双电机动力耦合装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及双电机动力耦合装置及其控制方法，包括主要把动力传递给变速驱动桥的驱动电机、主要用于驱动旋耕机构的PTO电机和双排行星齿轮耦合器，通过设置第一行星排齿轮耦合机构、第二行星排齿轮耦合机构、无级传动机构、电磁锁止器和同步器以实现控制两个电机动力的汇流与分流；双排行星齿轮耦合器能够协调两个动力的工作区域，不仅可以有效解决大功率驱动系统体积大的限制，还可以增加电动拖拉机的应用范围，提高了电动拖拉机的动力性和经济性。

【技术实现步骤摘要】
双电机动力耦合装置及其控制方法
本专利技术涉及电动拖拉机领域，具体涉及双电机动力耦合装置及其控制方法。
技术介绍
目前，市场上的拖拉机大多数仍以柴油机作为动力源，这种传统柴油拖拉机不仅噪声大、效率低而且严重污染环境。电动拖拉机是使用电能来驱动车辆，相比传统柴油拖拉机，电动拖拉机具有低排放、清洁无污染、低噪音和能量利用率高等优点，而且电机具有灵活控制的优点，进一步简化拖拉机的传动结构，因此电动拖拉机已成为了拖拉机发展新趋势。在电动拖拉机的研究中，多采用单电机驱动，这种方式难以满足拖拉机的复杂工况，而混合动力拖拉机中电动机作为辅助动力，主要依靠柴油机作为主要动力，这种方式并未充分发挥电动机能量利用率高、控制灵活等特点。尽管现有技术中已公开采用双电机进行驱动的拖拉机，但是普遍存在双电机动力耦合机构体积过大、作业模式过于单一、动力性不足、能量利用率低的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供了双电机动力耦合装置及其控制方法，该装置可以实现驱动电机与PTO电机之间的动力汇流和分流，通过灵活控制双电机以适应拖拉机的复杂工况，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.双电机动力耦合装置，其特征在于：包括安装于电动拖拉机上的依次电路连接的BMS控制器（1）、动力电池组（2）和配电箱（11），所述配电箱（11）分别与整机控制器（13）、驱动电机控制器（3）、PTO电机控制器（12）、耦合器控制器（9）电路连接，整机控制器（13）用于控制电动拖拉机的运行，驱动电机控制器（3）、PTO电机控制器（12）分别控制驱动电机（4）、PTO电机（10）的转动；所述耦合器控制器（9）控制双排行星齿轮耦合器（5）的运行；/n所述双排行星齿轮耦合器（5）包括并排设置的第一行星排齿轮耦合机构（15）和第二行星排齿轮耦合机构（24），第一行星排齿轮耦合机构（15）的第一齿圈（1...

【技术特征摘要】
1.双电机动力耦合装置，其特征在于：包括安装于电动拖拉机上的依次电路连接的BMS控制器（1）、动力电池组（2）和配电箱（11），所述配电箱（11）分别与整机控制器（13）、驱动电机控制器（3）、PTO电机控制器（12）、耦合器控制器（9）电路连接，整机控制器（13）用于控制电动拖拉机的运行，驱动电机控制器（3）、PTO电机控制器（12）分别控制驱动电机（4）、PTO电机（10）的转动；所述耦合器控制器（9）控制双排行星齿轮耦合器（5）的运行；
所述双排行星齿轮耦合器（5）包括并排设置的第一行星排齿轮耦合机构（15）和第二行星排齿轮耦合机构（24），第一行星排齿轮耦合机构（15）的第一齿圈（1502）和与之相邻的设置在第二行星排齿轮耦合机构（24）上的第二齿圈（2403）外啮合传动；
所述第一行星排齿轮耦合机构（15）的第一输入轴（14）与驱动电机（4）连接，第一输出轴（17）与电动拖拉机的驱动桥（7）连接；第一行星排齿轮耦合机构（15）的第一齿圈（1502）连接有第一电磁锁止器（16），第一行星排齿轮耦合机构（15）的第一输出轴（17）与驱动桥（7）之间依次设有：用于锁止或解锁第一行星排齿轮耦合机构（15）中第一行星架（1504）对第一输出轴（17）传动的第二电磁锁止器（18）、同步器（19）、无级传动机构（21）和变速器（6）；
所述第二行星排齿轮耦合机构（24）的第二输入轴（25）与PTO电机（10）连接，第二输出轴（22）处设置有用于锁止或解锁第二行星排齿轮耦合机构（24）中第二太阳轮（2404）对第二输出轴（22）传动的第三电磁锁止器（23），第二输出轴（22）与无级传动机构（21）连接，无级传动机构（21）通过第三输出轴（20）驱动旋耕机构（8）作业。


2.根据权利要求1所述的双电机动力耦合装置，其特征在于：所述第一行星排齿轮耦合机构（15）包括连接于第一输入轴（14）的第一太阳轮（1501）、设有外齿和内齿的第一齿圈（1502）、用于锁止或解锁第一齿圈（1502）的第一电磁锁止器（16）、第一行星齿轮（1503）、连接于第一输出轴（17）的第一行星架（1504），第一行星轮（1503）与第一太阳轮（1501）外啮合、第一行星轮（1503）与第一齿圈（1502）内啮合并由第一行星架（1504）定位支撑。


3.根据权利要求2所述的双电机动力耦合装置，其特征在于：所述第二行星排齿轮耦合机构（24）包括连接于第二输入轴（25）的第二行星架（2401）、第二行星轮（2402）、设有外齿和内齿的第二齿圈（2403）、连接于第二输出轴（22）的第二太阳轮（2404），第二行星轮（2402）与第二太阳轮（2404）外啮合、第二行星轮（2402）与第二齿圈（2403）内啮合并由第二行星架（2401）定位支撑。


4.根据权利要求3所述的双电机动力耦合装置，其特征在于：所述整机控制器（13）通过高速CAN总线获取BMS控制器（1）信息、驱动电机控制器（3）信息、耦合器控制器（9）信息、PTO电机控制器（12）信息和配电箱（11）信息，并通过高速CAN总线向BMS控制器（1）、驱动电机控制器（3）、耦合器控制器（9）、PTO电机控制器（12）和配电箱（11）发出控制信号；整机控制器（13）通过低速CAN总线获取电动拖拉机运行信息。


5.根据权利要求4所述的双电机动力耦合装置，其特征在于：所述BMS控制器（1）对动力电池组（2）进行控制，动力电池组（2）给驱动电机（4）、PTO电机（10）、同步器（19）、第一电磁锁止器（16）、第二电磁锁止器（18）和第三电磁锁止器（23）供电；耦合器控制器（9）控制同步器（19）中断和结合、伺服缸（2103）工作、第一电磁锁止器（16）、第二电磁锁止器（18）和第三电磁锁止器（23）锁止或解锁。


6.根据权利要求5所述的双电机动力耦合装置，其特征在于：所述BMS控制器（1）、驱动电机控制器（3）、耦合器控制器（9）、PTO电机控制器（12）整机控制器（13）和配电箱（11）组成双电机动力耦合装置的控制系统，该系统设有只行走模式、只作业模式、行走作业分离模式、行走作业耦合模式和能量回收模式。


7.根据权利要求4所述的双电机动力耦合装置，其特征在于：所述电动拖拉机运行信息包括钥匙信号、变速箱档位信号、踏板位置信号、作业模式信号、电机和转动轴转速信号。


8.根据权利要求1所述的双电机动力耦合装置，其特征在于：所述无级传动机构（21）包括设置于第一输出轴（17）上的主动工作轮、设置于第二输入轴（25）上的从动工作轮，主动工作轮和从动工作轮之间通过传动带（2104）连接；所述主动工作轮包括主动固定工作轮（2101）和主动可动工作轮（2102），从动工作轮包括从动固定工作轮（2105）和从动可动工作轮（2106），主动可动工作轮（2102）和从动可动工作轮（2106）之间连接有伺服缸（2103），伺服缸（2103）推动主动可动工作轮（2102）和从动可动工作轮（2106）工作实现无级传动机构（21）的无极传动。


9.根据权利要求1所述的双电机动力耦合装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐立友，雷生辉，刘孟楠，仝一锟，胥文翔，张勇刚，闫宇翔，
申请(专利权)人：河南科技大学，
类型：发明
国别省市：河南;41