test environment and in the agricultural application context (plowing, raking, etc.) in a time-resolved manner (partner TUM). Moreover, the lifting hydraulics for safe pick-up and positioning of the batteries (600 kg/60 kWh; ~3 min) are developed (partner ANSMANN). Furthermore, the measurement of the charging behavior (duration ~3 h) will be performed. In combination with the analysis of the PV systems (12-15 kW), a software environment for battery change process monitoring, efficient energy distribution as well as safety and auxiliary systems will be developed. Thus, the overall project goal is to intelligently and predictively optimize energy consumption when using an e-tractor. This should be realized through the battery management system, taking into account the influencing factors of weather, temperature and habit patterns. In addition to air pollution control, lower soil compaction is achieved through weight savings. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1127073

Status

Aktiv

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