【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及农用机械领域，具体涉及一种纯电动拖拉机系统及功率管理策略。
技术介绍
1、随着新能源汽车尤其是纯电动汽车的快速发展，工程机械、农机等领域电动化进程也在同步加快。其中新能源的拖拉机符合政策、行业发展需求。
2、对于拖拉机整车应用场景较多、工况较多，由此产生了多种动力单元的需求，如：驱动系统、前pto取力器、后pto取力器、上装工作单元等。对应的新能源拖拉机由此产生高压电驱动功率单元也需求不可避免，如驱动电机、后pto取力器电机、前pto取力器电机、上装液压泵系统电机、转向系统液压电机；通常还需要配置dcdc直流变换器、电动空调、电动暖风、电池冷却、电池加热等高压功率单元。
3、根据整车能源供给方式，一般分为燃油发动机+电池混合驱动、纯电驱动、燃料电池驱动等技术路线；其中纯电驱动方案，由于拖拉机本身空间紧张，可配置的电池容量有限，因此电池系统持续放电功率便会受到限制。常用的解决办法为采取功率密度型电池，加大电池的允许放电功率；但功率型电池一般能量密度会较低，影响整车续航作业时间及里程，且会限制电池选型范围。另一种办法增加apu增程器、发电机，增加电能补充方式，由此限制了纯电驱动技术路线的应用及推广。
4、鉴于上述两种情况，纯电动技术路线下，面对多种高压功率单元的同时做功需求，需要设计一种合理的整车高低压系统架构，配备有效的零部件功率管理策略，以实现整车功率供给及使用的平衡态，同时满足车辆的实际工况需求。
5、公布号为cn115320430a的专利技术专利，公开了“一种纯电
6、公布号cn113635785a的专利技术专利，公开了“一种电动拖拉机”该专利核心介绍了方案构型，且为理论架构，未考虑当前新能源行业部件的集成化开发，未明确可以落地的实车系统架构，实际开发指导性较小。并且配置了发电机组，属于混动方案，限定了为非纯电动技术路线。
7、公布号cn 114212001a的专利技术专利，公开了“纯电动车全生命周期的放电功率管理方法”，该专利核心方式为对电池系统的放电功率进行管理及修正，意在提高电池寿命及整车驾驶体验。非针对整车部件的放电功率的优先级及放电功率管理，不能解决农机多功率器件管理问题
8、可以看到，上述专利、技术路线，在实际工程化应用中均会存在一些问题，距离纯电动拖拉机的方案开发、验证有一定局限性。尤其面对行业及郑策大力推动下，仍需可以实际应用的方案架构及管理策略。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于针对纯电驱动拖拉机整车系统，提供一个种工程应用价值高，实用性强，可以同时兼容多种吨拖拉机的构型。同时可扩展应用于类似构型的特种车辆、非道路等车辆。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供一种纯电动拖拉机系统，包括：
3、动力单元，其包括前pto电机、后pto电机、驱动电机、液压电机和转向油泵电机；
4、配电组件，其包括依次连接的电池系统总成a、电池高压配电bdu单元d和电力电子peu单元e；所述电力电子peu单元e通过前pto电机控制器m与前pto电机连接，还通过液压电机控制器k与液压电机连接；
5、电力电子peu单元e，其集成了dcdc变频器模块i、dcac逆变器模块f、电机控制mcu模块g和电机控制mcu模块h；所述dcdc变频器模块i与24v蓄电池连接，所述dcac逆变器模块f与转向油泵电机连接，所述电机控制mcu模块g与驱动电机连接，所述电机控制mcu模块h与后pto电机连接；所述转向油泵电机与低压dcac逆变器n连接，所述驱动电机通过变速器p与变速箱q连接；
6、整车控制vcu单元v，其分别与前pto电机控制器m、变速箱控制tcu单元o和电池高压配电bdu单元d信号连接；所述变速箱控制tcu单元o与换挡操纵机构r连接，所述换挡操纵机构r与变速箱p机械连接。
7、优选地，所述配电组件还包括电池加热系统b、电池冷却系统c和直流充电插插座l；
8、所述电池加热系统b、电池冷却系统c和直流充电插插座l均与电池高压配电bdu单元d连接。
9、优选地，所述电力电子peu单元e还与高压电附件连接；
10、所述高压电附件包括ptc暖风、空调和车载220vac交流电源；
11、所述车载220vac交流电源与交流取电插座y连接。
12、优选地，所述电池高压配电bdu单元d还与直流取电接口j连接。
13、优选地，所述整车控制vcu单元v还分别与手动扶手箱z、液晶显示屏s、车载220vac交流电源和液压电机控制器k连接。
14、本专利技术还提供一种纯电动拖拉机系统的功率管理策略，包括以下步骤：
15、通过整车控制vcu单元v向驱动电机、前pto电机、后pto电机、液压电机下发扭矩/转速指令，进行电机功率大小管控；
16、开启dcdc变频器模块i、转向油泵电机、电池加热系统b和电池冷却系统c作为安全必备项，关闭车载220vac交流电源和直流取电接口j；
17、保证后pto电机的允许使用功率，以实现整车的作业需求；
18、保证前pto电机的允许使用功率，在后侧主要作业条件下，进行前端辅助作业；
19、保证驱动电机的允许使用功率，实现整车可以在优先作业情况下行走；
20、保证液压电机的允许使用功率，实现整车在行驶、作业条件下，举升上装系统。
21、优选地，后pto电机的允许使用功率为：
22、prpmax＝pb-pa
23、式中：prpmax-后pto电机允许使用功率；pa-安全必备项的允许使用功率；pb-排除电池散热系统功率、加热系统功率后的电池系统允许放电实时功率；
24、所述排除电池散热系统功率、加热系统功率后的电池系统允许放电实时功率pb的计算公式为：
25、pb＝pbs-pbh-pbs
26、式中：pbs-电池组允许放电的实时功率；pbh-电池组加热系统的实时消耗功率；pbc-电池组冷却系统的实时消耗功率；pb-排除电池散热系统功率、加热系统功率后的电池系统允许放电实时功率。
27、优选地，前pto电机的允许使用功率为：
28、pfpmax＝pb-pa-prp
29、式中：prp-后pto实时消耗功率；pfpmax-前pto电机允许使用功率。
30、优选地，驱动电机的允许使用功率为：
31、pdmax＝pb-pa-prp-pfp
32、式中：pfp-前pto电机的实时消耗功率；pdmax-驱动系统允许使用功率。
33、优选地，液压本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种纯电动拖拉机系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的纯电动拖拉机系统，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的纯电动拖拉机系统，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的纯电动拖拉机系统，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的纯电动拖拉机系统，其特征在于：
6.一种纯电动拖拉机系统的功率管理策略，所述系统为如权利要求5任一所述的纯电动拖拉机系统，其特征在于，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的纯电动拖拉机系统的功率管理策略，其特征在于：
8.根据权利要求7所述的纯电动拖拉机系统的功率管理策略，其特征在于：
9.根据权利要求8所述的纯电动拖拉机系统的功率管理策略，其特征在于：
10.根据权利要求9所述的纯电动拖拉机系统的功率管理策略，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种纯电动拖拉机系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的纯电动拖拉机系统，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的纯电动拖拉机系统，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的纯电动拖拉机系统，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的纯电动拖拉机系统，其特征在于：
6.一种纯电动拖拉机系统的功率管理策略，所述系统为如权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓昆，刘荣璞，
申请(专利权)人：北理华创佛山新能源汽车科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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