CN109649188A - 混合动力拖拉机及其供能调整方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一混合动力拖拉机及其供能调整方法，其中所述混合动力拖拉机包括一主体机身；一动力系统，所述动力系统被设置在所述主体机身上，其中所述动力系统包括：一蓄电池组，所述蓄电池组被设置在所述主体机身上；一燃料电池组，所述燃料电池组被设置在所述主体机身上；以及一电动机，其中所述蓄电池组和所述燃料电池组并联地电连接所述电动机，并适于为所述电动机供能，其中所述蓄电池组和所述燃料电池组供能的比例能够被调整，以适应不同的供能模式；以及一拖拉机控制系统，所述拖拉机控制系统被设置在所述主体机身，并且所述动力系统驱动地连接所述拖拉机控制系统，使得所述拖拉机控制系统完成相应的操作。
Description
技术领域
本发明涉及农用机械，尤其是涉及一混合动力拖拉机及其供能调整方法。
背景技术
在现代农业中，农用拖拉机是相当普遍的机械，应用于收割和播种等操作，一般地，农用拖拉机的动力来源是燃油等传统动力源，而传统动力源的劣势在于产生较多的尾气和噪音，并且随着现代农业的消耗持续地加大，传统动力源持续地消耗。
清洁能源应用在家用车辆中已经相当普遍了，并且技术相对较为成熟。但是清洁能源应用到农业车辆，尤其是农用拖拉机等车辆中，一个很重要的方面在于使用该清洁能源能否提供足够的动力支持。
另一点在于如何维持动力的输出，例如使用电池为农用拖拉机供能，考虑到电池等能源消耗过快，而该农用拖拉机一般需要较大功率的动力驱使并且持续的时间较长，并且电能如何控制和输出是需要考虑的情况。
并且，采用油电混合动力的拖拉机，其电能仅仅是一种补充能源，其主要能源依旧还是传统燃油电能，一直没有解决的问题在于，如何设计一套行之有效的电能输出系统和电能补充系统。
此外，在行驶的过程中，一般采用传统能源的拖拉机通过离合器来控制输动力的大小，进而控制行驶速度，但是输出功率很难控制。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一混合动力拖拉机及其供能调整方法，其中该混合动力拖拉机采用混合动力供能，其中一部分是一燃料电池组，另一部分是一蓄电池组。
本发明的一个目的在于提供一混合动力拖拉机及其供能调整方法，其中该混合动力拖拉机采用混合动力，在行驶的过程中，能够通过该燃料电池组和该蓄电池组联合供电。
本发明的一个目的在于提供一混合动力拖拉机及其供能调整方法，其中该混合动力拖拉机采用混合动力，在行驶的过程中，能够单独地通过该燃料电池组供能，也能够单独地通过该蓄电池组供电。
本发明的一个目的在于提供一混合动力拖拉机及其供能调整方法，其中该混合动力拖拉机采用混合动力，在行驶的过程中，该燃料电池组能够为该蓄电池组供电，以维持整体供能。
本发明的一个目的在于提供一混合动力拖拉机及其供能调整方法，其中该混合动力拖拉机采用混合动力，在行驶的过程中，该燃料电池组提供一燃料容器，该燃料容器提供一预定容量阈值，其容量在该预定容量阈值之上，该燃料电池组能够为该蓄电池组充电，也能够单独或联合该蓄电池组为该混合动力拖拉机供能。
本发明的一个目的在于提供一混合动力拖拉机及其供能调整方法，其中在行进中，该混合动力拖拉机的该蓄电池组和该燃料电池组的供能比例能够被调整，以适应不同的作业情况。
本发明的一个目的在于提供一混合动力拖拉机及其供能调整方法，该蓄电池组通过设置在其供电电路上的一调整模块来调整其供能大小，进而调整该蓄电池组和该燃料电池组为该电动机的供能比例。
本发明的一个目的在于提供一混合动力拖拉机及其供能调整方法，该燃料电池组能够通过设置在其供电电路上的一调整模块来调整其供能大小，进而调整该蓄电池组和该燃料电池组为该电动机的供能比例。
本发明的一个目的在于提供一混合动力拖拉机及其供能调整方法，该燃料电池组能够通过设置在该燃料容器内的一容器调整装置来调整其供能大小，进而调整该蓄电池组和该燃料电池组为该电动机的供能比例。
本发明的一个目的在于提供一混合动力拖拉机及其供能调整方法，该燃料电池组能够通过设置在该燃料通道和该氧化剂通道的一通道调整装置来调整其供能大小，进而调整该蓄电池组和该燃料电池组为该电动机的供能比例。
本发明的一个目的在于提供一混合动力拖拉机及其供能调整方法，其中该混合动力拖拉机采用混合动力，在行驶的过程中，该燃料电池组提供一燃料容器，该燃料容器提供一预定容量阈值，其容量在该预定容量阈值之下，该燃料电池组仅能够为该混合动力拖拉机供能，不适宜为该蓄电池组供电。
本发明的一个目的在于提供一混合动力拖拉机及其供能调整方法，该蓄电池组提供一预定电量阈值，其电量在该预定电量阈值之上，该蓄电池组能够单独或联合该燃料电池组为该混合动力拖拉机供能。
本发明的一个目的在于提供一混合动力拖拉机及其供能调整方法，该蓄电池组的电量在该预定电量阈值之下，在行驶过程中，该蓄电池组需要提示该燃料电池组为其充电，在停车过程中，该蓄电池组需要提示操作者连接外接电源为其充电，此时，所需要该燃料电池组的该燃料容器的容量大于该预定容量阈值。
依据本发明的另一方面，本发明提供了一混合动力拖拉机，包括：
一主体机身；
一动力系统，其中所述动力系统被设置在所述主体机身上，其中所述动力系统包括：
一蓄电池组，其中所述蓄电池组被设置在所述主体机身上；
一燃料电池组，其中所述燃料电池组被设置在所述主体机身上，并且所述蓄电池组被电连接于所述燃料电池组；以及
一电动机，其中所述蓄电池组和所述燃料电池组并联地电连接所述电动机，并适于为所述电动机供能，其中所述蓄电池组和所述燃料电池组供能的比例能够被调整，以适应不同的供能模式；以及
一拖拉机控制系统，所述拖拉机控制系统被设置在所述主体机身，并且所述动力系统驱动地连接所述拖拉机控制系统，使得所述拖拉机控制系统完成相应的操作。
根据本发明的一个实施例，所述拖拉机控制系统包括：
一传动系统，所述传动系统连接所述动力系统以传输动力；
一驱动系统，所述驱动系统被设置在所述主体机身下部，并且所述传动系统连接所述驱动系统以传输动力，以适于带动所述混合动力拖拉机行驶；以及
一操作系统，所述操作系统被设置在所述主体机身上部，并且所述操作系统可控制地连接所述动力系统、所述传动系统以及所述驱动系统，使得所述操作系统能够控制所述动力系统输出电能。
根据本发明的一个实施例，所述操作系统包括一调整模块和一控制模块，所述控制模块可控制地连接所述调整模块，进而调整所述燃料电池组向所述电动机供电的电流大小，并且最终调整所述燃料电池组和所述蓄电池组的供能比例。
根据本发明的一个实施例，所述操作系统包括一控制台和一变电阻器，其中所述控制模块通信地连接所述控制台，所述调整模块通信地连接所述变电阻器，所述变电阻器被设置在所述燃料电池组到所述电动机的供电电路上，所述控制台可控制地连接所述变电阻器，进而调整所述燃料电池组向所述电动机供电的电流大小。
根据本发明的一个实施例，所述操作系统包括一调整模块和一控制模块，所述控制模块可控制地连接所述调整模块，进而调整所述燃料电池组向所述电动机供电的电流大小，并且最终调整所述燃料电池组和所述蓄电池组的供能比例。
根据本发明的一个实施例，所述操作系统包括一控制台和一变电阻器，其中所述控制模块通信地连接所述控制台，所述调整模块通信地连接所述变电阻器，所述变电阻器被设置在所述蓄电池组到所述电动机的供电电路上，所述控制台可控制地连接所述变电阻器，进而调整所述蓄电池组向所述电动机供电的电流大小。
根据本发明的一个实施例，中所述操作系统包括一调整模块和一控制模块，所述控制模块可控制地连接所述调整模块，进而调整所述燃料电池组向所述电动机供电的电流大小以及所述蓄电池组向所述电动机供电的电流大小，并且最终调整所述燃料电池组和所述蓄电池组的供能比例。
根据本发明的一个实施例，所述操作系统包括一控制台和一变电阻器，其中所述控制模块通信地连接所述控制台，所述调整模块通信地连接所述变电阻器，所述变电阻器被分别地设置在所述燃料电池组到所述电动机的供电电路上以及所述蓄电池组到所述电动机的供电电路上，所述控制台可控制地连接所述变电阻器，进而调整所述燃料电池组向所述电动机供电的电流大小以及所述蓄电池组向所述电动机供电的电流大小。
根据本发明的一个实施例，所述燃料电池组包括：
一燃料通道，所述燃料通道适于允许一燃料通过；
一氧化剂通道，所述氧化剂适于允许一氧化剂通过；以及
一反应室，其中所述燃料通道和所述氧化剂通道均连通于所述反应室，使得所述燃料和所述氧化剂在所述反应室中反应生电。
根据本发明的一个实施例，所述燃料电池组还包括一通道调整装置，所述通道调整装置被设置在所述燃料通道，以调整所述燃料通过所述燃料通道的通过量，进而进而调整所述燃料电池组所生成的电流大小并且最终调整所述燃料电池组和所述蓄电池组的供能比例。
根据本发明的一个实施例，所述燃料电池组还包括一通道调整装置，所述通道调整装置被设置在所述氧化剂通道，以调整所述氧化剂通过所述氧化剂通道的通过量，进而进而调整所述燃料电池组所生成的电流大小并且最终调整所述燃料电池组和所述蓄电池组的供能比例。
根据本发明的一个实施例，所述燃料电池组还包括一燃料容器，所述燃料容器储存一定量的燃料，其中所述燃料容器通过所述燃料通道将所述燃料输送到所述反应室，所述燃料容器包括一容器调整装置，所述容器调整装置被设置在所述燃料容器中以调整所述燃料的通过量。
根据本发明的一个实施例，所述操作系统包括一控制台，所述控制台可控制地连接所述通道调整装置，使得所述控制台能够控制所述通道调整装置进而调整所述燃料的通过量。
根据本发明的一个实施例，所述操作系统包括一控制台，所述控制台可控制地连接所述通道调整装置，使得所述控制台能够控制所述通道调整装置进而调整所述氧化剂的通过量。
根据本发明的一个实施例，所述操作系统包括一控制台，所述控制台可控制地连接所述容器调整装置，使得所述控制台能够控制所述容器调整装置，进而调整所述燃料容器的所述燃料的通过量。
根据本发明的一个实施例，所述蓄电池组所占的供能比例为0-50％，所述燃料电池组所占的供能比例为50-100％。
根据本发明的一个实施例，中所述蓄电池组所占的供能比例为0-5％，所述燃料电池组所占的供能比例为95-100％；或者所述蓄电池组所占的供能比例为 5-10％，所述燃料电池组所占的供能比例为90-95％；或者所述蓄电池组所占的供能比例为10-15％，所述燃料电池组所占的供能比例为85-90％；或者所述蓄电池组所占的供能比例为15-20％，所述燃料电池组所占的供能比例为80-85％；或者所述蓄电池组所占的供能比例为20-25％，所述燃料电池组所占的供能比例为 75-80％；或者所述蓄电池组所占的供能比例为25-30％，所述燃料电池组所占的供能比例为70-75％；或者所述蓄电池组所占的供能比例为30-35％，所述燃料电池组所占的供能比例为65-70％；或者所述蓄电池组所占的供能比例为35-40％，所述燃料电池组所占的供能比例为60-65％；或者所述蓄电池组所占的供能比例为40-45％，所述燃料电池组所占的供能比例为55-60％；或者所述蓄电池组所占的供能比例为45-50％，所述燃料电池组所占的供能比例为50-55％。
根据本发明的一个实施例，所述混合动力拖拉机还包括一感应系统，其中所述感应系统被设置在所述主体机身上并电连接所述动力系统，其中所述感应系统包括一感应模块和一感应装置，所述感应装置被设置在所述主体机身上，所述感应装置通信地连接所述感应模块，并且所述控制模块可控制地连接所述感应模块。
依本发明的另一个方面，本发明进一步提供一供能调整方法，其中所述供能调整方法包括如下步骤：
(a)在一控制台接收一感应信号；
(b)进而生成一调整信号，将所述调整信号通过一控制模块传输到一调整模块；以及
(c)通过所述调整模块，执行所述调整信号，进而完成相应的调整操作。
根据本发明的一个实施例，所述步骤(c)进一步地包括以下步骤：
(c.1)所述调整模块通信地连接一变电阻器，执行所述调整信号，并调整一电动机的供电电路的电流大小，进而调整供能比例。
根据本发明的一个实施例，所述步骤(c)进一步地包括以下步骤：
(c.2)所述调整模块通信地连接一容器调整装置，执行所述调整信号，并调整一燃料容器的燃料通过量大小，进而调整供能比例。
根据本发明的一个实施例，所述步骤(c)进一步地包括以下步骤：
(c.3)所述调整模块通信地连接一通道调整装置，执行所述调整信号，并调整一燃料通道通过的燃料通过量大小，以及一氧化剂通道通过的氧化剂通过量的大小，进而调整供能比例。
根据本发明的一个实施例，所述步骤(a)中的所述感应信号，通过一感应系统的一感应装置所生成，并通过一感应模块所接收并传递到所述控制模块，并在所述控制台中处理。
附图说明
图1为本发明提供一混合动力拖拉机的整体示意图。
图2为本发明提供一混合动力拖拉机的动力系统的示意图。
图3A至图3C为本发明动力系统的三种功能模式。
图4A至图4C为本发明供能调整方式的示意图。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。
如图1所示，图1为本发明提供一混合动力拖拉机的整体示意图，其中该混合动力拖拉机10在面对不同的作业工况下，采用不同的工作模式应对。通常的，该混合动力拖拉机10面对以下几种作业情况：
第一、在平稳行驶状态下，是指在平整道路或者是在较为平整的田地之中行驶，此时，该混合动力拖拉机10仅仅需要克服路面的阻力，所需的动力维持该混合动力拖拉机10行驶即可。
第二、在作业状态下，是指在田地之中行驶并且同时操作耕种或者收割等作业，此时，该混合动力拖拉机10不仅需要克服地面的阻力，地面大多情况是凹凸不平的，而且需要同时操作例如耕种或者收割等作业，所需的动力远远大于上述平稳行驶状态下。
并且在第二种作业情况下，该混合动力拖拉机10还可再分为强作业状态和弱作业状态。为了更好地操作该混合动力拖拉机10，该混合动力拖拉机10根据上述几种作业情况，具有以下几种工作模式：1、空载模式；2、强作业模式；3、弱作业模式，操作者可以随时进行手动切换，也可以通过该混合动力拖拉机10 的自动感应系统完成自动切换。
在本发明的这个实施例中，该混合动力拖拉机10包括一主体机身11、一动力系统12和一拖拉机控制系统100，该动力系统12被设置在该主体机身11上，其中该拖拉机控制系统100被设置在该主体机身11，并且该动力系统12驱动地连接该拖拉机控制系统100，使得该拖拉机控制系统100完成相应的操作。
进一步地，该拖拉机控制系统100包括一驱动系统14、一传动系统13和一操作系统15，其中该动力系统12被设置在该主体机身11中，该主体机身11是该混合动力拖拉机10的整体框架。该驱动系统14被设置在该主体机身11下，以带动该主体机身11行驶。
该动力系统12可控制地连接该传动系统13，使得该动力系统12为该传动系统13提供动力来源。进一步地，该传动系统13与该驱动系统14机械连接，使得该传动系统13带动该驱动系统14，进而该驱动系统14驱动该混合动力拖拉机10。并且，该传动系统13与该操作系统15机械连接，使得该传动系统13带动该操作系统15，进而该操作系统15完成该混合动力拖拉机10的相应的操作。
在本发明的这个实施例中，更具体地，该驱动系统14被设置在该主体机身 11的下部，以完成行驶的功能；该动力系统12和该驱动系统14被设置在该主体机身11的上部，并且可以相邻地设置；该操作系统15一方面被电连接于该动力系统12，以便该动力系统12为该操作系统15提供电源，并且该操作系统15 可控制地连接该动力系统12，使得该操作系统15控制该动力系统来实现动力的改变；另一方面，通过该传动系统13与该操作系统15的机械连接，使得该操作系统15能够通过该传动系统13提供的动力完成相应的操作；该传动系统13同样机械地连接该驱动系统14并且使得该驱动系统14获得行驶的动力。
由于拖拉机一般应用在农田中，该主体机身11包括一主支架111、一驾驶舱位112和一工作舱位113，其中该驾驶舱位112被设置在该主体架111的内部，适于该混合动力拖拉机10的操作者驾驶；该工作舱位113被设置在该主体架111，其中该操作系统15的一部分被设置在该工作舱位113中，适于完成该混合动力拖拉机10的工作操作，该操作系统15的另一部分被设置在该驾驶舱位112，适于操作者驾驶并且操控和切换工作模式。
需要的注意的是，在另一个不同的实施例之中，该主体机身11具有一主支架111，即可支撑和保护所有的结构。而在另一个实施例中，该主体机身11A包括一主支架111和一工作舱位113；在另一个实施例中，该主体机身11B包括一主支架111和一驾驶舱位112。
在本实施例中，该动力系统12被设置在该主支架111的后部，该工作舱位 113被设置在该主支架111的前部。该驱动系统14被设置在该主支架111的下部。该传动系统13被设置在该主支架111之中。此时，该混合动力拖拉机10为后置驱动。
可以理解的是，该动力系统12被设置在该主支架111的前部以及该工作舱位113的侧部，此时，该混合动力拖拉机10为前置驱动。
本发明中该混合动力拖拉机10的混合动力并非现有大多数的油电混合动力，而是燃料电池和蓄电池的混合动力。燃料电池和蓄电池的混合动力的优势在于不需要消耗燃油能源和避免所产生的有害气体，并且提高了工作效率。
如图2所示，图2为本发明该动力系统12的示意图。该动力系统12包括一蓄电池组121、一燃料电池组122、一电动机123和一动力耦合装置124，其中该蓄电池组121和该燃料电池组122串联地电连接该电动机123，使得该电动机 123通过该蓄电池组121和该燃料电池组122提供电源。
具体地，该电动机123与该动力耦合装置124机械连接，使得该电动机123 的动力通过该动力耦合装置124保证正常的动力输出。该动力耦合装置124在不同的供能模式下，能够调整其接收到的动力来源，并且该动力耦合装置124在第三种供能模式下，混合了该蓄电池组121和该燃料电池组122的动力输出。
需要注意的是，该电动机123所需要的电流是交流电，而该蓄电池组121和该燃料电池组122所产生的电均为直流电，因此，在该电动机123设置有一电流控制系统1230，通过该电流控制系统1230接收来自该燃料电池组122和该蓄电池组121的直流电，并将该直流电转换成交流电。
该蓄电池组121和该燃料电池组122被设置在该主体架111之内，该蓄电池组121具有一外接电源接口1210，该外接电源接口1210电连接一外接电源P，通过连接该外接电源P连接，以向该蓄电池组121充电。该燃料电池组122具有一个燃料通道21和一氧化剂通道22和一反应室23，其中该燃料进口21接通燃料，该氧化剂进口22连接氧化剂，并且该燃料通道21和该氧化剂通道22连通该反应室23使得该氧化剂和该燃料在该反应室23内发生反应以说产生电流，以使该燃料电池组122到供电的效果。
并且，该燃料电池组122还具有一升压器25，该升压器25电连接该反应室23，使得该燃料电池组122的该反应室23反应所生成的电压通过该升压器25升压，以适于为该电动机123供能。需要注意的是，该蓄电池组121不需要通过该升压器升压。
值得一提的是，该蓄电池组121本身的质量以及体积的存在，使得相对的需要占据一定的体积并且需要被直接设置在该混合动力拖拉机10的该主支架111 上，该燃料电池组122进一步地还包括一燃料容器24，由于该燃料电池组的122 的该氧化剂可以是外界空气，因此可以通过外界空气直接获得。因此，不需要额外占据该混合动力拖拉机10的体积去设置一个氧化剂容器，但是该燃料容器24 同样需要的一定的体积被放置在该混合动力拖拉机10中。
进一步地，该动力系统12还包括一负压发生装置125，该负压发生装置125 被设置在该氧化剂通道22中，当该负压发生装置125开始工作的时候，在该氧化剂通道22中形成负压，并且使得外界空气能够通过该氧化剂通道22进入该反应室24。
具体地，该负压发生装置125被配置为一风机装置，该风机装置125包括一风机电源和一风机主体，该风机电源电连接该风机主体，并且将该风机主体被设置在该氧化剂通道22中，当该风机主体开始工作的时候，在该氧化剂通道22中形成负压，并且使得外界空气能够通过该氧化剂通道22进入该反应室24。
如图3A-C所示，该操作系统15还包括一控制模块33和一充电开关340，其中该控制模块33可控制地连接该充电开关340，进而控制该充电开关340完成向该蓄电池组121的充电操作。该充电开关340被设置在该燃料电池组122和该蓄电池组121的充电电路上，该充电开关340能够控制该燃料电池组122是否完成对于该蓄电池组121的充电操作。
在这个过程中，该电动机123具有三种供能模式：
第一、仅需要该蓄电组121为该电动机123提供电源，如图3A所示；
第二、仅需要该燃料电池组122为该电动机123提供电源，如图3B所示；
第三、同时需要该蓄电池组121和该燃料电池组122提供电源，如图3C所示。以上三种供能模式能够通过该操作系统15控制来实现切换。
对应的，不同的供能模式适应于不同的行驶模式。其中该第一种供能模式适应于空载行驶模式，一般地，空载行驶模式包括在平整的路面行驶，并且无较大的负载的情况；其中第二种供能模式适应于普通行驶模式，一般地，普通行驶模式包括在田地中作业或者搭载一定的负载行驶的情况；其中第三种供能模式适应于加强行驶模式，一般地，加强行驶模式包括车辆起步、车辆加速或者搭载一定的负载在阻力较大田地中作业。
需要注意的是，该燃料电池组122通过该燃料容器24提供燃料完成发电，同时该燃料容器24具有一预定容量阈值，当该燃料容器24的容量大于该预定容器阈值。此时，该燃料电池组122一方面能够电连接该蓄电池组121，并且能够为该蓄电池组121充电；另一方面，该燃料电池组122能够独立地完成对于该混合动力拖拉机10的供能，也就是上述第二种供能模式。当该燃料容器24的容量小于或者等于该预定容量阈值，此时，该燃料电池组122不适宜为该蓄电池组 121充电。
该燃料电池组122独立地完成对于该混合动力拖拉机10供能所需的该燃料容器24的容量设定根据具体的情况能够更新，便于适应不同的作业情况。
值得一提的是，第二种供能模式适合在农田中普通耕种状态，也就是在普通作业模式下，该燃料电池组122能够单独地为该电动机123供能。该燃料容器 24的该预定容量阈值可以是50％或者其他能够设定的容量比例。
并且，当该蓄电池组121的电量大于该预定电量阈值的情况下，该蓄电池组 121一方面能够配合该燃料电池组122完成联合供能，另一方面，该蓄电池组121 也可以单独地为该电动机123供能。可以理解的是，该蓄电池组121单独供能的情况下，可以维持一段时间，而长时间的作业较为消耗电能。当该蓄电池组121 的电量小于或者等于该预定电量阈值，此时，该蓄电池组121需要该燃料电池组 122为其充电。
需要注意的是，在该蓄电池组121需要该燃料电池组122为其充电的情况下，首先考虑的是，该燃料电池组122的该燃料容器24的容量大于该预定容量阈值，也就是说，该燃料电池组122能够产生足够的电能。
值得一提的是，在第一种供能模式下，也就是说，该蓄电池组121单独为该电动机123供电。此时，需要的条件是：该蓄电池组121的电量大于该预定电量阈值。第一种供能模式一般适宜平地或者空载等电能消耗较小的情况。
在第二种供能模式下，也就是说，该燃料电池组122单独为该电动机123供电。此时，需要的条件是：该燃料电池组122的该燃料容器24的容量大于该预定容量阈值。这种供能模式一般适宜平稳的作业状态，例如平稳状态下的播种和收割等操作。
在第三种供能模式下，也就是说，该燃料电池组122和该蓄电池组121联合为该电动机123供能。此时，需要的条件是：该蓄电池组121的电量大于该预定电量阈值，同时该燃料电池组122的该燃料容器24的容量大于该预定容量阈值。这种供能模式一般适宜起步状态和加速状态，例如在上坡的过程或者是遭遇阻力较大的地面等。
值得一提的是，该燃料电池组122能够向该蓄电池组121充电，同时也可以为该电动机123供电。而该蓄电池组121只能允许在充电和放电之间选择一项，也就是说，当该燃料电池组122为该蓄电池组121充电的情况下，该蓄电池组 121不能完成对于该电动机123的供电。
也就是说，在第一种供能模式下，该控制模块33生成一第一控制信号，并且切断该燃料电池组122与该电动机123的供电电路和接通该蓄电池组121与该电动机123的供电电路，使得仅能通过该蓄电池组121为该电动机123供电。
在第二种供能模式下，该控制模块33生成一第二控制信号，并且切断该蓄电池组121与该电动机123的供电电路和接通该燃料电池组122与该电动机123 的供电电路，使得仅能通过该燃料电池组122为该电动机123供电。
在第三种供能模式下，该控制模块33生成一第三控制信号，并且接通该燃料电池组122和该蓄电池组121与该电动机123的供电电路，使得该燃料电池组 122和该蓄电池组121联合供电。
在本发明中，该燃料电池组122和该蓄电池组121具有一定的比例，在第三种供能模式下，也就是联合供电的情况。
在上述实施例中，该控制模块33一方面能够调整通过不同的控制信号来调整该燃料电池组122和该蓄电池组121的供电接通和切断的情况，而且能够控制该燃料电池组122和该蓄电池组121的供能比例。具体地，该燃料电池组122的供能比例在50％-100％之间，相应的，该蓄电池组121的供能比例在0％-50％之间。
在其中一个实施例中，该蓄电池组所占的供能比例为0-50％，该燃料电池组所占的供能比例为50-100％。
在其中一个实施例中，该蓄电池组所占的供能比例为0-5％，该燃料电池组所占的供能比例为95-100％。
在其中一个实施例中，该蓄电池组所占的供能比例为5-10％，该燃料电池组所占的供能比例为90-95％。
在其中一个实施例中，该蓄电池组所占的供能比例为10-15％，该燃料电池组所占的供能比例为85-90％。
在其中一个实施例中，该蓄电池组所占的供能比例为15-20％，该燃料电池组所占的供能比例为80-85％。
在其中一个实施例中，该蓄电池组所占的供能比例为20-25％，该燃料电池组所占的供能比例为75-80％。
在其中一个实施例中，该蓄电池组所占的供能比例为25-30％，该燃料电池组所占的供能比例为70-75％。
在其中一个实施例中，该蓄电池组所占的供能比例为30-35％，该燃料电池组所占的供能比例为65-70％。
在其中一个实施例中，该蓄电池组所占的供能比例为35-40％，该燃料电池组所占的供能比例为60-65％。
在其中一个实施例中，该蓄电池组所占的供能比例为40-45％，该燃料电池组所占的供能比例为55-60％。
在其中一个实施例中，该蓄电池组所占的供能比例为45-50％，该燃料电池组所占的供能比例为50-55％。
根据上述多个实施例的阐述，其中该燃料电池组122供能的比例是大于或者等于该蓄电池组121的供能比例，也就是说，大多数情况下，该燃料电池组122 所占的比例为大部分，并该蓄电池组121所占的比例为小部分。并且可以知道的是，该燃料电池组122和该蓄电池组121均能够单独地为该电动机123供电。
值得一提的是，该控制模块33进一步地控制该燃料电池组122和该蓄电池组121的供能比例，通过调整该燃料电池组122到该电动机123的供电电路的电流大小和调整该蓄电池121到该电动机123的供电电路的电流大小，来调整该蓄电池组121和该燃料电池组122的供能比例。
具体地，该操作系统15提供一控制台330，该控制台330可控制地连接该控制模块，进而控制该控制模块33生成所指定的控制信号，如该第一、第二或者第三控制信号，进而调整该蓄电池组121和该燃料电池组122的供能模式。
为实现上述调整供能比例的操作，如图4A所示，该操作系统15进一步地提供一调整模块35和一变电阻器350，该变电阻器350可以被设置在该燃料电池组121到该电动机123的供电电路上，该调整模块35可控制地连接该变电阻器 350，该调整模块35控制该变电阻器350进而调整通过该燃料电池组121到该电动机123的供电电路上的电流，并最终调整该蓄电池组121和该燃料电池组122 的供能比例。
上述该调整模块35还具有另一种实施方式，其中该变电阻器350可以被设置在该蓄电池组121到该电动机123的供电电路上，该调整模块35可控制地连接该变电阻器350。该调整模块35控制该变电阻器350进而调整通过该蓄电池组121到该电动机123的供电电路上的电流，并最终调整该蓄电池组121和该燃料电池组122的供能比例。
上述该调整模块35的另一种实施方式，其中该变电阻器350被分别地设置在该蓄电池组121到该电动机123的供电电路上，以及该燃料电池组122到该电动机123的供电电路上，该调整模块35可控制地连接该变电阻器350。其中该调整模块35控制该变电阻器350进而调整通过该电动机123的供电电路上的电流，并最终调整该蓄电池组121和该燃料电池组122的供能比例。
上述多种实施方式中，该控制模块33可控制地连接该调整模块35，并且该调整模块35通信地连接该变电阻器350，使得该控制模块33控制该变电阻器350 控制该供电电路上的电流大小。
如图4B所示，本发明进一步地提供另一种实施方式，其中该燃料电池组122 还包括一通道调整装置220，其中该通道调整装置220被设置在该燃料通道21 内，以调整该燃料通过该燃料通道21的通过量，进而进而调整该燃料电池组122 所生成的电流大小并且最终调整该燃料电池组122和该蓄电池组121的供能比例。
在本实施例的另一种实施方式中，该燃料电池组122还包括一通道调整装置 220，该通道调整装置220被设置在该氧化剂通道22，以调整该氧化剂通过该氧化剂通道22的通过量，进而进而调整该燃料电池组122所生成的电流大小并且最终调整该燃料电池组122和该蓄电池组121的供能比例。
如图4C所示，在本实施例的另一种实施方式中，该燃料容器24储存一定量的燃料，其中该燃料容器24通过该燃料通道21将该燃料输送到该反应室，该燃料容器24包括一容器调整装置240，该容器调整装置240被设置在该燃料容器 24中以调整该燃料的通过量。
上述实施例中，该通道调整装置220和该容器调整装置240均通信地连接该调整模块35，并且该控制模块33可控制地连接该调整模块35，因此，该控制模块33能够控制该通道调整装置220和该容器调整装置240，进而完成对于该蓄电池组121和该燃料电池组122的供能比例的调整。
具体地，该控制模块33生成一调整信号，进而传递该调整信号到该调整模块35，进而执行该调整信号。其中该调整模块35通信地连接该通道调整装置220 或者该容器调整装置240，其中该操作系统15包括一控制台330，该控制台330 可控制地连接该控制模块33进而生成该调整信号，并且通过该调整模块35调整该通道调整装置220或者该容器调整装置240。
并且，该控制台330接收一操作信号，该操作信号可以是来自操作者的手动操作，也可以是来自该控制台330本身设定的程序，也就是说，该控制台330接收的操作信号来自预设的信号。
另外，在另一种实施例中，本发明进一步地提供一感应系统16，其中该感应系统16包括一感应模块160和一感应装置161，其中该感应系统16被设置在该主体机身11上，并电连接该动力系统12，使得该感应系统16通过该动力系统 12供能。
具体地，该感应装置161通信地连接该感应模块160，并且该控制模块33可控制地连接该感应模块160。该感应装置161被设置在该主体机身11上，当该感应装置161感应到作业工况的变化，例如需要加速或者加大马力的情况，该感应装置161生成一感应信号，并且通过该感应模块160所接收该感应信号，并将该感应信号传输到该控制模块33，并最终在该控制台330接收并处理，进而生成一调整信号，将该调整信号通过一控制模块33传输到一调整模块35，并完成相应的调整操作。
可以理解的是，该感应装置161可以是一阻力感应器，能够感应前方路面传递的阻力的增大；该感应装置161可以是一水平感应器，能够感应前方路面的水平倾斜度；或者是本领域技术人员能够联想到检测到前方作业工况的装置。
根据上述调整的方式，本发明进一步地提供了一供能调整方法，其步骤包括：
a、在一控制台330接收一感应信号；
b、进而生成一调整信号，将该调整信号通过一控制模块33传输到一调整模块35；以及
c、通过该调整模块35，执行该调整信号，进而完成相应的调整操作。
在上述方法中，该步骤c进一步地包括以下步骤：
c1、该调整模块35通信地连接一变电阻器350，执行该调整信号，并调整一电动机123的供电电路的电流大小，进而调整供能比例。
进一步地包括以下步骤：c2、该调整模块35通信地连接一容器调整装置240，执行该调整信号，并调整一燃料容器24的燃料通过量大小，进而调整供能比例。
进一步地包括以下步骤：c3、该调整模块通信地连接一通道调整装置220，执行该调整信号，并调整一燃料通道21通过的燃料通过量大小，以及一氧化剂通道22通过的氧化剂通过量的大小，进而调整供能比例。
在本发明的具体实施例中，该蓄电池组121可以被配置为一锂电池组，该锂电池组外接一外接电源P，即可直接充电，或者是通过一适配充电器适配该锂电池组。在本发明的具体实施例中，该燃料电池组122可以被配置为一氢氧燃料电池，该燃料容器24被配置为一氢气罐。本领域技术人员可以理解的是，该蓄电池组121还可以被配置为铅蓄电池组等具有储存电能的电池组；该燃料电池组 122还可以是被配置为甲醇燃料电池组等通过燃料驱动发电的电池组。
本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离该原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。
Claims (23)
1.一混合动力拖拉机，其特征在于，包括：
一主体机身；
一动力系统，其中所述动力系统被设置在所述主体机身上，其中所述动力系统包括：
一蓄电池组，其中所述蓄电池组被设置在所述主体机身上；
一燃料电池组，其中所述燃料电池组被设置在所述主体机身上，并且所述蓄电池组被电连接于所述燃料电池组；以及
一电动机，其中所述蓄电池组和所述燃料电池组并联地电连接所述电动机，并适于为所述电动机供能，其中所述蓄电池组和所述燃料电池组供能的比例能够被调整，以适应不同的供能模式；以及
一拖拉机控制系统，所述拖拉机控制系统被设置在所述主体机身，并且所述动力系统驱动地连接所述拖拉机控制系统，使得所述拖拉机控制系统完成相应的操作。
2.根据权利要求1所述的混合动力拖拉机，其中所述拖拉机控制系统包括：
一传动系统，所述传动系统连接所述动力系统以传输动力；
一驱动系统，所述驱动系统被设置在所述主体机身下部，并且所述传动系统连接所述驱动系统以传输动力，以适于带动所述混合动力拖拉机行驶；以及
一操作系统，所述操作系统被设置在所述主体机身上部，并且所述操作系统可控制地连接所述动力系统、所述传动系统以及所述驱动系统，使得所述操作系统能够控制所述动力系统输出电能。
3.根据权利要求1所述的混合动力拖拉机，其中所述操作系统包括一调整模块和一控制模块，所述控制模块可控制地连接所述调整模块，进而调整所述燃料电池组向所述电动机供电的电流大小，并且最终调整所述燃料电池组和所述蓄电池组的供能比例。
4.根据权利要求3所述的混合动力拖拉机，其中所述操作系统包括一控制台和一变电阻器，其中所述控制模块通信地连接所述控制台，所述调整模块通信地连接所述变电阻器，所述变电阻器被设置在所述燃料电池组到所述电动机的供电电路上，所述控制台可控制地连接所述变电阻器，进而调整所述燃料电池组向所述电动机供电的电流大小。
5.根据权利要求1所述的混合动力拖拉机，其中所述操作系统包括一调整模块和一控制模块，所述控制模块可控制地连接所述调整模块，进而调整所述燃料电池组向所述电动机供电的电流大小，并且最终调整所述燃料电池组和所述蓄电池组的供能比例。
6.根据权利要求5所述的混合动力拖拉机，其中所述操作系统包括一控制台和一变电阻器，其中所述控制模块通信地连接所述控制台，所述调整模块通信地连接所述变电阻器，所述变电阻器被设置在所述蓄电池组到所述电动机的供电电路上，所述控制台可控制地连接所述变电阻器，进而调整所述蓄电池组向所述电动机供电的电流大小。
7.根据权利要求1所述的混合动力拖拉机，其中所述操作系统包括一调整模块和一控制模块，所述控制模块可控制地连接所述调整模块，进而调整所述燃料电池组向所述电动机供电的电流大小以及所述蓄电池组向所述电动机供电的电流大小，并且最终调整所述燃料电池组和所述蓄电池组的供能比例。
8.根据权利要求7所述的混合动力拖拉机，其中所述操作系统包括一控制台和一变电阻器，其中所述控制模块通信地连接所述控制台，所述调整模块通信地连接所述变电阻器，所述变电阻器被分别地设置在所述燃料电池组到所述电动机的供电电路上以及所述蓄电池组到所述电动机的供电电路上，所述控制台可控制地连接所述变电阻器，进而调整所述燃料电池组向所述电动机供电的电流大小以及所述蓄电池组向所述电动机供电的电流大小。
9.根据权利要求1所述的混合动力拖拉机，其中所述燃料电池组包括：
一燃料通道，所述燃料通道适于允许一燃料通过；
一氧化剂通道，所述氧化剂适于允许一氧化剂通过；以及
一反应室，其中所述燃料通道和所述氧化剂通道均连通于所述反应室，使得所述燃料和所述氧化剂在所述反应室中反应生电。
10.根据权利要求9所述的混合动力拖拉机，其中所述燃料电池组还包括一通道调整装置，所述通道调整装置被设置在所述燃料通道，以调整所述燃料通过所述燃料通道的通过量，进而进而调整所述燃料电池组所生成的电流大小并且最终调整所述燃料电池组和所述蓄电池组的供能比例。
11.根据权利要求9所述的混合动力拖拉机，其中所述燃料电池组还包括一通道调整装置，所述通道调整装置被设置在所述氧化剂通道，以调整所述氧化剂通过所述氧化剂通道的通过量，进而进而调整所述燃料电池组所生成的电流大小并且最终调整所述燃料电池组和所述蓄电池组的供能比例。
12.根据权利要求9所述的混合动力拖拉机，其中所述燃料电池组还包括一燃料容器，所述燃料容器储存一定量的燃料，其中所述燃料容器通过所述燃料通道将所述燃料输送到所述反应室，所述燃料容器包括一容器调整装置，所述容器调整装置被设置在所述燃料容器中以调整所述燃料的通过量。
13.根据权利要求10所述的混合动力拖拉机，其中所述操作系统包括一控制台，所述控制台可控制地连接所述通道调整装置，使得所述控制台能够控制所述通道调整装置进而调整所述燃料的通过量。
14.根据权利要求11所述的混合动力拖拉机，其中所述操作系统包括一控制台，所述控制台可控制地连接所述通道调整装置，使得所述控制台能够控制所述通道调整装置进而调整所述氧化剂的通过量。
15.根据权利要求12所述的混合动力拖拉机，其中所述操作系统包括一控制台，所述控制台可控制地连接所述容器调整装置，使得所述控制台能够控制所述容器调整装置，进而调整所述燃料容器的所述燃料的通过量。
16.根据权利要求1所述的混合动力拖拉机，其中所述蓄电池组所占的供能比例为0-50％，所述燃料电池组所占的供能比例为50-100％。
17.根据权利要求16所述的混合动力拖拉机，其中所述蓄电池组所占的供能比例为0-5％，所述燃料电池组所占的供能比例为95-100％；或者所述蓄电池组所占的供能比例为5-10％，所述燃料电池组所占的供能比例为90-95％；或者所述蓄电池组所占的供能比例为10-15％，所述燃料电池组所占的供能比例为85-90％；或者所述蓄电池组所占的供能比例为15-20％，所述燃料电池组所占的供能比例为80-85％；或者所述蓄电池组所占的供能比例为20-25％，所述燃料电池组所占的供能比例为75-80％；或者所述蓄电池组所占的供能比例为25-30％，所述燃料电池组所占的供能比例为70-75％；或者所述蓄电池组所占的供能比例为30-35％，所述燃料电池组所占的供能比例为65-70％；或者所述蓄电池组所占的供能比例为35-40％，所述燃料电池组所占的供能比例为60-65％；或者所述蓄电池组所占的供能比例为40-45％，所述燃料电池组所占的供能比例为55-60％；或者所述蓄电池组所占的供能比例为45-50％，所述燃料电池组所占的供能比例为50-55％。
18.根据权利要求5-16中任一所述的混合动力拖拉机，其中所述混合动力拖拉机还包括一感应系统，其中所述感应系统被设置在所述主体机身上并电连接所述动力系统，其中所述感应系统包括一感应模块和一感应装置，所述感应装置被设置在所述主体机身上，所述感应装置通信地连接所述感应模块，并且所述控制模块可控制地连接所述感应模块。
19.一供能调整方法，其特征在于，所述供能调整方法包括如下步骤：
(a)在一控制台接收一感应信号；
(b)进而生成一调整信号，将所述调整信号通过一控制模块传输到一调整模块；以及
(c)通过所述调整模块，执行所述调整信号，进而完成相应的调整操作。
20.根据权利要求19所述的供能调整方法，其中所述步骤(c)进一步地包括以下步骤：
(c.1)所述调整模块通信地连接一变电阻器，执行所述调整信号，并调整一电动机的供电电路的电流大小，进而调整供能比例。
21.根据权利要求20所述的供能调整方法，其中所述步骤(c)进一步地包括以下步骤：
(c.2)所述调整模块通信地连接一容器调整装置，执行所述调整信号，并调整一燃料容器的燃料通过量大小，进而调整供能比例。
22.根据权利要求20所述的供能调整方法，其中所述步骤(c)进一步地包括以下步骤：
(c.3)所述调整模块通信地连接一通道调整装置，执行所述调整信号，并调整一燃料通道通过的燃料通过量大小，以及一氧化剂通道通过的氧化剂通过量的大小，进而调整供能比例。
23.根据权利要求20所述的供能调整方法，其中所述步骤(a)中的所述感应信号，通过一感应系统的一感应装置所生成，并通过一感应模块所接收并传递到所述控制模块，并在所述控制台中处理。
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