[发明专利]一种并联式混合动力联合收获机和控制方法

说明书

本发明提供一种并联式混合动力联合收获机和控制方法，本发明发动机和电机通过动力耦合装置进行耦合，耦合后的动力通过分动箱分别输入PTO和发电机，结合联合收获机的结构特点和工作特点，本发明中功率消耗最大的脱粒系统以及行走系统由PTO直接驱动，功率消耗较低的割台系统、清选系统、碎草系统等工作系统及其部分子部件均由独立的电机驱动。本发明通过部分分布式电驱动使得联合收获机多个工作系统之间的机械解耦，解决了传统联合收获机传动系统部件多、路径长，作业参数无法实时调节的问题，具有结构布局灵活、能源利用率高等优点，同时，动力电池和电机的应用可以降低整机的燃油消耗和碳排放，提高环境友好性。

技术领域

本发明属于农业机械技术领域，尤其涉及一种并联式混合动力联合收获机和控制方法。

背景技术

目前，伴随着收获机械化水平不断的提高，能源的大量消耗和环境污染问题也日益突出，随着全球各国对节能减排和生态文明建设的重视，现代农业对生态、节能、环保提出了越来越高的要求，对低排放、低污染、低噪音的绿色动力农机的需求越来越迫切。由于作物品种的多样化，以及株型、产量、草谷比、含水量等因素的差异，使得联合收获机作业时作业负荷波动大、工况复杂多变。传统联合收获机采用柴油发动机+机械传动的方式驱动底盘、割台、脱粒清选等部件，传动系统部件多、路径长，作业参数无法实时调整，导致机器作业性能不稳定、低负荷时能耗浪费严重，致使油耗和污染大大增加。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种并联式混合动力联合收获机和控制方法，解决了传统联合收获机油耗、污染大、传动功率损失严重的问题。

本发明发动机和电机通过动力耦合装置进行耦合，耦合后的动力通过分动箱分别输入(Power-Take-off)动力输出轴PTO和发电机，结合联合收获机的结构特点和工作特点，本发明中功率消耗最大的脱粒系统以及行走系统由PTO直接驱动，功率消耗较低的割台系统、清选系统、碎草系统等工作系统及其部分子部件均由独立的电机驱动。本方案中的电机均由动力电池提供能源，并且控制系统可以按需对各电机的转速进行单独控制，发动机在输出动力的同时，也带动发电机向动力电池充电。本发明采用了并联式混合动力技术，使得整机的续航和节能得以兼顾，同时，本发明结合部分分布式电驱动使得联合收获机多个工作系统之间的机械解耦，解决了传统联合收获机传动系统部件多、路径长，作业参数无法实时调节的问题，具有结构布局灵活、能源利用率高等优点。

本发明的技术方案是：一种并联式混合动力联合收获机，所述并联式混合动力联合收获机，包括并联式混合动力系统、割台系统、控制系统、脱粒系统、行走系统和清选系统；

所述并联式混合动力系统包括动力电池、发动机、动力耦合装置、减速器、第一电机、分动箱、离合器和发电机；所述发动机和第一电机通过动力耦合装置进行动力耦合，动力输入分动箱；所述分动箱分别与动力输出轴PTO和发电机连接，将发动机和第一电机耦合后的动力分别输入动力输出轴PTO和发电机，发电机和分动箱之间设有离合器；发电机和动力电池连接，动力输出轴PTO分别与脱粒系统的滚筒、清选系统的风机和行走系统连接；

所述控制系统分别与并联式混合动力系统、割台系统、脱粒系统和清选系统连接。

上述方案中，所述动力耦合装置为行星齿轮动力耦合装置。

上述方案中，所述发动机和第一电机通过动力耦合装置进行动力耦合，耦合后的动力通过减速器输入分动箱。

上述方案中，所述割台系统包括拨禾轮、割刀、割台搅龙和输送带；

所述拨禾轮与第二电机连接，割台搅龙和割刀分别与第三电机连接，输送带与第四电机连接。

上述方案中，所述清选系统包括风机、清选筛、杂余搅龙和籽粒搅龙；

所述风机与动力输出轴PTO连接；所述清选筛与第五电机连接；所述杂余搅龙和籽粒搅龙分别与第六电机连接。