一种三电机驱动的拖拉机混动系统及动力耦合控制方法技术方案

本发明专利技术提供了一种三电机驱动的拖拉机混动系统及动力耦合控制方法，包括发动机、交流发电机、电机总成、电池组、车轮以及动力输出装置和整车控制器，发动机与电机总成通过动力耦合机构连接车轮和动力输出装置，所述发动机分别通过第一离合器和第二离合器连接动力耦合机构和交流发电机，通过设置发动机以及三电机驱动整车工作，工作时两台电机分别单独驱动车轮和动力输出装置，另一台电机根据当前工况选择进行动力补偿，使拖拉机在各个工况下都能有足够的动力进行驱动以及作业；当车辆电池组状态不佳时，再启动发动机进行动力补偿的同时也能够为电池组充电，大大提升了拖拉机的作业时长，同时也保证了各个工况下的动力充足，满足作业要求。作业要求。作业要求。

【技术实现步骤摘要】
一种三电机驱动的拖拉机混动系统及动力耦合控制方法


[0001]本专利技术涉及混合动力拖拉机
，具体涉及一种三电机驱动的拖拉机混动系统及动力耦合控制方法。

技术介绍

[0002]拖拉机是一种通过牵引或驱动机械设备完成各项移动式作业的自走式动力机，也可做固定作业的动力来源。常见的拖拉机往往由发动机、传动系统、行走系统、转向系统、液压悬挂系统、动力输出系统、电器仪表、驾驶操纵系统及牵引系统等装置组成。发动机动力由传动系统传给驱动轮，带动拖拉机行驶，现实生活中，常见的都是以橡胶皮带作为动力传送的媒介。按功能和用途可分为农业、工业和特殊用途拖拉机；按结构类型分轮式、履带式、船形拖拉机和自走底盘等。
[0003]轮式拖拉机通常用于平地作业，履带式拖拉机往往用于林区作业，该种拖拉机具有优越的越野性能，爬坡能力强；在众多的拖拉机类型中，机耕船又称船形拖拉机，是我国水田机械化作业中一种独创的水田动力机械，耕整机适用于田块小、田埂窄、作物“插花”、田块“插花”的一家一户的农户。
[0004]拖拉机装备农机具犁地、耙地和旋地等大多在田间作业，耗本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三电机驱动的拖拉机混动系统，包括发动机（1）、交流发电机（2）、电机总成（3）、电池组（4）、车轮（5）以及动力输出装置（6）和整车控制器（7），所述发动机（1）与电机总成（3）通过动力耦合机构（8）连接车轮（5）和动力输出装置（6），所述发动机（1）分别通过第一离合器（9）和第二离合器（10）连接动力耦合机构（8）和交流发电机（2），所述动力耦合机构（8）依次通过变速箱（11）、减速器（12）、车桥（13）连接车轮（5），所述交流发电机（2）通过变频器（14）连接电池组（4），所述电池组（4）通过变频器（14）连接电机总成（3），其特征在于，所述动力耦合机构（8）包括第一输入轴（81）、第二输入轴（82）和第三输入轴（83），所述第一输入轴（81）和第二输入轴（82）之间通过第一传动齿轮副（84）传动连接，所述第二输入轴（82）与第三输入轴（83）通过第二传动齿轮副（85）连接，所述电机总成（3）包括第一电机（31）、第二电机（32）和第三电机（33），所述第一电机（31）、第二电机（32）和第三电机（33）输出端分别通过第三离合器（15）、第四离合器（16）和第五离合器（17）与第一输入轴（81）、第二输入轴（82）和第三输入轴（83）连接，所述第二输入轴（82）与第一传动齿轮副（84）以及第二传动齿轮副（85）分别通过第一同步器（86）和第二同步器（87）连接，所述第三输入轴（83）依次通过第三同步器（88）和档位齿轮副传动连接动力输出装置（6）的输入轴。2.根据权利要求1所述的三电机驱动的拖拉机混动系统，其特征在于，所述整车控制器（7）通过电机控制器（71）控制电机总成（3）和交流发电机（2）启停，所述整车控制器（7）通过耦合机构控制器（72）控制动力耦合机构（8），所述整车控制器（7）通过发动机控制器（73）控制发动机（1）启停，所述整车控制器（7）通过电池管理系统（75）监测电池组（4）剩余电量。3.根据权利要求1所述的三电机驱动的拖拉机混动系统，其特征在于，所述档位齿轮副为两档齿轮副，包括安装在动力输出装置（6）输入轴上的一档齿轮副（89）和二挡齿轮副（90）。4.根据权利要求1所述的三电机驱动的拖拉机混动系统，其特征在于，所述整车控制器（7）信号连接车速传感器（74）。5.一种三电机驱动的拖拉机混动系统的动力耦合控制方法，其特征在于，根据设备运行状态分为无作业行驶和有作业行驶两种状态，具体如下：无作业行驶包括：低速行驶、中速行驶、高速行驶、较大负荷以及减速制动再生；有作业行驶包括：播种作业，犁耕作业和旋耕作业。6.根据权利要求5所述的三电机驱动的拖拉机混动系统的动力耦合控制方法，其特征在于，所述无作业行驶具体如下：低速行驶，其中车速V≤V1,且电池组（4）容量SOC≥SOC min
，第三离合器（15）接合，电池组（4）驱动第一电机（31）工作，第一电机（31）单独驱动车轮（5）；中速行驶，其中V1＜V≤V2或电池组（4）容量SOC＜SOC min
，第一离合器（9）接合，发动机（1）单独驱动车轮（5）；高速行驶，V＞V2，且电池组（4）容量SOC≥SOC
min
，第一离合器（9）和第三离合器（15）接合，发动机（1）和第一电机（31）动力耦合共同驱动车轮（5）；负载，P
req
＞P
max
，且电池组（4）容量SOC≤SOC
target
，第一离合器（9）、第二离合器（10）和第三离合器（15）接合，发动机（1）给电池组（4）充电同时给第一电机（31）供电，发动机（1）与第一电机（31）共同驱动车轮（5），此时第一电机（31）为车轮（5）主要动力源；减速制动再生，P
req
＜0且电池组（4）容量SOC≤SOC
max
，第三离合器（15）接合，车轮（5）旋
转力带动电动机运转，第一电机（31）作为发电机，将机械能转化为电能储存在电池组（4）中；上述具体工况中，V是当前车速，V1为低速与中速区分点为15km/h，V2为中速与高速区分点为35km/h，SOC 是当前电池组（4）荷电状态，SOC
min
为电池组（4）最低荷电状...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹必峰，缪皓楠，王建，解玄，恽龙，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：