增程器和混合动力拖拉机及其应用制造技术

本发明专利技术提供了一增程器和混合动力拖拉机及其应用，其中所述增程器配合于一混合动力拖拉机的一动力输出轴，其中所述增程器包括一内燃机、一分动箱和一发电机，其中所述发电机通过所述分动箱被连接于所述内燃机，所述动力输出轴适于通过所述分动箱被连接于所述内燃机，所述内燃机产生的动力通过所述分动箱一分为二地被分别传输至所述发电机和所述动力输出轴。

Range augmenter and hybrid tractor and its application

The invention provides an extender and a hybrid tractor and its application. The extender is matched with a power output shaft of a hybrid tractor. The extender comprises an internal combustion engine, a drive box and a generator. The generator is connected to the internal combustion engine through the drive box, and the power output shaft is suitable for being connected through the drive box. In the internal combustion engine, the power generated by the internal combustion engine is separately transmitted to the generator and the power output shaft through the transfer box.

【技术实现步骤摘要】
增程器和混合动力拖拉机及其应用
本专利技术涉及到农机领域，尤其涉及到增程器和混合动力拖拉机及其应用。
技术介绍
拖拉机是常见的农业机械之一，其用于牵引和驱动作业机械完成各项移动式作业的自走式动力机械。所述拖拉机通常被设置一PTO(powertake-off)动力输出轴，其能够连接于其他器械，其完成牵引或者是驱动作业。传统的内燃机式的所述拖拉机的所述动力输出轴能够被安装于所述拖拉机的一内燃机的输出端，以直接从所述内燃机获得动力，依靠所述拖拉机的所述内燃机多档位、工作转速恒定的特点获得平稳的动力。随着新能源应用的热潮以及对于环境保护的需求，电动拖拉机或者是混合动力拖拉机应运而生，所述动力输出轴一般用在所述拖拉机的一主驱动电机之外另加的一辅驱电机或者其他的平稳的动力以有利于后续所述动力输出轴对外输出功率可控。对于整个所述拖拉机而言，双电机方案需要为所述动力输出轴特意增加一台辅助电机，一方面使得整车成本增加，也使得对应的动力控制系统更加复杂。比如说以增程式拖拉机为例，增程式拖拉是传统拖拉机和纯电动拖拉机之间的实用过渡式拖拉机。传统的拖拉机作业油耗和排放要求较高，而采用单一能量系统的电动拖拉机，其续航能力难以满足较大功率拖拉机持续的作业需求，因此，可以采用内燃机增程器来改善电动拖拉机的续航能力。增程式混合拖动机本身存在多种工作模式，同时拖拉机需要对于行走状态和对外输出状态进行控制，此时整个控制系统将会十分复杂，制作成本和维修成本也会相应提高。进一步地，混动拖拉机可以通过传统的拖拉机改造而成，此时对于传统拖拉机是否能够提供足够的安装空间提出了一定的需求。
技术实现思路
本专利技术的一目的在于提供一增程器和混合动力拖拉机及其应用，其中所述混合动力拖拉机控制简单。本专利技术的另一目的在于提供一增程器和混合动力拖拉机及其应用，其中所述混合动力拖拉机的驱动系统结构简单。本专利技术的另一目的在于提供一增程器和混合动力拖拉机及其应用，其中所述混合动力拖拉机的一动力输出轴需要的安装空间较小。本专利技术的另一目的在于提供一增程器和混合动力拖拉机及其应用，其中所述驱动系统无需增加一台辅助电机或者是其他平稳动力源以用于连接于所述动力输出轴。本专利技术的另一目的在于提供一增程器和混合动力拖拉机及其应用，其中所述混合动力拖拉机的动力输出能够和行走输出达到动态平衡。本专利技术的另一目的在于提供一增程器和混合动力拖拉机及其应用，其中所述混合动力拖拉机的所述动力输出轴能够输出不同的转速。本专利技术的另一目的在于提供一增程器和混合动力拖拉机及其应用，其中所述增程器能够将动力一分为二分别传输至一发电机和所述动力输出轴，其中所述发电机能够给一主驱动电机供电。本专利技术的另一目的在于提供一增程器和混合动力拖拉机及其应用，其中所述发电机和所述动力输出轴分别通过一内燃机供能，工作时所述发电机的功率可控。本专利技术的另一目的在于提供一增程器和混合动力拖拉机及其应用，其中所述动力输出轴能够被监测，并且用于调整所述发电机的功率输出，从而调整所述主驱动电机的功率输出，进而实现动态平衡。本专利技术的另一目的在于一增程器和混合动力拖拉机及其应用，基于所述内燃机的恒定转速式供能，所述发电机均能够采用实时转矩调控的方式，从而实现整个所述增程器各个部件工作方式上的无缝连接。根据本专利技术的一方面，本专利技术提供了一增程器，配合于一混合动力拖拉机的一动力输出轴，其包括：一内燃机；一分动箱；和一发电机，其中所述发电机通过所述分动箱被连接于所述内燃机，所述动力输出轴适于通过所述分动箱被连接于所述内燃机，所述内燃机产生的动力通过所述分动箱一分为二地被分别传输至所述发电机和所述动力输出轴。根据本专利技术的一实施例，所述动力输出轴被可换挡地连接于所述分动箱。根据本专利技术的一实施例，所述增程器进一步包括一第一输出轴，其中所述内燃机和所述分动箱通过所述第一输出轴传动。根据本专利技术的一实施例，所述增程器进一步包括一第二输出轴，其中所述内燃机和所述动力传动轴通过所述第二输出轴传动。根据本专利技术的一实施例，所述增程器进一步包括一增程控制器，其中所述内燃机、所述分动箱以及所述发电机被分别可控制地连接于所述增程控制器。根据本专利技术的另一方面，本专利技术提供了一动力输出系统，其包括：一动力输出轴；和根据上述的增程器，其中所述动力输出轴被连接于所述分动器。根据本专利技术的一实施例，所述动力输出系统进一步包括一主驱动电机和一供电系统，其中所述发电机被可供电地连接于所述供电系统，其中所述主驱动电机被可供电地连接于所述发电机。根据本专利技术的另一方面，本专利技术提供了一混合动力拖拉机，其包括：一车体；一行走系统，其中所述行走系统被安装于所述车体；一动力输出轴；一供电系统；一控制系统；以及一驱动系统，其中所述驱动系统被安装于所述车体，其中所述驱动系统包括一主驱动电机和根据上述的増程器，其中所述主驱动电机被可供电地连接于所述供电系统，其中所述主驱动电机被可驱动地连接于所述发电机，其中所述行走系统、所述动力输出轴、所述供电系统以及所述驱动系统被分别可控制地连接于所述控制系统。根据本专利技术的一实施例，所述控制系统包括一监控单元、一处理单元以及一控制单元，其中所述监控单元被可通信地连接于所述行走系统、所述动力输出轴、所述供电系统以及所述驱动系统，所述处理单元和所述监控单元相互通信连接，所述处理单元和所述控制单元相互通信连接。根据本专利技术的一实施例，所述混合动力拖拉机具有一第一工作模式、一第二工作模式以及一第三工作模式，在所述第一工作模式，所述发电机发电供给所述主驱动电机使用，仅所述主驱动电机驱动所述行走系统，在所述第二工作模式，所述增程器仅作为所述动力输出轴的动力源使用，在所述第三工作模式，所述发电机发电并且所述增程器对所述动力轴输出，藉由所述控制单元控制所述增程器以使所述拖拉机从在所述第一工作模式、所述第二工作模式以及所述第三工作模式之间切换。根据本专利技术的一实施例，所述内燃机和所述发电机被分别可控制地连接于所述控制单元，在所述动力输出轴的负载变化时，所述控制单元控制所述发电机以使所述内燃机在满足所述动力输出轴输出时保持在一预设工作区域。根据本专利技术的一实施例，所述内燃机、所述发电机以及所述供电系统被分别可控制地连接于所述控制单元，在所述行走系统的输出变化时，所述控制单元控制所述供电系统以使所述发电机和所述供电系统在满足所述行走系统的输出的同时保持所述内燃机在一预设工作区域。根据本专利技术的一实施例，所述内燃机、所述发电机以及所述供电系统被分别可控制地连接于所述控制单元，在所述行走系统的输出需求变化并且所述动力输出轴的负载变化时，所述控制单元控制所述发电机和所述供电系统以在满足所述行走系统输出和所述动力输出轴负载的同时保持所述内燃机在一预设工作区域。根据本专利技术的另一方面，本专利技术提供了一动力输出系统的控制方法，应用于一混合动力拖拉机，其包括如下步骤：在藉由一动力输出系统的一主驱动电机提供动力时，监控所述动力输出系统，其中所述动力输出系统的一内燃机的动力分别分配至所述动力输出系统的一发电机和一动力输出轴，其中所述主驱动电机的电能来源于所述发电机；和响应于所述动力输出轴的荷载检测，所述内燃机处于最大输出功率阶段，控制所述发电机的发电扭矩大小以调节所述发电机的发电量的大小，其中所述行走系统被可驱动地连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一增程器，配合于一混合动力拖拉机的一动力输出轴，其特征在于，包括：一内燃机；一分动箱；和一发电机，其中所述发电机通过所述分动箱被连接于所述内燃机，所述动力输出轴适于通过所述分动箱被连接于所述内燃机，所述内燃机产生的动力通过所述分动箱一分为二地被分别传输至所述发电机和所述动力输出轴。

【技术特征摘要】
1.一增程器，配合于一混合动力拖拉机的一动力输出轴，其特征在于，包括：一内燃机；一分动箱；和一发电机，其中所述发电机通过所述分动箱被连接于所述内燃机，所述动力输出轴适于通过所述分动箱被连接于所述内燃机，所述内燃机产生的动力通过所述分动箱一分为二地被分别传输至所述发电机和所述动力输出轴。2.根据权利要求1所述的增程器，其中所述动力输出轴被可换挡地连接于所述分动箱。3.根据权利要求2所述的增程器，进一步包括一第一输出轴，其中所述内燃机和所述分动箱通过所述第一输出轴传动。4.根据权利要求2所述的增程器，进一步包括一第二输出轴，其中所述内燃机和所述动力传动轴通过所述第二输出轴传动。5.根据权利要求1至4任一所述的增程器，进一步包括一增程控制器，其中所述内燃机、所述分动箱以及所述发电机被分别可控制地连接于所述增程控制器。6.一动力输出系统，其特征在于，包括：一动力输出轴；和根据权利要求1至5任一所述的增程器，其中所述动力输出轴被连接于所述分动器。7.根据权利要求6所述的动力输出系统，进一步包括一主驱动电机和一供电系统，其中所述发电机被可供电地连接于所述供电系统，其中所述主驱动电机被可供电地连接于所述发电机。8.一混合动力拖拉机，其特征在于，包括：一车体；一行走系统，其中所述行走系统被安装于所述车体；一动力输出轴；一供电系统；一控制系统；以及一驱动系统，其中所述驱动系统被安装于所述车体，其中所述驱动系统包括一主驱动电机和根据权利要求1至5任一所述的増程器，其中所述主驱动电机被可供电地连接于所述供电系统，其中所述主驱动电机被可驱动地连接于所述发电机，其中所述行走系统、所述动力输出轴、所述供电系统以及所述驱动系统被分别可控制地连接于所述控制系统。9.根据权利要求8所述的混合动力拖拉机，其中所述控制系统包括一监控单元、一处理单元以及一控制单元，其中所述监控单元被可通信地连接于所述行走系统、所述动力输出轴、所述供电系统以及所述驱动系统，所述处理单元和所述监控单元相互通信连接，所述处理单元和所述控制单元相互通信连接。10.根据权利要求9所述的混合动力拖拉机，其中所述混合动力拖拉机具有一第一工作模式、一第二工作模式以及一第三工作模式，在所述第一工作模式，所述发电机发电供给所述主驱动电机使用，仅所述主驱动电机驱动所述行走系统，在所述第二工作模式，所述增程器仅作为所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李杰，王锐，雷仕泽，史慧星，杜小义，
申请(专利权)人：丰疆智慧农业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42