【技术实现步骤摘要】
一种串联式混合动力拖拉机及智能控制方法
[0001]本专利技术涉及拖拉机领域，具体涉及一种串联式混合动力拖拉机及智能控制方法。
技术介绍
[0002]电驱动系统具有连续无级调速的技术优点，较液压传动，效率较高，是解决拖拉机由于作业载荷较大导致难以通过机械式有级变速器不间断换挡问题的可行技术方案之一。近年来，国内新能源汽车行业快速发展，适用于车辆的电驱动技术取得了较大突破，自主化程度较高；电动机、直流/交流逆变器与动力型蓄电装置等核心部件的各项性能指标均已达到了世界先进水平，成本优势明显。
[0003]电动拖拉机不等于电动汽车，工况特性的差异决定了二者实现方法的不同，低速重负荷、地面环境复杂、多工作装置、高频随机载荷等都是汽车不会面临的。但电动汽车及其驱动技术的快速发展为电动拖拉机及其电驱动技术的研发提供了成熟而完备的基础性通用技术。现阶段，电池能量密度逐年提高，近年达到150～160Wh/kg，根据前期研究，忽略底盘布置情况下，纯电动拖拉机的犁耕作业时间由其本身的最大使用重力约束，最长为3小时；但充电需要10～30个...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种串联式混合动力拖拉机，其特征在于，包括发动机系统、电驱动系统、蓄电池组、机械传动系统、控制系统、电气系统、热管理系统和无人驾驶系统；其中，所述发动机系统包括发动机本体、后处理装置、发动机控制器（ECU）、冷却系、供油系统，所述的蓄电池组包括低压电池和高压电池包，所述电驱动系统包括发电机和电动机，发电机和电动机呈同轴布置并将转子轴套加长作为动力输出/输入端，发动机通过扭转减震器与发电机输入端连接，所述发动机本体取消启动电机，由发电机拖动发动机启动，发电机为高压电池包和电动机提供电源，电动机输出端连接机械传动系统；所述的机械传动系统包括机械换挡机构、分动器机构、液压泵机构、后驱动桥和动力输出机构；所述电动机连接主驱动轴直接驱动机械换挡机构，机械换挡机构一侧连接分动器机构，用于驱动前驱动桥，机械换挡机构连另一侧连接后差速器机构，用于驱动行星减速机构和后驱动轮轴；通过改变电动机的工作输出转向，实现拖拉机的前进行驶和倒退行驶；动力输出机构通过动力输出驱动轴由发动机直接驱动，与动力输出驱动轴同轴的液压泵驱动齿轮驱动液压泵驱动齿轮副，带动液压泵工作。2.如权利要求1所述的一种串联式混合动力拖拉机，其特征在于，所述机械换挡机构包括工作挡齿轮副、运输挡齿轮副、同步器和主离合器，工作档主动齿轮和运输档主动齿轮连接在主驱动轴上，工作档主动齿轮与工作档从动齿轮啮合组成工作挡，运输挡主动齿轮与运输挡从动齿轮啮合组成运输挡，两组齿轮副中间设同步器，能够在工作挡和运输挡之间切换，动力通过主离合器和分动器机构传递至前轮，经主离合器、差速器和行星差速机构和后驱动轮轴传递至后轮。3.如权利要求1所述的一种串联式混合动力拖拉机，其特征在于，所述低压电池与高压电池包放置于同一箱体内，包含BMS（电池管理系统），布置在驾驶室座椅下方，采用自然冷却或风冷；高压电池包自身管理通过BMS实现，并通过VCU（整机控制器）实现功能控制；所述低压电池为铅酸蓄电池，主要为散热风扇、水泵、大灯等低压电电器提供电能；高压电池包为三元锂离子电池，主要为发动机启动和电动机大扭矩驱动提供电能。4.如权利要求1所述的一种串联式混合动力拖拉机，其特征在于，所述热管理系统能够确保发电机、电动机和高压电池包在正常的温度下工作，包括膨胀水壶、冷却水管、散热器、水泵、电磁阀和电阻丝；冷却液采用水+50%乙二醇组成，与发动机冷却液一致。5.如权利要求1所述的一种串联式混合动力拖拉机，其特征在于，所述电气系统分为低压电气系统和高压电气系统，高、低压电气系统分开，采用两路高低压转换装置，一路为540V转换12V，一路为选装540V转换交流380/220V市电。6.如权利要求1所述的一种串联式混合动力拖拉机，其特征在于，所述控制系统包括整机控制器、发动机控制器、发电机控制器、电动机控制器和电池管理系统，并预留虚拟仪表节点与自动驾驶控制器节点，采用SAE J1939协议通信，控制系统通过CAN总线分别与整机控制器、发动机控制器、发电机控制器、电动机控制器、电池管理系统连接，进行数据信息相互传输。7.如权利要求1所述的一种串联式混合动力拖拉机，其特征在于，所述无人驾驶系统包括组合导航系统、激光雷达...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘孟楠，王东青，王炜，杨彦朋，赵一荣，徐书雷，薛志飞，赵心，薛占坡，赵晨辉，赵静慧，杨婉丽，王富凯，
申请(专利权)人：第一拖拉机股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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