Progettazione dinamica con metodi FEM del sistema di accumulo in un veicolo ibrido elettrico per applicazioni agricole = Dynamic design of a battery pack for hybrid electric agri-construction vehicle using FEM methods

La lotta e il contrasto ai cambiamenti climatici e al riscaldamento globale può essere considerata come la sfida più importante da affrontare per i prossimi decenni. Uno dei settori maggiormente coinvolti è quello legato al trasporto di cose e persone, e , più di recente, quello legato ai veicoli da lavoro. Le macchine e i veicoli agricoli non fanno eccezione. Infatti, l’intera industria agricola costituisce il secondo maggior contribuente in termini di emissioni di sostanze inquinanti. Per tale ragione, tutta la ricerca legata alla meccanizzazione agricola sta ponendo la propria attenzione verso lo sviluppo di sistemi propulsivi maggiormente sostenibili dal punto di vista ambientale come, ad esempio, soluzioni di carattere ibrido elettrico o puramente elettrico. Il problema principale legato allo sviluppo di trattori ibridi o puramente elettrici è legato al notevole aumento di massa rispetto ai tradizionali veicoli con propulsione diesel. Questo, potrebbe causare una serie di problemi come l’elevata pressione sul terreno, la riduzione della velocità massima e dell’autonomia del veicolo stesso. Uno dei componenti più importanti per un veicolo ibrido o elettrico è il pacco batterie. La mancanza di un adeguato isolamento delle vibrazioni costituisce la principale causa di danneggiamento o rottura di un pacco batterie. Nell’ambito dei veicoli agricoli, dal momento che le velocità in gioco sono basse, le masse dei vari componenti sono molto elevate e i cicli di lavoro sono particolarmente intensi, l’analisi dinamica del pacco batterie per un veicolo agricolo si focalizza sul suo comportamento a basse frequenze. In questo contesto si inserisce questo lavoro di tesi. Sfruttando le potenzialità dell’analisi agli elementi finiti e codici multibody, si analizzerà il comportamento dinamico di un pacco batterie pensato per un trattore da frutteto plug-in hybrid. In particolare, si analizzerà il comportamento dinamico di tale sistema di accumulo quando il trattore è sottoposto ad un carico impulsivo, oppure quando il veicolo sta percorrendo un tratto di strada sconnesso.