WO2023208640A1 - Engin agricole autonome comprenant un système de motorisation principal à hydrogène - Google Patents

Engin agricole autonome comprenant un système de motorisation principal à hydrogène Download PDF

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WO2023208640A1
WO2023208640A1 PCT/EP2023/059965 EP2023059965W WO2023208640A1 WO 2023208640 A1 WO2023208640 A1 WO 2023208640A1 EP 2023059965 W EP2023059965 W EP 2023059965W WO 2023208640 A1 WO2023208640 A1 WO 2023208640A1
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hydrogen
agricultural machine
autonomous agricultural
autonomous
frame
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Frederic Chaillou
Yannick LANGLAIS
Camille ENDERLEN
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Exel Industries
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Definitions

  • the present invention relates to the field of agricultural machinery, in particular autonomous agricultural robots. More precisely, the present invention aims at an autonomous agricultural machine comprising a main hydrogen engine system.
  • autonomous vehicles In the field of agricultural machinery, autonomous vehicles have been developed. These autonomous agricultural machines, also called agricultural robots, are adapted to work on crops in the open field, for example in vineyards, in a totally or partially autonomous manner.
  • autonomous agricultural machines do not carry a pilot.
  • such autonomous agricultural machines can carry one or more tools intended for working the soil, maintaining the soil or maintaining vines, for example one or more tools for trimming vines, or one or more tanks containing active products to be delivered to crops, for example vines.
  • Such autonomous agricultural machines less bulky than agricultural machines carrying a pilot, if only on the grounds that they do not include a pilot's cabin or a system intended to protect or improve the comfort of the pilot (air conditioning, filter with cabin air, etc.), are particularly suitable for working in narrow vineyard plots.
  • autonomous agricultural machinery has electric motor systems powered by high-voltage batteries or thermal engines.
  • the document IN 202141057703 A which describes an agricultural machine controlled remotely and adapted for spraying crops.
  • the objective here is to protect the farmer from the possible toxicity of the active products sprayed.
  • the farmer is disembarked and controls the agricultural machine remotely.
  • the remotely controlled agricultural machine described in document IN 202141057703 A includes an electric motor system based on the use of lithium-ion batteries arranged on top of the machine, on either side of a reservoir of active product.
  • the present invention relates to an autonomous agricultural machine having a hydrogen engine system.
  • the hydrogen engine systems comprise at least one electric motor supplied with energy, in particular electrical energy, by at least one hydrogen fuel cell whose function is to produce electrical energy from hydrogen and oxygen , the hydrogen being stored in tanks also called cylinders and the oxygen being conventionally captured in the surrounding outside air.
  • hydrogen means the chemical compound of molecular formula H 2 , also designated dihydrogen, in particular in gaseous form
  • oxygen means the chemical compound of molecular formula O 2 , also designated dioxygen, in particular in gaseous form, present in the outside air.
  • the present invention aims at an autonomous agricultural machine comprising a hydrogen engine system, with hydrogen cylinders arranged on top of the frame of the machine. It should be noted that it is a priori contraintuitive for those skilled in the art to place such hydrogen cylinders on top of the machine because it would assume that, to improve stability, it would be better to place the cylinders on the sides.
  • the subject of the invention is an autonomous agricultural machine comprising a frame, wheels, the frame having a width, two sides on either side of a longitudinal axis of the autonomous agricultural machine and a top, at least one tool that can be received in a useful volume defined by the width and top of the frame, the autonomous agricultural machine further comprising a hydrogen engine system comprising at least one hydrogen fuel cell.
  • the autonomous agricultural machine according to the invention is remarkable at least in that it comprises at least one hydrogen cylinder arranged longitudinally on top of the frame, the hydrogen cell being configured to consume hydrogen from the at least one cylinder of hydrogen and oxygen captured in the air so as to supply electrical energy to an electric motor of the hydrogen engine system.
  • the autonomous agricultural machine with a hydrogen engine system is therefore safer.
  • the invention allows the use of hydrogen cylinders of different sizes.
  • the at least one hydrogen cylinder is arranged longitudinally on top of the frame.
  • the framework comprises two transverse beams fixed on two longitudinal beams, the at least one hydrogen cylinder resting on its ends and being fixed on the two transverse beams.
  • the autonomous agricultural machine comprises two hydrogen cylinders arranged longitudinally on top of the frame parallel to each other, on either side of the longitudinal axis of autonomous agricultural machinery.
  • the distance between the two transverse beams, along the longitudinal axis is adjustable.
  • the hydrogen fuel cell powers a power architecture comprising, in addition to the electric motor, a plurality of other electrical equipment.
  • the hydrogen fuel cell can also supply electrical energy to one or more electrical equipment of the autonomous agricultural machine, among: one or more electrical power converters; one or more batteries; one or more calculators.
  • the autonomous agricultural machine comprises at least one battery, in particular a lithium-ion battery, arranged on one side of the frame and fixed to the latter.
  • the autonomous agricultural machine comprises at least one air filter adapted to extract oxygen from the air and at least one computer arranged on one side of the autonomous agricultural machine, and being configured to control the admission of hydrogen from the at least one cylinder of hydrogen and oxygen, obtained via the air filter, into the at least one hydrogen cell, to produce a quantity of hydrogen electrical energy supplying the electric motor of the hydrogen engine system.
  • the autonomous agricultural machine comprises at least one tank configured to comprise an active product and means for spraying the active product arranged in the useful volume, substantially in a longitudinal median plane of the machine autonomous agricultural sector.
  • the autonomous agricultural machine according to the invention further comprises containment panels arranged on the sides of the autonomous agricultural machine and configured to block the diffusion of active product towards the outside of the useful volume.
  • the autonomous agricultural machine according to the invention further comprises one or more tools intended for working the soil, maintaining the soil or maintaining vines, for example one or more tools for trimming vines.
  • the invention relates to an autonomous agricultural machine 1 comprising a main hydrogen engine system.
  • such an autonomous agricultural machine 1 may consist of a vine robot configured to carry out the treatment of a row of vines spanned by the body of the vine robot.
  • the treatment may consist of tillage, soil maintenance, trimming or spraying of an active product, particularly in a so-called confined manner.
  • the autonomous agricultural machine 1 according to the invention is equipped with a hydrogen engine system.
  • the autonomous agricultural machine 1 comprises a frame 2.
  • the frame 2 defines a useful volume 20 substantially parallelepiped with a frame, in particular metallic, having two sides which rest, via suspensions, on two pairs independent wheels.
  • the useful volume 20 defined by the width between the wheels 3 on either side of a longitudinal axis installed.
  • soil working equipment is installed on the useful volume.
  • a tool holder 23 is installed on this tool holder 23.
  • soil working tools 24 are fixed, the soil working tools 24 comprising blades 240 intended to enter the ground to work it.
  • the hydrogen electric motor system of the autonomous agricultural machine 1 is in particular connected to at least one hydrogen cylinder 11, 12 forming a hydrogen gas tank.
  • the autonomous agricultural machine 1 according to the invention has two hydrogen cylinders 11, 12, as in the example shown in Figures 1 to 3.
  • the electric motor system comprises an electric motor supplied with electrical energy by at least one hydrogen cell 100 drawing hydrogen fuel from the hydrogen cylinders 11, 12, and oxygen from the air via a filter air cell 101.
  • the hydrogen cell 100 is visible on the .
  • an exhaust device 102 is provided for the hydrogen fuel cell 100, as shown in the figure. .
  • the hydrogen cell 100 can also supply electrical energy to other electrical equipment of the autonomous agricultural machine 1, forming, with the electric motor, a power architecture of the autonomous agricultural machine 1.
  • the electrical equipment capable of being supplied with electrical energy by the hydrogen cell 100 we can cite: one or more electrical power converters, one or more batteries or even one or more computers, for example.
  • the hydrogen cylinders 11, 12 are arranged on top of the frame 2, and not on the sides.
  • the hydrogen cylinders 11, 12 are supported by the framework 2 comprising transverse beams 21 and/or longitudinal beams 22, or even orthogonal beams (not shown) to the longitudinal axis X of the framework 2.
  • the hydrogen cylinders 11, 12 By positioning the hydrogen cylinders 11, 12 on the top of the framework 2, it is ensured, according to the invention, to be able to use hydrogen cylinders 11, 12 of different sizes, in particular longer than those represented on the or the , without impacting the shape or structure of the framework 2.
  • the hydrogen cylinders 11, 12 can in fact be supported by the framework 2 while “protruding” more or less on either side.
  • a disadvantage would arise from a more restrictive limitation on the diameter of the hydrogen cylinders, at the risk of generating greater space laterally, which may be prohibitive in the case where the autonomous agricultural machine is used in vineyards, the spacing between the rows of vines being limited.
  • the positioning of the hydrogen cylinders 11, 12 on the top of the framework 2, in accordance with the invention makes it possible to overcome this potential drawback.
  • the hydrogen cylinders 11, 12 rest directly on the transverse beams 21 to which they are fixed by their ends.
  • the transverse beams 21 rest on the longitudinal beams 22, to which they are fixed.
  • the hydrogen cylinders 11, 12 are arranged longitudinally and rest on transverse beams 21 which are fixed on longitudinal beams 21.
  • a corresponding arrangement not shown, consists of placing the hydrogen cylinders on top of the framework 2, transversely. In this case, they rest in a similar way on longitudinal beams which are fixed on transverse beams.
  • the distance, along the longitudinal axis X of the framework 2, between the transverse beams 21, is adjustable.
  • the distance between the transverse beams 21, at the front and at the rear of the frame 2 can be adapted to different lengths of hydrogen cylinders 11, 12.
  • one or the other transverse beams 21, or the two transverse beams 21 are configured to be able to be translated on the longitudinal beams 22, in the direction of the longitudinal axis X, in order to be fixed to the longitudinal beams 22. It follows that, depending on the location chosen to fix the transverse beams 21, the latter can be at different distances from each other.
  • holes 220 facing each other can be provided at different levels on the longitudinal beams 22, the holes 220 being intended to receive fixing screws for fixing the transverse beams 21 to the longitudinal beams 22.
  • other fixing means can be prepositioned at different levels on the longitudinal beams 22, such as rectangular openings in which lugs provided on the transverse beams 21 can be clipped.
  • the framework 2 is in particular made of metal, for example steel. Its shape and volumes are configured so as not to create a cavity capable of receiving and storing hydrogen escaping from the hydrogen cylinders 11, 12.
  • the hydrogen cylinders 11, 12 are arranged in a secure manner.
  • the hydrogen cylinders 11, 12 are thus spared and do not risk not suffer damage.
  • hydrogen is a light and very volatile gas. So in the event of a leak, the general behavior of the hydrogen will be to try to go upwards. With the hydrogen cylinders 11, 12 on top, even in the event of the autonomous agricultural machine 1 overturning on its side, no obstacle risks blocking the escape of the hydrogen.
  • the connectors connecting the hydrogen cylinders 11, 12 to the hydrogen cell 100 via pipes are preferably also arranged mainly on the top of the framework 2 and therefore arranged in a secure manner, the connectors not being likely to be damaged. be damaged in the event of overturning on the side of the autonomous agricultural machine 1.
  • the autonomous agricultural machine 1 performs a spraying function.
  • the spray tunnel corresponds to the useful volume 20, between the pairs of wheels 3 and the top of the frame 2, and containment walls are advantageously arranged on the sides. It is noted that this confined spraying function would not be possible if the hydrogen cylinders 11, 12 were arranged on the sides because there would not be the possibility of placing containment panels on the sides to the extent that these The latter would be occupied by hydrogen cylinders.
  • the trimming tool also requires space on the sides of the machine.
  • one or more lithium-ion batteries 31 can be arranged on the sides of the autonomous agricultural machine 1 to power auxiliary electrical systems of the machine and/or to provide additional energy to the machine.
  • autonomous agricultural machine 1 in particular to the motorization system, in the event of a power peak necessary for the operation of the machine.
  • a computer 5 coupled to a controller 6 can also be arranged, in particular near the controller 6, on one side of the autonomous agricultural machine 1, to control the autonomous agricultural machine 1.
  • a computer 50 for managing the hydrogen cell 100 is dedicated to controlling the hydrogen cell 100.
  • the computer 50 for managing the hydrogen cell 100 manages the production of electricity, depending on the power requirement of the autonomous agricultural machine 1.
  • Another computer for example, can manage the admission, into the hydrogen cell 100, of hydrogen from the hydrogen cylinders 11, 12 and of oxygen captured in the air.
  • an exhaust 102 is configured to evacuate the water produced during the production of electricity from hydrogen and oxygen.
  • the autonomous agricultural machine 1, as shown on the can also have an oil tank 4 which can be placed on one side of the machine, the oil being intended to be used for the autonomous agricultural machine 1 and its tools.

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Abstract

La présente invention vise un engin agricole autonome (1) comprenant une ossature (2), des roues (3), l'ossature (2) ayant une largeur, deux flancs de part et d'autre d'un axe longitudinal (X) de l'engin agricole autonome (1) et un dessus, au moins un outillage pouvant être reçu dans un volume utile (20) défini par la largeur et le dessus de l'ossature (2), l'engin agricole autonome (1) comprenant par ailleurs un système de motorisation à hydrogène comprenant au moins une pile à d'hydrogène (100). L'engin agricole autonome selon l'invention comprend par ailleurs au moins une bonbonne d'hydrogène (11, 12) disposée longitudinalement sur le dessus de l'ossature (2), la pile à hydrogène (100) étant configurée pour consommer de l'hydrogène de la au moins une bonbonne d'hydrogène (11, 12) et de l'oxygène capté dans l'air de façon à alimenter en énergie électrique un moteur électrique du système de motorisation à hydrogène.

Description

Engin agricole autonome comprenant un système de motorisation principal à hydrogène
La présente invention concerne le domaine des engins agricoles, notamment des robots agricoles autonomes. Plus précisément, la présente invention vise un engin agricole autonome comprenant un système de motorisation principal à hydrogène.
 ETAT DE LA TECHNIQUE
Dans le domaine des engins agricoles, des véhicules autonomes ont été développés. Ces engins agricoles autonomes, également désignés robots agricoles, sont adaptés pour intervenir sur des cultures en plein champ, par exemple dans des vignes, de façon totalement ou partiellement autonome.
Ces engins agricoles autonomes n’embarquent pas de pilote. Par exemple, de tels engins agricoles autonomes peuvent embarquer un ou plusieurs outillages destinés au travail du sol, à l’entretien du sol ou à l’entretien de pieds de vignes, par exemple un ou plusieurs outillages pour le rognage de pieds de vignes, ou encore un ou plusieurs réservoirs contenant des produits actifs à délivrer sur des cultures, par exemple des vignes. De tels engins agricoles autonomes, moins encombrants que des engins agricoles embarquant un pilote, ne serait-ce qu’au motif qu’ils ne comprennent pas de cabine de pilotage ni de système destiné à protéger ou améliorer le confort du pilote (climatisation, filtre à air cabine, etc.), sont notamment adaptés pour intervenir dans des parcelles de vignes étroites.
Actuellement, les engins agricoles autonomes présentent des systèmes de motorisation électriques alimentés par des batteries haute tension ou par des moteurs thermiques.
On connaît par exemple le document IN 202141057703 A qui décrit un engin agricole piloté à distance et adapté pour la pulvérisation de cultures. L’objectif est ici de protéger l’agriculteur vis-à-vis de la toxicité éventuelle des produits actifs pulvérisés. A cette fin, l’agriculteur est débarqué et pilote l’engin agricole à distance. L’engin agricole piloté à distance décrit dans le document IN 202141057703 A comprend un système de motorisation électrique fondé sur l’utilisation de batteries lithium-ion disposées sur le dessus de l’engin, de part et d’autre d’un réservoir de produit actif.
La présente invention vise un engin agricole autonome présentant un système de motorisation à hydrogène. Les systèmes de motorisation à hydrogène comprennent au moins un moteur électrique alimenté en énergie, en particulier de l’énergie électrique, par au moins une pile à hydrogène dont la fonction est de produire l’énergie électrique à partir d’hydrogène et d’oxygène, l’hydrogène étant stocké dans des réservoirs également désignés bonbonnes et l’oxygène étant classiquement capté dans l’air extérieur environnant. Il faut noter que, de façon usuelle, dans le contexte de la présente invention, on entend par « hydrogène » le composé chimique de formule moléculaire H2, également désigné dihydrogène, en particulier sous forme gazeuse ; similairement, on entend par « oxygène » le composé chimique de formule moléculaire O2, également désigné dioxygène, en particulier sous forme gazeuse, présent dans l’air extérieur.
Comme cela est connu, les systèmes de motorisation à hydrogène nécessitent par conséquent la présence d’au moins une bonbonne d’hydrogène, en particulier sous forme gazeuse. De tels réservoirs sont lourds et encombrants.
Dans ce contexte, la présente invention vise un engin agricole autonome comprenant un système de motorisation à hydrogène, avec des bonbonnes d’hydrogène disposées sur le dessus de l’ossature de l’engin. Il faut noter qu’il est a priori contrintuitif pour l’homme de l’art de placer de telles bonnes d’hydrogène sur le dessus de l’engin car il supposerait que, pour améliorer la stabilité, il convient plutôt de placer les bonbonnes sur les flancs.
 PRESENTATION DE L’INVENTION
Plus précisément, l’invention a pour objet un engin agricole autonome comprenant une ossature, des roues, l’ossature ayant une largeur, deux flancs de part et d’autre d’un axe longitudinal de l’engin agricole autonome et un dessus, au moins un outillage pouvant être reçu dans un volume utile défini par la largeur et le dessus de l’ossature, l’engin agricole autonome comprenant par ailleurs un système de motorisation à hydrogène comprenant au moins une pile à d’hydrogène. L’engin agricole autonome selon l’invention est remarquable au moins en ce qu’il comprend au moins une bonbonne d’hydrogène disposée longitudinalement sur le dessus de l’ossature, la pile à hydrogène étant configurée pour consommer de l’hydrogène de la au moins une bonbonne d’hydrogène et de l’oxygène capté dans l’air de façon à alimenter en énergie électrique un moteur électrique du système de motorisation à hydrogène.
L’engin agricole autonome à système de motorisation à hydrogène est ainsi plus sûr. En outre, l’invention permet la mise en œuvre de bonbonnes d’hydrogène de différentes tailles.
Notamment, l’au moins une bonbonne d’hydrogène est disposée longitudinalement sur le dessus de l’ossature.
De plus, l’ossature comprend deux poutrelles transversales fixées sur deux poutrelles longitudinales, la au moins une bonbonne d’hydrogène reposant par ses extrémités et étant fixée sur les deux poutrelles transversales.
Selon un mode de réalisation, l’engin agricole autonome selon l’invention comprend deux bonbonnes d’hydrogènes disposées longitudinalement sur le dessus de l’ossature parallèlement l’une à l’autre, de part et d’autre de l’axe longitudinal de l’engin agricole autonome.
Avantageusement, la distance entre les deux poutrelles transversales, selon l’axe longitudinal, est réglable.
Selon un mode de réalisation, la pile à hydrogène alimente une architecture de puissance comprenant, outre le moteur électrique, une pluralité d’autres équipements électriques. Notamment, la pile à hydrogène peut également alimenter en énergie électrique un ou plusieurs équipements électriques de l’engin agricole autonome, parmi : un ou plusieurs convertisseurs de puissance électriques ; une ou plusieurs batteries ; un ou plusieurs calculateurs.
Selon un mode de réalisation, l’engin agricole autonome selon l’invention comprend au moins une batterie, notamment une batterie lithium-ion, disposée sur un flanc de l’ossature et fixée à cette dernière.
Selon un mode de réalisation, l’engin agricole autonome selon l’invention comprend au moins un filtre à air adapté pour extraire de l’oxygène de l’air et au moins un calculateur disposé sur un flanc de l’engin agricole autonome, et étant configuré pour contrôler l’admission d’hydrogène issu de la au moins une bonbonne d’hydrogène et d’oxygène, obtenu par l’intermédiaire du filtre à air, dans la au moins une pile à hydrogène, pour produire une quantité d’énergie électrique alimentant le moteur électrique du système de motorisation à hydrogène.
Selon un mode de réalisation, l’engin agricole autonome selon l’invention comprend au moins une cuve configurée pour comprendre un produit actif et des moyens de pulvérisation du produit actif disposés dans le volume utile, sensiblement dans un plan médian longitudinal de l’engin agricole autonome.
Selon un mode de réalisation, l’engin agricole autonome selon l’invention comprend en outre des panneaux de confinement disposés sur les flancs de l’engin agricole autonome et configurés pour bloquer la diffusion de produit actif vers l’extérieur du volume utile.
Selon un mode de réalisation, l’engin agricole autonome selon l’invention comprend en outre un ou plusieurs outillages destinés au travail du sol, à l’entretien du sol ou à l’entretien de pieds de vignes, par exemple un ou plusieurs outillages pour le rognage de pieds de vignes.
 PRESENTATION DES FIGURES
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple, et se référant aux dessins annexés donnés à titre d’exemples non limitatifs, dans lesquels des références identiques sont données à des objets semblables et sur lesquels :
La est une représentation schématique de face d’un engin agricole autonome comprenant un système de motorisation à hydrogène ;
La est une représentation schématique d’un autre exemple d’engin agricole autonome selon l’invention, en vue isométrique ;
La correspondant à une vue isométrique de l’engin agricole autonome de la , montrant le flanc opposé à celui visible sur la .
Il faut noter que les figures exposent l’invention de manière détaillée pour permettre de mettre en œuvre l’invention ; bien que non limitatives, lesdites figures servent notamment à mieux définir l’invention le cas échéant.
 DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION
L’invention concerne un engin agricole autonome 1 comprenant un système de motorisation principal à hydrogène.
En particulier, comme sur la , un tel engin agricole autonome 1 peut consister en un robot de vigne configuré pour réaliser le traitement d’un rang de vigne enjambé par le corps du robot de vigne.
Le traitement peut consister en un travail du sol, un entretien du sol, un rognage ou une pulvérisation d’un produit actif, notamment de manière dite confinée.
L’engin agricole autonome 1 selon l’invention est équipé d’un système de motorisation à hydrogène.
En référence à la , l’engin agricole autonome 1 selon l’invention comprend une ossature 2. En particulier, l’ossature 2 définit un volume utile 20 sensiblement parallélépipédique avec une armature, notamment métallique, présentant deux flancs qui reposent, via des suspensions, sur deux paires de roues indépendantes. Dans le volume utile 20 défini par la largeur entre les roues 3 de part et d’autre d’un axe longitudinal X de l’engin agricole autonome 1 et un plan supérieur correspondant au-dessus de l’ossature 2, un outillage peut être installé.
A titre d’exemple, sur la , un outillage de travail du sol est installé. Dans le volume utile, un porte-outil 23 est installé. Sur ce porte-outil 23, un outillage de travail du sol 24 est fixé, l’outillage de travail du sol 24 comprenant des lames 240 destinées à rentrer dans le sol pour le travailler.
Le système de motorisation électrique à hydrogène de l’engin agricole autonome 1 est notamment connecté à au moins une bonbonne d’hydrogène 11, 12 formant un réservoir d’hydrogène gaz. De préférence, l’engin agricole autonome 1 selon l’invention présente deux bonbonnes d’hydrogène 11, 12, comme dans l’exemple représenté sur les figures 1 à 3.
Par exemple, le système de motorisation électrique comprend un moteur électrique alimenté en énergie électrique par au moins une pile à hydrogène 100 puisant du combustible hydrogène dans les bonbonnes d’hydrogène 11, 12, et de l’oxygène dans l’air via un filtre à air 101. La pile à hydrogène 100 est visible sur la . En-dessous de cette dernière, est prévu un dispositif d’échappement 102 de la pile à hydrogène 100, comme représenté sur la .
Outre le moteur électrique, la pile à hydrogène 100 peut également alimenter en énergie électrique d’autres équipements électriques de l’engin agricole autonome 1, formant, avec le moteur électrique, une architecture de puissance de l’engin agricole autonome 1. Parmi les équipements électriques susceptibles d’être alimentés en énergie électrique par la pile à hydrogène 100, on peut citer : un ou plusieurs convertisseurs de puissance électriques, une ou plusieurs batteries ou encore un ou plusieurs calculateurs, par exemple.
Selon l’invention, les bonbonnes d’hydrogène 11, 12 sont disposées sur le dessus de l’ossature 2, et non sur les flancs. Notamment, les bonbonnes d’hydrogène 11, 12 sont soutenues par l’ossature 2 comprenant des poutrelles transversales 21 et/ou longitudinales 22, voire des poutrelles orthogonales (non représentées) à l’axe longitudinal X de l’ossature 2.
Par le positionnement des bonbonnes d’hydrogène 11, 12 sur le dessus de l’ossature 2, on s’assure, selon l’invention, de pouvoir utiliser des bonbonnes d’hydrogène 11, 12 de différentes tailles, notamment plus longues que celles représentées sur la ou la , sans impacter la forme ni la structure de l’ossature 2. Les bonbonnes d’hydrogène 11, 12 pourront en effet être supportées par l’ossature 2 tout en « dépassant » plus au moins de part et d’autre. De plus, en plaçant les bonbonnes d’hydrogène sur les flancs, un inconvénient découlerait d’une limitation plus contraignante du diamètre des bonbonnes d’hydrogène, au risque d’engendrer un encombrement plus important latéralement, ce qui peut être rédhibitoire dans le cas où l’engin agricole autonome est utilisé dans des vignes, l’espacement entre les rangs de vignes étant limité. Le positionnement des bonbonnes d’hydrogène 11, 12 sur le dessus de l’ossature 2, conformément à l’invention, permet de s’affranchir de cet inconvénient potentiel.
Plus précisément, en références à la et à la , les bonbonnes d’hydrogène 11, 12 reposent directement sur les poutrelles transversales 21 auxquelles elles sont fixées par leurs extrémités. Les poutrelles transversales 21 reposent sur les poutrelles longitudinales 22, auxquelles elles sont fixées. Selon ce mode de réalisation, il n’y par conséquent pas de contact mécanique entre les bonbonnes d’hydrogène 11, 12 et les poutrelles longitudinales 22. Dans cet exemple représenté sur l’ensemble des figures, les bonbonnes d’hydrogène 11, 12 sont disposées longitudinalement et reposent sur des poutrelles transversales 21 qui sont fixées sur des poutrelles longitudinales 21. Toutefois, un agencement correspondant, non représenté, consiste à disposer les bonbonnes d’hydrogène sur le dessus de l’ossature 2, transversalement. Elles reposent dans ce cas, de façon similaire, sur des poutrelles longitudinales qui sont fixées sur des poutrelles transversales. Tout ce qui est décrit ci-après en référence aux figures 1 à 3, s’agissant de la disposition longitudinale des bonbonnes d’hydrogène 11, 12 et des caractéristiques des poutrelles longitudinales 21 supportant des poutrelles transversales 22, s’applique mutatis mutandis au cas où les bonbonnes d’hydrogène sont disposées transversalement et où des poutrelles transversales supportent des poutrelles longitudinales auxquelles sont fixées lesdites bonbonnes d’hydrogène.
Selon le mode de réalisation préféré représenté, la distance, selon l’axe longitudinal X de l’ossature 2, entre les poutrelles transversales 21, est réglable. Ainsi, la distance entre les poutrelles transversales 21, à l’avant et à l’arrière de l’ossature 2, peut être adaptée à différentes longueurs de bonbonnes d’hydrogène 11, 12. Par exemple, l’une ou l’autre des poutrelles transversales 21, ou les deux poutrelles transversales 21 sont configurées pour être aptes à être translatées sur les poutrelles longitudinales 22, selon la direction de l’axe longitudinal X, afin d’être fixées aux poutrelles longitudinales 22. Il en résulte que, selon la localisation choisie pour fixer les poutrelles transversales 21, ces dernières peuvent se trouver à différentes distances l’une de l’autre. A cette fin, des trous 220 en vis-à-vis peuvent être prévus à différents niveaux sur les poutrelles longitudinales 22, les trous 220 étant destinés à recevoir des vis de fixation pour fixer les poutrelles transversales 21 aux poutrelles longitudinales 22. Plutôt que des couples trous 220 / vis, d’autres moyens de fixation peuvent être prépositionnés à différents niveaux sur les poutrelles longitudinales 22, comme des ouvertures rectangulaires dans lesquelles des ergots prévus sur les poutrelles transversales 21 peuvent venir se clipper.
Cet avantage supplémentaire est également lié au fait de disposer les bonbonnes d’hydrogène 11, 12 sur le dessus de l’ossature 2. L’ossature 2 est notamment en métal, par exemple en acier. Sa forme et ses volumes sont configurés de façon à ne pas créer de cavité susceptible de recevoir et stocker de l’hydrogène s’échappant des bonbonnes d’hydrogène 11, 12.
Par cet agencement, les bonbonnes d’hydrogène 11, 12 sont disposées de façon sécurisée. En cas de renversement sur un flanc de l’engin agricole autonome 1, par exemple en raison d’un terrain accidenté ou d’une topologie de terrain particulière (dévers), les bonbonnes d’hydrogène 11, 12 sont ainsi épargnées et ne risquent pas de subir des dommages. Surtout, on évite, en cas de renversement sur un flanc, de coincer une bonbonne d’hydrogène endommagé, dont s’échapperait de l’hydrogène, sous l’ossature et sous l’engin agricole, ce qui pourrait générer la création de poches d’hydrogène confiné sous pression, induisant un danger important. En effet, l’hydrogène est un gaz léger et très volatile. Ainsi en cas de fuite, le comportement général de l’hydrogène sera de chercher à aller vers le haut. Avec les bonbonnes d’hydrogène 11, 12 sur le dessus, même en cas de renversement de l’engin agricole autonome 1 sur un flanc, aucun obstacle ne risque de bloquer l’échappement de l’hydrogène.
Les connecteurs reliant les bonbonnes d’hydrogène 11, 12 à la pile à hydrogène 100 via des canalisations sont de préférence également disposés principalement sur le dessus de l’ossature 2 et donc disposées de façon sécurisée, les connecteurs n’étant pas susceptibles d’être endommagés en cas de renversement sur le flanc de l’engin agricole autonome 1.
Le risque de dommage induit sur les bonbonnes d’hydrogène 11, 12 en cas de renversement de l’engin agricole autonome 1 sur un flanc est ainsi fortement réduit et l’échappement de l’hydrogène en cas de renversement de l’engin agricole autonome 1 sur un flanc n’est pas entravé. La sécurité d’usage de l’engin agricole autonome 1 pourvu d’un système de motorisation à hydrogène est par conséquent améliorée. Il faut noter que cet avantage vaut également quand la machine ne se renverse pas : par exemple, en cas de fuite d’hydrogène au niveau des bonbonnes 11, 12 ou au niveau de canalisation entre les bonbonnes 11, 12 et la pile à hydrogène 100, ou encore sur des raccords entre les bonbonnes 11, 12 et lesdites canalisations, l’hydrogène pourra facilement s’échapper vers le haut.
Un autre avantage de la disposition sur le dessus des bonbonnes d’hydrogène 11, 12 réside dans le fait que l’outillage disposé dans le volume utile 20 est aisément accessible. En particulier, selon un mode de réalisation, l’engin agricole autonome 1 réalise une fonction de pulvérisation. Dans ce cas, le tunnel de pulvérisation correspond au volume utile 20, entre les paires de roues 3 et le dessus de l’ossature 2, et des parois de confinement sont avantageusement disposées sur les flancs. Il est noté que cette fonction de pulvérisation confinée ne serait pas possible si les bonbonnes d’hydrogène 11, 12 étaient disposées sur les flancs car il n’y aurait pas la possibilité de placer des panneaux de confinement sur les flancs dans la mesure où ces derniers seraient occupés par des bonbonnes d’hydrogène.
Il en va de même lorsque l’engin agricole autonome 1 réalise une fonction de rognage : l’outillage-rogneuse nécessite en effet également de l’espace sur les flancs de l’engin.
Selon un mode de réalisation, une ou plusieurs batteries lithium-ion 31, peuvent être disposées sur les flancs de l’engin agricole autonome 1 pour alimenter des systèmes électriques auxiliaires de l’engin et/ou pour fournir un complément d’énergie à l’engin agricole autonome 1, notamment au système de motorisation, en cas de pic de puissance nécessaire au fonctionnement de l’engin.
Un calculateur 5 couplé à un contrôleur 6 peut également être disposé, en particulier à proximité du contrôleur 6, sur un flanc de l’engin agricole autonome 1, pour contrôler l’engin agricole autonome 1.
Un calculateur 50 de gestion de la pile à hydrogène 100 est dédié au contrôle de la pile à hydrogène 100. En particulier, le calculateur 50 de gestion de la pile à hydrogène 100 gère la production d’électricité, en fonction du besoin en puissance de l’engin agricole autonome 1. Un autre calculateur, par exemple, peut gérer l’admission, dans la pile à hydrogène 100, d’hydrogène issu des bonbonnes d’hydrogène 11, 12 et d’oxygène capté dans l’air.
Sous la pile à hydrogène 100, un échappement 102 est configuré pour évacuer l’eau produite lors de la production d’électricité à partir d’hydrogène et d’oxygène. L’engin agricole autonome 1, comme représenté sur la , peut en outre présenter un réservoir d’huile 4 qui peut être disposé sur un flanc de l’engin, l’huile étant destinée à être utilisée pour l’engin agricole autonome 1 et son outillage.

Claims (8)

  1. Engin agricole autonome (1) comprenant une ossature (2), des roues (3), l’ossature (2) ayant une largeur, deux flancs de part et d’autre d’un axe longitudinal (X) de l’engin agricole autonome (1) et un dessus, au moins un outillage pouvant être reçu dans un volume utile (20) défini par la largeur et le dessus de l’ossature (2), l’engin agricole autonome (1) comprenant par ailleurs un système de motorisation à hydrogène comprenant au moins une pile à d’hydrogène (100), caractérisé en ce qu’il comprend au moins une bonbonne d’hydrogène (11, 12) disposée longitudinalement sur le dessus de l’ossature (2), l’ossature comprenant en outre deux poutrelles transversales (21) fixées sur deux poutrelles longitudinales (22), la au moins une bonbonne d’hydrogène reposant par ses extrémités et étant fixée sur les deux poutrelles transversales (21), la pile à hydrogène (100) étant configurée pour consommer de l’hydrogène de la au moins une bonbonne d’hydrogène (11, 12) et de l’oxygène capté dans l’air de façon à alimenter en énergie électrique un moteur électrique du système de motorisation à hydrogène.
  2. Engin agricole autonome (1) selon la revendication 1, comprenant deux bonbonnes d’hydrogène (11, 12) disposées longitudinalement sur le dessus de l’ossature (2) parallèlement l’une à l’autre, de part et d’autre de l’axe longitudinal (X) de l’engin agricole autonome (1).
  3. Engin agricole autonome (1) selon la revendication 2, dans lequel la distance entre les deux poutrelles transversales (21), selon l’axe longitudinal (X), est réglable.
  4. Engin agricole autonome (1) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la pile à hydrogène (100) alimente également en énergie électrique un ou plusieurs équipements électriques de l’engin agricole autonome (1), parmi : un ou plusieurs convertisseurs de puissance électriques ; une ou plusieurs batteries ; un ou plusieurs calculateurs.
  5. Engin agricole autonome (1) selon l’une des revendications précédentes, comprenant au moins une batterie (31), notamment une batterie lithium-ion, disposée sur un flanc de l’ossature (2) et fixée à cette dernière.
  6. Engin agricole autonome (1) selon l’une des revendications précédentes, comprenant au moins un filtre à air (101) adapté pour filtrer l’air et au moins un calculateur (50) disposé sur un flanc de l’engin agricole autonome (1), et étant configuré pour contrôler l’admission d’hydrogène issu de la au moins une bonbonne d’hydrogène (11, 12) et d’oxygène, obtenu par l’intermédiaire du filtre à air(101), dans la au moins une pile à hydrogène (100), pour produire une quantité d’énergie électrique alimentant le moteur électrique du système de motorisation à hydrogène.
  7. Engin agricole autonome (1) selon l’une des revendications précédentes, comprenant au moins une cuve configurée pour comprendre un produit actif et des moyens de pulvérisation du produit actif disposés dans le volume utile (20), sensiblement dans un plan médian longitudinal de l’engin agricole autonome (1).
  8. Engin agricole autonome (1) selon la revendication précédente, comprenant des panneaux de confinement disposés sur les flancs de l’engin agricole autonome (1) et configurés pour bloquer la diffusion de produit actif vers l’extérieur du volume utile (20).
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