[发明专利]一种电动拖拉机

说明书

技术领域

本发明属于农业机械领域，涉及一种电动拖拉机，尤其是涉及一种多电机独立控制的电动拖拉机。

背景技术

随着石油储备的大幅度减少，石油资源的价格也逐渐攀升，与此同时，尾气排放、环境污染也日益加剧，温室效应与能源危机问题逐渐受到各国政府的重视，污染法规逐渐严格，人们对拖拉机的环保性提出了更高的要求。传统的拖拉机通常都是以液态汽油或柴油为燃料，内燃机驱动，其可选马力范围较大，但能量转换效率低、噪声大以及环境污染严重的缺点难以彻底改观。此外，大多数拖拉机在制动、转向以及动力输出轴降速时所产生的能量大部分都变为热能而损耗，系统效率低。随着各种高性能电池组和高效率电机的不断出现，电动拖拉机的研制与推广成为可能。鉴于此，很有必要推出一种制动能量可回收利用、多电机独立控制的电动拖拉机。相对于传统的内燃机拖拉机，电动拖拉机在满足旋耕、犁耕和运输等不同农田作业的需求时还具有无废气排放、能量转换率高和操作灵活等优点。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷与不足，本发明目的在于提供一种电动拖拉机，其采用电制动，工作装置包括动力输出轴、牵引装置和悬挂系统，电动拖拉机通过工作装置将动力传递给农机具，与农机具相互配合完成相应的作业。与传统拖拉机相比，本发明电动拖拉机整车质量相对较轻、噪声小、污染得到改善，并且能满足旋耕、犁耕和运输等不同农田作业的需求。

为实现上述目的，本发明的电动拖拉机包括：电池组、电池支架、机罩、能源管理系统、主控制器、后驱动轮、前转向轮、驱动轴、电机控制器I、电机I、减速器I、动力输出轴、电机控制器II、电机II和减速器II；所述车架的左后侧和右后侧各装有一个后驱动轮，左前侧和右前侧各装有一个前转向轮；所述驱动轴、电机控制器II、电机II和减速器II均有两个，分别对应于两个后驱动轮；所述电池组、电机控制器I、电机I顺序电连接，电机I的输出轴与减速器I的输入轴同心且固定连接，减速器I输出轴与动力输出轴同心且固定连接；所述电池细、电机控制器II、电机II顺序电连接，电机II的输出轴与减速器II的输入轴同心且固定连接，减速器II的输出轴通过驱动轴与后驱动轮连接；所述电池组可以为蓄电池组，也可以为燃料电池组或太阳能电池组等；所述动力输出轴可以布置在拖拉机的前面、后面或侧面，以适应不同农机具的动力配套需要。

在上述的电动拖拉机中，所述电池组位于机罩内，通过电池支架安装在车架上，并连接有电动拖拉机的电源母线。

在上述的电动拖拉机中，所述能源管理系统安装在车架上，与充电器和电池组电连接。

在上述的电动拖拉机中，所述主控制器分别与电机控制器I、电机控制器II以及能源管理系统电连接。

在上述的电动拖拉机中，所述驱动轴上装有转速传感器II，所述动力输出轴上装有转速传感器I，所述车架上安装有加速踏板传感器和制动踏板传感器，各传感器分别与主控制器电连接。

在上述的电动拖拉机中，方向盘下装有助力转向系统，此外整车还装有牵引装置和悬挂系统。

本发明电动拖拉机的工作原理：

主控制器接收整车运动信号和工作信号，向各电机控制器发出相应的控制指令，各电机控制器根据主控制器的控制指令、各电机的转速信号和电流反馈信号对各电机的转速、转矩和旋转方向进行控制；电机控制器I通过对电机I的转速、转矩和旋转方向进行控制实现对动力输出轴动力的控制；电机控制器II对电机II的转速、转矩和旋转方向等控制，电机II传来的动力经减速器II放大后通过驱动轴传递给两侧车轮；充电器将交流电转换为相应电压的直流电，并按要求控制充电电流，完成对电池组的充电；能源管理系统与电池组电连接，在整车行驶过程中进行能源分配，协调各部分的工作能量，与主控制器配合一起进行发电回馈，使有限的能量源得到最大限度的利用，与充电器一起控制充电，此外，能源管理系统还能够实时监测电池组工作参数，保证电池组安全运行，防止发生过度充电和过度放电，延长电池组的使用寿命；电机I和电机II在正常工作时发挥其主要的电动机功能，将电能转化为机械能，当电动拖拉机进行转向、制动或下坡时，主控制器配合能源管理系统进行发电回馈，将与电量反馈有关的信息传递给电机控制器I和电机控制器II，电机控制器I控制电机I、电机控制器II控制电机II运行在发电状态，将整车的部分机械能回馈给电池组，从而对电池组进行反向充电；助力转向系统根据方向盘的转矩和转动方向等数据输出相应大小和方向的转动力矩，和驾驶员的操纵力矩一起克服转向阻力矩，从而实现整车的转向。

与现有技术相比，本发明优点在于：