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EP-4437842-B1 - FEED MIXING WAGON AND METHOD FOR OPERATING A FEED MIXING WAGON

EP4437842B1EP 4437842 B1EP4437842 B1EP 4437842B1EP-4437842-B1

Inventors

  • STRAUTMANN, WOLFGANG

Dates

Publication Date
20260506
Application Date
20240322

Claims (15)

  1. Feed mixer wagon (10), comprising: - a drive train (11) with a drive unit (12), - a chassis (15) with a wheel suspension (16), - a storage container (18) with a consumer (100) in the form of a mixing device (19) for processing one or more feedstuffs filled into the storage container (18), and - a control system (26) for operating the feed mixer wagon (10) with a first control unit (20), wherein the drive unit (12) is designed to be operatively connected to the chassis and comprises a first drive module (13) in the form of an combustion engine and at least one second drive module (14) in the form of an electric motor, wherein the drive unit (12) is designed for driving the feed mixer wagon (10) and comprises the combustion engine (13) and the electric motor (14) for its driving operation, wherein the combustion engine (13) and the electric motor (14) are operatively connected, wherein the feed mixer wagon (10) comprises an energy storage device (21) for supplying electrical energy to the electric motor (14) and/or a consumer (100); characterised in that the combustion engine (13) and the electric motor (14) can be driven both independently of each other in sole operation and together with each other, so that - when the feed mixer wagon (10) is driven into a substantially closed building, such as a stable (44, 45), the emissions caused by the operation of the feed mixer wagon (10) are reduced and, in particular, exhaust emissions are completely avoided during electric operation and noise emissions are strongly minimised, - and the first drive module (13) can be used outside the enclosed building, so that the energy storage device (21) of the feed mixer wagon (10) does not have to be used as an energy source for the electric motor (14) during outdoor operation.
  2. Feed mixer wagon (10) according to claim 1, characterised in that the energy storage device (21) can be charged by the combustion engine (13) active in outdoor operation when the feed mixer wagon (10) is operated outside the buildings (44, 45, 47).
  3. Feed mixer wagon (10) according to claim 1 or 2, characterised in that the first control unit (20) is coupled to an electricity meter (54) for determining energy consumption.
  4. Feed mixer wagon (10) according to one of claims 1 to 3, characterised in that the combustion engine (13) comprises a generator (22) for indirectly supplying energy to the electric motor (14).
  5. Feed mixer wagon (10) according to one of the preceding claims, characterised in that the first control unit (20) for controlling the drive unit (12) or a control unit assigned to it and/or the consumer (100) or a control unit assigned to it, so that the first control unit (20) forms a master control unit to which any other control units and subsystems can be subordinate.
  6. Feed mixer wagon (10) according to one of the preceding claims, characterised in that the feed mixer wagon further comprises an extraction device (23) and/or further consumers (100) for extracting, processing and distributing the feed, and the first control unit (20) is designed to operate the extraction device (23) and/or the further consumers (100) of the feed mixer wagon (10).
  7. Feed mixer wagon (10) according to one of the preceding claims, characterised in that the control system (26) has a second control unit (51), preferably provided outside the feed mixer wagon (10), which is designed to communicate with the first control unit (20).
  8. Feed mixer wagon (10) according to one of the preceding claims, characterised in that the first control unit (20) has at least one first sensor (24) formed in the feed mixer wagon (10), which is operatively connected to at least one second sensor (25) formed outside the feed mixer wagon (10).
  9. Feed mixer wagon (10) according to one of the preceding claims, characterised in that the control system (26) is designed to record operating parameters and/or for contactless communication between the first control unit (20) and the second control unit (51) and vice versa.
  10. Feed mixer wagon (10) according to one of the preceding claims, characterised in that the control system (26) is designed for communication with the aid of a cloud (28), wherein the cloud (28) is preferably assigned to the second control unit (51).
  11. Method for operating a feed mixer wagon (10) according to one of claims 1 to 10, wherein the feed mixer wagon (10) comprises the following components: - a drive train (11) with a drive unit (12), - a chassis (15) with a wheel suspension (16), - a storage container (18) with a consumer (100) in the form of a mixing device (19) for processing one or more feedstuffs filled into the storage container (18), and - a control system (26) for operating the feed mixer wagon (10) with a first control unit (20), - a drive unit (12) with a first drive module (13) in the form of an combustion engine and at least one second drive module (14) in the form of an electric motor, - an energy storage device (21) for supplying electrical energy to the second drive module (14) and/or the consumer (100), characterised in that - in order to achieve optimised energy consumption of the feed mixer wagon (10), the control system (26) is designed to record and determine an operating profile (29) of the feed mixer wagon (10), and - the control system (26) is designed to record and determine the operating profile (29) so that, with the aid of the control system (26), it is possible to develop the operating profile (29) depending on regular, and thus recurring, operating patterns.
  12. Method according to claim 11, characterised in that the control system (26) is designed in the form of an AI system or comprises an AI system.
  13. Method according to claim 11 or 12, characterised in that the control system (26) uses on-board computing resources (30) and/or off-board computing resources (31) to derive the operating profile (29).
  14. Method according to one of claims 11 to 13, characterised in that the operation of the drive unit (12) and/or the operation of consumers (100) of the feed mixer wagon (10) is adapted to the operating profile (29), whereby the adaptation is preferably carried out with the aid of the control system (26).
  15. Method according to one of claims 11 to 14, characterised in that the energy storage device (21) is supplied with energy by means of a generator (22) operatively connected to the combustion engine (13), wherein the operating profile (29) has a first operating range (32) of the combustion engine (13) for feeding the energy storage device (21) and a second operating range (33) for operating the electric motor (14) with the aid of the energy storage device (21).

Description

Die Erfindung betrifft einen Futtermischwagen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Futtermischwagens gemäß Anspruch 13. Es sind Futtermischwägen bekannt, welche insbesondere zur Bereitstellung von Futter für Vieh auf einer Hofstelle ausgebildet sind. So ist beispielsweise aus der Offenlegungsschrift WO 2016/078757 A1 ein Futtermischwagen bekannt, welcher für einen autonomen Betrieb ausgebildet ist. Das Antriebsaggregat in Form eines Verbrennungsmotors ist für einen Fahrbetrieb des Futtermischwagens und für einen Betrieb von Arbeitsorganen des Futtermischwagens, welche auch als Verbraucher bezeichnet werden können, ausgebildet. Aus NL 2 017 472 B1 ist ein Futtermischwagen mit einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor bekannt, wobei der Elektromotor dazu vorgesehen ist, durch das Mischsystem verursachte Leistungsspitzen zu kompensieren. Der zusätzliche Elektromotor ist somit im Bedarfsfall zuschaltbar. Somit wird dann, wenn der Elektromotor nicht benötigt wird, Energie eingespart. Aus US 9 192 897 B1 ist ein Futtermischwagen auf LKW-Basis bekannt. Der LKW hat einen Verbrennungsmotor, welcher über einen Generator mehrere Elektromotoren des Futtermischsystems antreibt. Der Verbrennungsmotor dient somit ausschließlich zum Antrieb des Generators. Aus DE 103 45 322 A ist ein von einem Traktor gezogener Futtermischwagen bekannt. Der Traktor weist einen Verbrennungsmotor auf, der einen Generator antreibt. Der Mischwagen umfasst zwei vertikale Mischschnecken, die beide separat von Elektromotoren 32, 33 angetrieben werden. Die Stromversorgung der Elektromotoren erfolgt über den Generator des Traktors. Aus US 2020/0077694 A1 D6 ist ein LKW mit einem Aufbau in Form eines Futtermischbehälters bekannt. Der Futtermischbehälter umfasst ein Mischwerk, eine Antriebsquelle, ein stufenloses Getriebe und ein elektronisches Steuerungssystem. Als Antriebsquelle kann eine beliebige Quelle, beispielsweise ein Verbrennungsmotor oder ein Elektromotor oder ein anderer Antrieb vorgesehen sein. Aus WO 2022/094577 A1 D7 ist ein Futterverteilsystem bekannt, welches auf einem intelligenten Steuerungsverfahren zum teil- oder vollautomatischen Betrieb des Futtermischwagens basiert. Die "Hardware", also der Futtermischwagen selbst, wird nur am Rande erwähnt. Der abstrakt beschriebene Futtermischwagen impliziert zwar das Vorhandensein einer Antriebseinrichtung, lässt jedoch offen, welche Art von Motor oder Antrieb zum Einsatz kommt. Problematisch bei derartigen Futtermischwagen ist, dass sie, sofern sie ausschließlich mit dem Antriebsmotor in Form eines Elektromotors ausgebildet sind, eine längere Standzeit zur Aufladung einer zum Betreiben des Elektromotors notwendigen Energiequelle, mit anderen Worten, einer Batterie, erfordern. Weiterhin ist die mögliche Einsatzzeit eines Arbeitszyklusses, also der Zeitraum, vom Start eines Einsatzes mit zunächst maximal geladenen Batterien bis zur Beendigung des Einsatzes wegen eines zu geringen Batterie-Füllstandes stark von der Größe der Batterien abhängig. Große Batterien erfordern einen großen Bauraum und sind zudem teuer. Sofern der Antriebsmotor in Form einer Verbrennungskraftmaschine ausgebildet ist entstehen Abgase, die insbesondere dann, wenn der Futtermischwagen in ganz oder teilweise geschlossenen Stallanlagen eingesetzt wird, die Gesundheit von Menschen und Tieren beeinträchtigen und dementsprechend unerwünscht sind. Ein weiterer, nicht zu vernachlässigender Faktor sind die Geräuschemissionen und der damit verbundene, negative Einfluss auf Mensch und Tier (=Stress). Aufgabe der Erfindung ist es, die beschriebenen Nachteile zu beseitigen und einen Futtermischwagen bereitzustellen, welcher für einen optimierten Betrieb ausgebildet ist. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betreiben eines Futtermischwagens bereitzustellen, mit dessen Hilfe der Futtermischwagen ein optimiertes Betriebsprofil aufweist. Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Futtermischwagen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Die weitere Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines Futtermischwagens mit den Merkmalen des Patentanspruchs 11. Definitionen: Unter einem Außenbetrieb wird der Betrieb des Futtermischwagens außerhalb von Gebäuden verstanden. Unter einem Innenbetrieb wird der Betrieb des Futtermischwagens innerhalb von Gebäuden verstanden. Unter einem Gebäude wird ein Bauwerk verstanden, das Räume einschließt, betreten werden kann und dem Aufenthalt von Menschen, Tieren oder der Lagerung von Sachen dient. Ein erfindungsgemäßer Futtermischwagen umfasst: einen Antriebstrang mit einem Antriebsaggregat,ein Fahrgestell mit einer Radaufhängung,einen Vorratsbehälter mit einem Verbraucher in Form einer Mischeinrichtung zur Verarbeitung eines oder mehrerer in den Vorratsbehälter eingefüllten Futtermittels undein Steuerungssystem zum Betreiben des Futtermischwagens mit einer ersten Steuereinheit. In einer ersten Ausführungsform umfasst der Futtermi