Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Batteridriven autonom jordbruksmaskin: Simulering av maskinaktiviteter på en svensk gård
RISE - Research Institutes of Sweden, Bioscience and Materials, Agrifood and Bioscience. (Jordbruk)ORCID iD: 0000-0003-0474-4456
RISE - Research Institutes of Sweden, Bioscience and Materials, Agrifood and Bioscience.
2017 (Swedish)Report (Other academic)
Abstract [en]

In the project "Concept study battery-powered autonomous agricultural machine", an electric autonomous agricultural machine has been compared with a conventional diesel tractor by simulating all machine activities in a field on an organic dairy farm of 200 hectares during one year. Combine Harvesting was not included.

The results show that it is possible to replace a conventional tractor (160 kW) with two autonomous battery-powered machines (36 kW engine, 113 kWh battery) with 15% lower costs. Even better, energy consumption was reduced by 58% and greenhouse gas emissions by 92% compared to diesel when energy consumption and greenhouse gas emissions from battery manufacturing were included.

Furthermore local emissions were avoided and the sound pollution greatly reduced.  The major efficiency increase can be explained by the higher efficiency of electric power drivelines, and that the Swedish and Nordic electricity mix has very low greenhouse gas emissions and environmental impact. We also see that the weight of the conventional diesel tractor is more than four times the weight of the autonomous battery-powered, and that's only the tractor without any implements or payload. In the sensitivity calculations, changes in the cost of implements or driver / operator costs have the greatest impact on the total price. It is also important not to have a charger with low power, while the battery price does not have such big impact on the total cost.

Continued research is needed to verify the theoretical simulation by building a test platform where knowledge can be gathered about the problems and opportunities in practical work - both in the field of battery-electric operation and autonomous driving.

Abstract [sv]

I projektet ”Konceptstudie batteridriven autonom jordbruksmaskin” har användningen av en eldriven autonom jordbruksmaskin jämförts med en konventionell dieseltraktor genom simulering för alla maskinaktiviteter i fält på en ekologisk mjölkgård med 200 ha åker under ett år. Tröskning, som alltid sker med hjälp av dieseldrivna skörde­tröskor, ingick inte i jämförelsen.

Resultaten visar att det är möjligt att på den simulerade gården ersätta en konventionell traktor (160 kW) med två autonoma batteridrivna maskiner (36 kW motor, 113 kWh batteri) till 15 % lägre kostnader. Men framför allt minskas energianvändningen med 58 % och växthusgasutsläppen med 92 % jämfört med diesel om energianvändning och växthusgasutsläpp vid batteritillverkning inkluderas i beräkningen, och svensk elmix används för laddning och produktion av batteriet. Utöver detta försvinner de lokala emissionerna helt och ljudet minskar kraftigt. Den stora effektiviseringen kan förklaras med den högre verkningsgraden i eldrivlinor, samt att svensk elmix har väldigt låga växthusgasutsläpp och miljöpåverkan.

Vi ser också att vikten hos den konventionella dieselmaskinen är mer är fyra gånger så stor som för den batteridrivna, och det är för enbart traktorn utan redskap eller nyttolast. Lägre vikt innebär minskad risk för skadlig markpackning som är ett stort problem i dagens jordbruk. I känslighetsberäkningar har förändringar i kostnader för redskap eller förare/operatör störst inverkan, medan batteripriset inte har så stor betydelse.

Fortsatt forskning behövs för att verifiera den teoretiska simuleringen genom att bygga en maskin i form av en testplattform där kunskap kan samlas om vilka problem och möjligheter som finns i praktiskt arbete – både vad gäller batterielektrisk drift och autonom körning. Det finns också en stor ekonomisk potential i att hitta affärsmodeller som ökar utnyttjandet av maskinen, batterier och laddstation som i det simulerade scenariot används liten del av året.

Place, publisher, year, edition, pages
Uppsala, 2017. , 65 p.
Series
SP Rapport, ISSN 0284-5172 ; 2017:27
Keyword [en]
autonomous, agriculture, electric, battery, tractor, farming, fossil free, sustainable
Keyword [sv]
Elfordon, batteridrivet, autonom, förarlös, simulering, traktor, jordbruk, fossilfri, energieffektiv
National Category
Agricultural Science
Identifiers
URN: urn:nbn:se:ri:diva-31284OAI: oai:DiVA.org:ri-31284DiVA: diva2:1144170
Funder
Swedish Energy Agency, 42619-1
Available from: 2017-09-25 Created: 2017-09-25 Last updated: 2017-10-02Bibliographically approved

Open Access in DiVA

Batteridriven autonom jordbruksmaskin RISE 2017_27(1471 kB)48 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 1471 kBChecksum SHA-512
238c85e833e8e48b5fb6169a18e0cfe23cb16cf26a0064ebfffdf0e0881255fe436e8921dc9178b9180ec0be795174e057be0eea1c64a022996d919e4f7a8a43
Type fulltextMimetype application/pdf

Search in DiVA

By author/editor
Engström, Jonas
By organisation
Agrifood and Bioscience
Agricultural Science

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 48 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

Total: 289 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
v. 2.28.0