[发明专利]一种电动拖拉机能量管理系统及控制方法

权利要求书

1.一种电动拖拉机能量管理系统，其特征在于，包括车轮(1)，前桥(2)，整车控制器(3)，动力电池(5)，电动助力转向器(6)，主电机控制器(7)，调速电机控制器(8)，主电机(9)，调速电机(10)，机械耦合器/变速箱(11)，动力输出轴(12)，液压泵(13)，后桥(14)，轮边减速器(15)，制动器(16)，悬挂系统(17)；机械耦合器/变速箱(11)的输入端分别与主电机(9)和调速电机(10)连接，机械耦合器/变速箱(11)的输出端连接有动力输出轴(12)、液压泵(13)和后桥(14)，电动助力转向器(6)、前桥(2)和前车轮机械连接，后桥(14)、轮边减速器(15)和制动器(16)和后车轮机械连接，悬挂系统(17)安装在后桥(14)的上方；电池管理控制器(4)与动力电池(5)连接，动力电池(5)用来为主电机(9)、调速电机(10)、电动助力转向器(6)、主电机控制器(7)和调速电机控制器(8)供电；整车控制器(3)用来将控制信号传送至主电机控制器(7)、调速电机控制器(8)和电池管理控制器(4)；主电机控制器(7)和调速电机控制器(8)根据控制信号分别控制主电机(9)和调速电机(10)的运行；主电机(9)的输出轴、调速电机(10)的输出轴、动力输出轴(12)、右驱动轮轴、左驱动轮轴都装有转矩转速传感器，踏板和档杆上装有位置传感器，所述转矩转速传感器、所述位置传感器、所述整车控制器(3)、所述电动助力转向器(6)，主电机控制器(7)，调速电机控制器(8)，所述轮边减速器(15)和所述制动器(16)均与CAN总线连接。

2.根据权利要求1所述的一种电动拖拉机能量管理系统，其特征在于，所述动力电池(5)为直流电供电动力电池。

3.根据权利要求2所述的一种电动拖拉机能量管理系统，其特征在于，所述动力电池(5)与电池管理控制器(4)连接，所述电池管理控制器(4)与CAN总线连接，用来估测动力电池(5)的荷电状态并监测动力电池(5)的温度、放电电流、和电压的大小。

4.利用电动拖拉机能量管理系统对电动拖拉机的工作过程进行控制的方法，其特征在于，将拖拉机的能量控制分为道路行驶模式、田间行驶模式和田间作业模式三种控制模式。

5.根据权利要求4所述的利用电动拖拉机能量管理系统对电动拖拉机的工作过程进行控制的方法，其特征在于，

(1)若工作模式是道路行驶，驱动轮转矩大于零，动力输出轴转矩等于零；整车控制器根据车辆所需功率判断结果启动调速电机，由调速电机单独提供驱动轮的动力；

(2)若工作模式是田间行驶，驱动轮转矩大于零，动力输出轴转矩等于零；拖拉机田间行驶阻力增大，速度减小，调整档位和控制电压，采用单电机驱动车轮并使其工作在高效区；

(3)若工作模式是田间作业，驱动轮转矩大于零，动力输出轴转矩大于零；主电机与调速电机耦合，驱动动力输出轴和车轮。

6.根据权利要求4所述的电动拖拉机能量管理系统对电动拖拉机的工作过程进行控制的方法，其特征在于，在三种能量控制模式下，整车控制器向电池管理器发出控制信号，对动力电池估计，并监测动力电池的温度，放电电流和电压。若当前电量低于预设最低阈值SOC_min或高于预设最高阈值SOC_max，电池管理系统作出警高处理并停止整个系统运行。