[發(fā)明專利]一種電動拖拉機

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210122492.2
• 申請日: 2012-04-18
• 公開（公告）號: CN102649394A
• 公開（公告）日: 2012-08-29
• 發(fā)明（設計）人: 楊福增;劉永成;孫立江;劉東琴;陳嬌龍;劉虹玉;王乾水
• 申請（專利權(quán)）人: 西北農(nóng)林科技大學
• 主分類號: B60K1/02
• 分類號: B60K1/02;B60L11/18;B60L7/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)機械領(lǐng)域，涉及一種電動拖拉機，尤其是涉及一種多電機獨立控制的電動拖拉機。

背景技術(shù)

隨著石油儲備的大幅度減少，石油資源的價格也逐漸攀升，與此同時，尾氣排放、環(huán)境污染也日益加劇，溫室效應與能源危機問題逐漸受到各國政府的重視，污染法規(guī)逐漸嚴格，人們對拖拉機的環(huán)保性提出了更高的要求。傳統(tǒng)的拖拉機通常都是以液態(tài)汽油或柴油為燃料，內(nèi)燃機驅(qū)動，其可選馬力范圍較大，但能量轉(zhuǎn)換效率低、噪聲大以及環(huán)境污染嚴重的缺點難以徹底改觀。此外，大多數(shù)拖拉機在制動、轉(zhuǎn)向以及動力輸出軸降速時所產(chǎn)生的能量大部分都變?yōu)闊崮芏鴵p耗，系統(tǒng)效率低。隨著各種高性能電池組和高效率電機的不斷出現(xiàn)，電動拖拉機的研制與推廣成為可能。鑒于此，很有必要推出一種制動能量可回收利用、多電機獨立控制的電動拖拉機。相對于傳統(tǒng)的內(nèi)燃機拖拉機，電動拖拉機在滿足旋耕、犁耕和運輸?shù)炔煌r(nóng)田作業(yè)的需求時還具有無廢氣排放、能量轉(zhuǎn)換率高和操作靈活等優(yōu)點。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷與不足，本發(fā)明目的在于提供一種電動拖拉機，其采用電制動，工作裝置包括動力輸出軸、牽引裝置和懸掛系統(tǒng)，電動拖拉機通過工作裝置將動力傳遞給農(nóng)機具，與農(nóng)機具相互配合完成相應的作業(yè)。與傳統(tǒng)拖拉機相比，本發(fā)明電動拖拉機整車質(zhì)量相對較輕、噪聲小、污染得到改善，并且能滿足旋耕、犁耕和運輸?shù)炔煌r(nóng)田作業(yè)的需求。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的電動拖拉機包括：電池組、電池支架、機罩、能源管理系統(tǒng)、主控制器、后驅(qū)動輪、前轉(zhuǎn)向輪、驅(qū)動軸、電機控制器I、電機I、減速器I、動力輸出軸、電機控制器II、電機II和減速器II；所述車架的左后側(cè)和右后側(cè)各裝有一個后驅(qū)動輪，左前側(cè)和右前側(cè)各裝有一個前轉(zhuǎn)向輪；所述驅(qū)動軸、電機控制器II、電機II和減速器II均有兩個，分別對應于兩個后驅(qū)動輪；所述電池組、電機控制器I、電機I順序電連接，電機I的輸出軸與減速器I的輸入軸同心且固定連接，減速器I輸出軸與動力輸出軸同心且固定連接；所述電池細、電機控制器II、電機II順序電連接，電機II的輸出軸與減速器II的輸入軸同心且固定連接，減速器II的輸出軸通過驅(qū)動軸與后驅(qū)動輪連接；所述電池組可以為蓄電池組，也可以為燃料電池組或太陽能電池組等；所述動力輸出軸可以布置在拖拉機的前面、后面或側(cè)面，以適應不同農(nóng)機具的動力配套需要。

在上述的電動拖拉機中，所述電池組位于機罩內(nèi)，通過電池支架安裝在車架上，并連接有電動拖拉機的電源母線。

在上述的電動拖拉機中，所述能源管理系統(tǒng)安裝在車架上，與充電器和電池組電連接。

在上述的電動拖拉機中，所述主控制器分別與電機控制器I、電機控制器II以及能源管理系統(tǒng)電連接。

在上述的電動拖拉機中，所述驅(qū)動軸上裝有轉(zhuǎn)速傳感器II，所述動力輸出軸上裝有轉(zhuǎn)速傳感器I，所述車架上安裝有加速踏板傳感器和制動踏板傳感器，各傳感器分別與主控制器電連接。

在上述的電動拖拉機中，方向盤下裝有助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，此外整車還裝有牽引裝置和懸掛系統(tǒng)。

本發(fā)明電動拖拉機的工作原理：

主控制器接收整車運動信號和工作信號，向各電機控制器發(fā)出相應的控制指令，各電機控制器根據(jù)主控制器的控制指令、各電機的轉(zhuǎn)速信號和電流反饋信號對各電機的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)方向進行控制；電機控制器I通過對電機I的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)方向進行控制實現(xiàn)對動力輸出軸動力的控制；電機控制器II對電機II的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)方向等控制，電機II傳來的動力經(jīng)減速器II放大后通過驅(qū)動軸傳遞給兩側(cè)車輪；充電器將交流電轉(zhuǎn)換為相應電壓的直流電，并按要求控制充電電流，完成對電池組的充電；能源管理系統(tǒng)與電池組電連接，在整車行駛過程中進行能源分配，協(xié)調(diào)各部分的工作能量，與主控制器配合一起進行發(fā)電回饋，使有限的能量源得到最大限度的利用，與充電器一起控制充電，此外，能源管理系統(tǒng)還能夠?qū)崟r監(jiān)測電池組工作參數(shù)，保證電池組安全運行，防止發(fā)生過度充電和過度放電，延長電池組的使用壽命；電機I和電機II在正常工作時發(fā)揮其主要的電動機功能，將電能轉(zhuǎn)化為機械能，當電動拖拉機進行轉(zhuǎn)向、制動或下坡時，主控制器配合能源管理系統(tǒng)進行發(fā)電回饋，將與電量反饋有關(guān)的信息傳遞給電機控制器I和電機控制器II，電機控制器I控制電機I、電機控制器II控制電機II運行在發(fā)電狀態(tài)，將整車的部分機械能回饋給電池組，從而對電池組進行反向充電；助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)根據(jù)方向盤的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)動方向等數(shù)據(jù)輸出相應大小和方向的轉(zhuǎn)動力矩，和駕駛員的操縱力矩一起克服轉(zhuǎn)向阻力矩，從而實現(xiàn)整車的轉(zhuǎn)向。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明優(yōu)點在于：