Hardware-in-the-loop, simulation of energy management and optimisation of a series hybrid tractor

The environmental targets requested by the governments and the increase of pollutant emissions are the two main reason beyond the massive investments that are leading to an improvement in vehicle technologies and in particular in agricultural ones. The electrifi- cation of agricultural tractors allows to obtain power units more sustainable and efficient. Moreover, the usage of full electric tractor on one hand allows to work in closed places such as stables and greenhouses on other hand increases the handling of the vehicle. All this features makes these vehicles micro-networks made of a Diesel Genset, a battery and two electric motors. Therefore, the aim of the thesis is to study differents hybrid archi- tecture, chose the right one, create the model and performs simulations in order to train the Power Management System. The equipment choose for modeling in real-time (HIL) is the Typoon Hil which allows to simulate accurately the behaviour of a vehicle. The results validates the feasibility of the designed architecture and furthermore, it sug- gest a possible future development of the proposed architecture

I nuovi obbiettivi ambientali e l’incremento di emissioni inquinanti nell’ambiente rappre- sentano le principali motivazioni dietro i nuovi investimenti nell’ambito automotive ed, in particolare„nell’ambito agricolo.L’elettrificazione,se pur parziale, di tali mezzi permette di ottenere power units più sostenibili ed efficenti.Inoltre, trattori elettrificati si rivelano es- sere usabili in contesti indoor come, ad esempio serre, anche grazie alla guidabilità miglio- rata. Tali veicoli sono considerabili micro-networks composti da un Generatore-Diesel, un comparto batterie e due motori elettrici. Perciò, nella tesi l’obbiettivo è realizzare un modello completo del trattore e testarne il funzionamento attraverso una prima fase di studio dello stato dell’arte, da una seconda fase in cui il modello viene implementato in un ambiente di sviluppo ed un ultima fase in cui si eseguono le simulazioni e si tara il power management system sl fine di migliorarne le performace. L’attrezzatura scelta in una prima fase è stata MATLAB/SIMULINK (studio dello stato dell’arte) successivamente il modello è stato implementato real time (HIL) su Typhoon Hil che ha permesso di simularne accuratamente il comportamento.