[发明专利]双电机动力耦合装置及其控制方法

说明书

本发明涉及双电机动力耦合装置及其控制方法，包括主要把动力传递给变速驱动桥的驱动电机、主要用于驱动旋耕机构的PTO电机和双排行星齿轮耦合器，通过设置第一行星排齿轮耦合机构、第二行星排齿轮耦合机构、无级传动机构、电磁锁止器和同步器以实现控制两个电机动力的汇流与分流；双排行星齿轮耦合器能够协调两个动力的工作区域，不仅可以有效解决大功率驱动系统体积大的限制，还可以增加电动拖拉机的应用范围，提高了电动拖拉机的动力性和经济性。

技术领域

本发明涉及电动拖拉机领域，具体涉及双电机动力耦合装置及其控制方法。

背景技术

目前，市场上的拖拉机大多数仍以柴油机作为动力源，这种传统柴油拖拉机不仅噪声大、效率低而且严重污染环境。电动拖拉机是使用电能来驱动车辆，相比传统柴油拖拉机，电动拖拉机具有低排放、清洁无污染、低噪音和能量利用率高等优点，而且电机具有灵活控制的优点，进一步简化拖拉机的传动结构，因此电动拖拉机已成为了拖拉机发展新趋势。

在电动拖拉机的研究中，多采用单电机驱动，这种方式难以满足拖拉机的复杂工况，而混合动力拖拉机中电动机作为辅助动力，主要依靠柴油机作为主要动力，这种方式并未充分发挥电动机能量利用率高、控制灵活等特点。尽管现有技术中已公开采用双电机进行驱动的拖拉机，但是普遍存在双电机动力耦合机构体积过大、作业模式过于单一、动力性不足、能量利用率低的问题。

发明内容

本发明的目的是提供了双电机动力耦合装置及其控制方法，该装置可以实现驱动电机与PTO电机之间的动力汇流和分流，通过灵活控制双电机以适应拖拉机的复杂工况，提高了电动拖拉机的动力性和经济性，明显减小了双电机耦合机构的体积。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：双电机动力耦合装置，包括安装于电动拖拉机上的依次电路连接的BMS控制器、动力电池组和配电箱，所述配电箱分别与整机控制器、驱动电机控制器、PTO电机控制器、耦合器控制器电路连接，整机控制器用于控制电动拖拉机的运行，驱动电机控制器、PTO电机控制器分别控制驱动电机、PTO电机的转动，所述耦合器控制器控制双排行星齿轮耦合器的运行；

所述双排行星齿轮耦合器包括并排设置的第一行星排齿轮耦合机构和第二行星排齿轮耦合机构，第一行星排齿轮耦合机构的第一齿圈和与之相邻的设置在第二行星排齿轮耦合机构上的第二齿圈外啮合传动；

所述第一行星排齿轮耦合机构的第一输入轴与驱动电机连接，第一输出轴与电动拖拉机的驱动桥连接；第一行星排齿轮耦合机构的第一齿圈连接有第一电磁锁止器，第一行星排齿轮耦合机构的第一输出轴与驱动桥之间依次设有：用于锁止或解锁第一行星排齿轮耦合机构中第一行星架对第一输出轴传动的第二电磁锁止器、同步器、无级传动机构和变速器；

所述第二行星排齿轮耦合机构的第二输入轴与PTO电机连接，第二输出轴处设置有用于锁止或解锁第二行星排齿轮耦合机构中第二太阳轮对第二输出轴传动的第三电磁锁止器，第二输出轴与无级传动机构连接，无级传动机构通过第三输出轴驱动旋耕机构作业。

更进一步地，所述第一行星排齿轮耦合机构包括连接于第一输入轴的第一太阳轮、设有外齿和内齿的第一齿圈、用于锁止或解锁第一齿圈的第一电磁锁止器、第一行星齿轮、连接于第一输出轴的第一行星架，第一行星轮与第一太阳轮外啮合、第一行星轮与第一齿圈内啮合并由第一行星架定位支撑。

更进一步地，所述第二行星排齿轮耦合机构包括连接于第二输入轴的第二行星架、第二行星轮、设有外齿和内齿的第二齿圈、连接于第二输出轴的第二太阳轮，第二行星轮与第二太阳轮外啮合、第二行星轮与第二齿圈内啮合并由第二行星架定位支撑。

更进一步地，所述整机控制器通过高速CAN总线获取BMS控制器信息、驱动电机控制器信息、耦合器控制器信息、PTO电机控制器信息和配电箱信息，并通过高速CAN总线向BMS控制器、驱动电机控制器、耦合器控制器、PTO电机控制器和配电箱发出控制信号；整机控制器通过低速CAN总线获取电动拖拉机运行信息。