CN110082680A - 一种串联式柴电混合动力拖拉机试验台 - Google Patents

Abstract

本发明一种串联式柴电混合动力拖拉机试验台，包括发动机、动力分动箱、离合器、发电机、后动力输出系统、锂电池组、电池管理系统、负载模拟系统、T型槽底座和测控系统。本发明提供的串联式柴电混合动力拖拉机试验台，通过动力分动箱将发动机产生的动力用于发电和模拟拖拉机的后动力输出系统工作；实现对加载情况下被测发动机的油耗特性及被测发动机、后动力输出系统和轮毂电机的工作特性、传动效率、整车的驱动系统和负载模拟系统的特性进行试验研究，为实车测试做准备；实现轮毂电机控制器及磁粉制动器控制器的实时控制，调整实时转速和加载电压的控制；实现直流电源转换开关、锂电池组和电源管理系统及轮毂电机控制器之间的电能转换。

Description

一种串联式柴电混合动力拖拉机试验台

技术领域

本发明涉及一种串联式柴电混合动力拖拉机试验台。

背景技术

当下时代，节能环保农用车辆中的佼佼者非电动拖拉机和混合动力拖拉机莫属，势必会成为未来拖拉机发展的趋势之一。但是，值得注意的是，电动拖拉机受限于电池技术的发展，其在短时间内很难突破，混合动力拖拉机顺势成为当下既能满足农业发展需求又符合节能环保主题的最佳选择。

国内学者对混合动力拖拉机技术的研究目前还处于起步探索阶段，混合动力拖拉机计算机仿真平台以及实车平台技术的研发难度较大，攻关不易。设计和研发一种混合动力拖拉机试验台不仅对混合动力拖拉机的理论研究提供很好的辅助和补充，而且对其技术层面的推广具有十分重要的意义，也能够弥补我国在混合动力拖拉机研究领域的空白，有助于建立一套统一的、标准的、科学的混合动力拖拉机的试验规范、试验方法和试验标准，同时还能够降低研发风险和成本，缩短研发周期，对于后继者研究混合动力拖拉机相关技术乃至开发出混合动力拖拉机的实车具有十分重要的指导意义。

发明内容

本发明的目的是针对现阶段国内混合动力拖拉机计算机仿真平台以及实车平台技术研发的高难度，本发明提出了一种串联式柴电混合动力拖拉机试验台，是一种多功能的可以评估混合动力拖拉机动力性和经济性以及模拟拖拉机典型作业工况的试验平台。

为实现发明目的，本发明采用的技术方案是：

一种串联式柴电混合动力拖拉机试验台，包括发动机、油耗仪、转矩转速传感器一、动力分动箱、离合器、发电机、直流电源转换系统、后动力输出系统（PTO）、锂电池组、电池管理系统（BMS）、负载模拟系统和测控系统，负载模拟系统包括负载模拟系统一、负载模拟系统二、负载模拟系统三和负载模拟系统四；所述发动机与转矩转速传感器一连接，所述转矩转速传感器一与动力分动箱输入轴的一端连接，所述动力分动箱输入轴的另一端通过离合器与发电机输入轴连接，动力分动箱的输出轴与后动力输出系统连接，带动后动力输出系统工作，测控系统与负载模拟系统相连进行参数获取和工况控制，通过直流电源转换系统实时测量发电机的输出电流和电压并转换，通过锂电池组和/或发电机供电。

进一步的，所述发动机通过第一弹性联轴器与转矩转速传感器一连接，所述转矩转速传感器一通过第二弹性联轴器与动力分动箱输入轴的一端连接，所述动力分动箱输入轴的另一端通过离合器与发电机输入轴连接，所述发动机、转矩转速传感器一、动力分动箱和发电机下端分别配有第一支座、第二支座、第三支座和第四支座，第一支座、第二支座、第三支座和第四支座的上板分别通过螺栓连接发动机、转矩转速传感器一、动力分动箱和发电机的底座，第一支座、第二支座、第三支座和第四支座的下板分别通过螺栓连接至T型槽底座；所述油耗仪通过油管连接至发动机的油路中，用于测量发动机的油耗，T型槽底座为整个地基的底座。

进一步的，所述直流电源转换系统包括电流传感器一、电压传感器一、直流电源转换开关和电阻箱；所述发电机的三相电源输出部分通过电缆与直流电源转换开关的三相电源部分连接，所述电流传感器一连接至发电机与直流电源转换开关的三相电缆的其中一根电缆上，用于实时测量发电机的输出电流；所述电压传感器一连接至发电机与直流电源转换开关的三相电缆的其中一根电缆上且与电流传感器一在同一根电缆上，用于实时测量发电机的输出电压；所述直流电源转换开关通过电缆与电阻箱连接，所述电阻箱用于平衡和消耗发电机发出的电能；所述直流电源转换开关用于将发电机所发出的交流电通过整流后转换为直流电，且直流输出电压和直流输出电流可控制在一定范围内调整变化。

进一步的，所述后动力输出系统包括万向联轴器、转矩转速传感器二、磁粉制动器一和磁粉制动器控制器一，所述动力分动箱的输出轴通过所述万向联轴器与转矩转速传感器二连接，所述转矩转速传感器二通过第三弹性联轴器与磁粉制动器一连接，转矩转速传感器二和磁粉制动器一下端分别配有第五支座和第六支座，第五支座和第六支座的上板分别通过螺栓连接转矩转速传感器二和磁粉制动器一的底座，第五支座和第六支座的下板分别通过螺栓连接至T型槽底座；所述磁粉制动器控制器一通过信号线与磁粉制动器一连接，用于控制磁粉制动器一的输出电流和输出转矩。

进一步的，所述负载模拟系统一包括轮毂电机一、轮毂电机控制器一、电流传感器二、电压传感器二、转矩转速传感器三、磁粉制动器二和磁粉制动器控制器二，所述轮毂电机一通过第四弹性联轴器与转矩转速传感器三连接，所述转矩转速传感器三通过第五弹性联轴器与磁粉制动器二连接，所述轮毂电机一、转矩转速传感器三和磁粉制动器二下端分别配有第七支座、第八支座和第九支座，第七支座、第八支座和第九支座的上板分别通过螺栓连接轮毂电机一、转矩转速传感器三和磁粉制动器二的底座，第七支座、第八支座和第九支座的下板分别通过螺栓连接至T型槽底座，所述轮毂电机控制器一通过三相电缆与轮毂电机一连接，用于为轮毂电机一供电，所述轮毂电机控制器一通过信号线与轮毂电机一连接，用于控制轮毂电机一的输出转速和输出功率；所述电流传感器二连接至轮毂电机一与轮毂电机控制器一的三相电缆的其中一根电缆上，用于实时测量轮毂电机一的输出电流；所述电压传感器二连接至轮毂电机一与轮毂电机控制器一的三相电缆的其中一根电缆上，与电流传感器二在同一根电缆上，用于实时测量轮毂电机一的输出电压；所述磁粉制动器控制器二通过信号线与磁粉制动器二连接，用于控制磁粉制动器二的输出电流和输出转矩。

进一步的，所述负载模拟系统二包括轮毂电机二、轮毂电机控制器二、电流传感器三、电压传感器三、转矩转速传感器四、磁粉制动器三和磁粉制动器控制器三，所述轮毂电机二通过第六弹性联轴器与转矩转速传感器四连接，所述转矩转速传感器四通过第七弹性联轴器与磁粉制动器三连接，所述轮毂电机二、转矩转速传感器四和磁粉制动器三下端分别配有第十支座、第十一支座和第十二支座，第十支座、第十一支座和第十二支座的上板分别通过螺栓连接轮毂电机二、转矩转速传感器四和磁粉制动器三的底座，第十支座、第十一支座和第十二支座的下板分别通过螺栓连接至T型槽底座，所述轮毂电机控制器二通过三相电缆与轮毂电机二连接，用于为轮毂电机二供电；所述轮毂电机控制器二通过信号线与轮毂电机二连接，用于控制轮毂电机二的输出转速和输出功率；所述电流传感器三连接至轮毂电机二与轮毂电机控制器二的三相电缆的其中一根电缆上，用于实时测量轮毂电机二的输出电流；所述电压传感器三连接至轮毂电机二与轮毂电机控制器二的三相电缆的其中一根电缆上，与电流传感器三在同一根电缆上，用于实时测量轮毂电机二的输出电压；所述磁粉制动器控制器三通过信号线与磁粉制动器三连接，用于控制磁粉制动器三的输出电流和输出转矩。

进一步的，所述模负载模拟系统三包括轮毂电机三、轮毂电机控制器三、电流传感器四、电压传感器四、转矩转速传感器五、磁粉制动器四和磁粉制动器控制器四，所述轮毂电机三通过第八弹性联轴器与转矩转速传感器五连接，所述转矩转速传感器五通过第九弹性联轴器与磁粉制动器四连接，所述轮毂电机三、转矩转速传感器五和磁粉制动器四下端分别配有第十三支座、第十四支座和第十五支座，第十三支座、第十四支座和第十五支座的上板分别通过螺栓连接轮毂电机三、转矩转速传感器五和磁粉制动器四的底座，第十三支座、第十四支座和第十五支座份下板分别通过螺栓连接至T型槽底座，所述轮毂电机控制器三通过三相电缆与轮毂电机三连接，用于为轮毂电机三供电；所述轮毂电机控制器三通过信号线与轮毂电机三连接，用于控制轮毂电机三的输出转速和输出功率；所述电流传感器四连接至轮毂电机三与轮毂电机控制器三的三相电缆的其中一根电缆上，用于实时测量轮毂电机三的输出电流；所述电压传感器四连接至轮毂电机三与轮毂电机控制器三的三相电缆的其中一根电缆上，与电流传感器四在同一根电缆上，用于实时测量轮毂电机三的输出电压；所述磁粉制动器控制器四通过信号线与磁粉制动器四连接，用于控制磁粉制动器四的输出电流和输出转矩。

进一步的，所述负载模拟系统四包括轮毂电机四、轮毂电机控制器四、电流传感器五、电压传感器五、转矩转速传感器六、磁粉制动器五和磁粉制动器控制器五，所述轮毂电机四通过第十弹性联轴器与转矩转速传感器六连接，所述转矩转速传感器六通过第十一弹性联轴器与磁粉制动器五连接，所述轮毂电机四、转矩转速传感器六和磁粉制动器五下端分别配有第十六支座、第十七支座和第十八支座，第十六支座、第十七支座和第十八支座的上板分别通过螺栓连接轮毂电机四、转矩转速传感器六和磁粉制动器五的底座，第十六支座、第十七支座和第十八支座的下板分别通过螺栓连接至T型槽底座，所述轮毂电机控制器四通过三相电缆与轮毂电机四连接，用于为轮毂电机四供电；所述轮毂电机控制器四通过信号线与轮毂电机四连接，用于控制轮毂电机四的输出转速和输出功率；所述电流传感器五连接至轮毂电机四与轮毂电机控制器四的三相电缆的其中一根电缆上，用于实时测量轮毂电机四的输出电流；所述电压传感器五连接至轮毂电机四与轮毂电机控制器四的三相电缆的其中一根电缆上，与电流传感器五在同一根电缆上，用于实时测量轮毂电机四的输出电压；所述磁粉制动器控制器五通过信号线与磁粉制动器五连接，用于控制磁粉制动器五的输出电流和输出转矩。

进一步的，所述轮毂电机控制器一、轮毂电机控制器二、轮毂电机控制器三和轮毂电机控制器四分别控制轮毂电机一、轮毂电机二、轮毂电机三和轮毂电机四的输出转速；所述磁粉制动器控制器一、磁粉制动器控制器二、磁粉制动器控制器三、磁粉制动器控制器四和磁粉制动器控制器五分别控制磁粉制动器一、磁粉制动器二、磁粉制动器三、磁粉制动器四和磁粉制动器五的输出扭矩。

进一步的，所述锂电池组通过电缆与电池管理系统（BMS）连接，所述电池管理系统包括控制器、显示屏、水滴状温度传感器、电流传感器六、电压传感器六、充放电继电器、报警阈值表、强控盒和通讯CAN线，水滴状温度传感器、电流传感器、电压传感器、报警阈值表和强控盒均通过线缆与控制器连接，充放电继电器插入控制器电路板上，用于接收控制器指令，强控盒用于稳定锂电池组输出电流和电压，且用于保证输出电流瞬间增大时锂电池组的安全性，锂电池组电压200V，最大放电电流150A，通过水滴状温度传感器实时监测锂电池组的实时温度，通过报警阈值表控制充放电继电器进而控制锂电池组的实时输出电压和电流，通过电流传感器六和电压传感器六分别实时监测锂电池组的输出电压和电流，再根据电池总容量测算核电荷量（SOC），并通过显示屏实时显示上述参数，通讯CAN线用于锂电池组与整个试验台各部分相互通讯。

进一步的，所述转矩转速传感器一通过24V电源供电，且信号线连接至测控系统的数据采集卡上，用于实时监测发动机的输出转速和输出扭矩；所述转矩转速传感器二通过24V电源供电，且信号线连接至测控系统，用于实时监测后动力输出系统（PTO）的输出转速和输出扭矩；所述转矩转速传感器三、转矩转速传感器四、转矩转速传感器五和转矩转速传感器六分别通过24V电源供电，且信号线均连接至测控系统的数据采集卡上，用于分别实时监测轮毂电机一、轮毂电机二、轮毂电机三和轮毂电机四的输出转速和输出扭矩。

进一步的，所述油耗仪通过24V电源供电，且信号线连接至测控系统的数据采集卡上；所述电流传感器一、电压传感器一、电流传感器二、电压传感器二、电流传感器三、电压传感器三、电流传感器四、电压传感器四、电流传感器五、电压传感器五、电流传感器六、电压传感器六分别通过24V电源供电，且信号线均连接至测控系统的数据采集卡上。

进一步的，所述测控系统由数据采集卡、控制器、工控机、控制开关和显示器组成；数据采集卡的一端通过导线与所有传感器连接，另一端通过线缆与控制器和工控机连接，控制器通过导线与工控机连接，控制开关安装在工控机上，工控机通过线缆与显示器连接，测控系统的作用是负责试验台参数的实时获取和控制，数据采集卡用于采集所有传感器数据，并将信号传给控制机和工控机，包括：发动机转速转矩监测和控制；发动机油耗仪的监测；直流电源转换系统中电流和电压的输出控制；锂电池组电流、电压和SOC监测和控制；轮毂电机一、轮毂电机二、轮毂电机三和轮毂电机四的实时转速和转速的监测和控制，以及电流和电压的实时监测；磁粉制动器一、磁粉制动器二、磁粉制动器三、磁粉制动器四和磁粉制动器五的加载信号的监测和控制。所述控制器通过线缆与锂电池组、直流电源转换开关、轮毂电机控制器一、轮毂电机控制器二、轮毂电机控制器三和轮毂电机控制器四连接，通过工控机控制控制器的动作，可将锂电池组的电能分别单独或同时为轮毂电机一、轮毂电机二、轮毂电机三和轮毂电机四供电；也可通过直流电源转换开关，将发电机发出的电能分别单独或同时为轮毂电机一、轮毂电机二、轮毂电机三和轮毂电机四供电；也可同时将锂电池组和发电机发出的电能整合后分别单独或同时为轮毂电机一、轮毂电机二、轮毂电机三和轮毂电机四供电；也可以通过直流电源转换开关将发电机发出的电能为锂电池组充电；也可以通过直流电源转换开关把发电机发出的电能在分别单独或同时为轮毂电机一、轮毂电机二、轮毂电机三和轮毂电机四供电的同时，为锂电池组充电，所述工控机上安装有控制开关，可手动控制发动机启停、发电机启停、轮毂电机一、轮毂电机二、轮毂电机三和轮毂电机四启停，显示器用于显示所有传感器测得的相关数据。

进一步的，所述动力分动箱可将发动机的输出动力分为两部分，一部分通过动力分动箱输入轴直接用于发电机发电，另一部分通过动力分动箱输出轴带动后动力输出系统（PTO）工作，用于模拟拖拉机在田间进行作业，所述动力分动箱内部在输入轴和输出轴处设有档位，分别是空档、一档和二档，空档用于断开输出轴的动力，一档用于将后动力输出系统（PTO）转速输出为540r/min；二档用于将后动力输出系统（PTO）转速输出为1000r/min。当系统电能充足，不需要发电机发电时，离合器断开，动力分动箱内部档位设置为一档或二档，此时发动机仅通过输出轴带动后动力输出系统工作；当系统电能不足时，离合器接合，动力分动箱内部档位设置为空档，发动机仅通过输入轴带动发电机发电；当系统电能不足，且需要启动后动力输出系统时，离合器接合，动力分动箱内部档位设置为一档或二档，发动机可同时带动发电机和后动力输出系统工作。

与现有技术相比，本发明达到的有益效果为：

（1）结合混合动力拖拉机的结构和作业特点，本发明采用在发动机后连接一动力分动箱，从而将发动机产生的动力一部分用于发电，另一部分则模拟拖拉机的后动力输出系统工作，进行田间多种作业的模拟加载；

（2）通过安装的油耗仪、多个转矩转速传感器、多个电流传感器、多个电压传感器以及多个磁粉制动器，可实现对加载情况下被测发动机的油耗特性以及被测发动机、后动力输出系统和四个轮毂电机的工作特性、传动效率以及整车的驱动系统和负载模拟系统的特性进行试验研究，获取相应的试验数据，进而为实车测试做准备；

（3）能够实现轮毂电机控制器以及磁粉制动器控制器的实时控制，调整实时转速和加载电压的控制；能够实现直流电源转换开关、锂电池组和直流电源转换系统以及轮毂电机控制器之间的电能转换和切换，为控制策略和控制方法的研究提供试验条件；

（4）通过安装的多个磁粉制动器和多个对应的磁粉制动器控制器，可实现混合动力拖拉机道路运输作业、田间多种耕作作业以及后动力输出系统多种作业工况的负载模拟，并且可以对混合动力拖拉机的动力性和经济性指标进行试验研究和综合评估。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的实际布局图；

其中，1、发动机，2、油耗仪，3、转矩转速传感器一，4、动力分动箱，5、离合器，6、发电机，7、直流电源转换开关，8、电阻箱，9、电流传感器一，10、电压传感器一，11、万向联轴器，12、转矩转速传感器二，13、磁粉制动器一，14、磁粉制动器控制器一，15、锂电池组，16、电池管理系统，17、轮毂电机一，18、轮毂电机控制器一，19、电流传感器二，20、电压传感器二，21、转矩转速传感器三，22、磁粉制动器二，23、磁粉制动器控制器二，24、轮毂电机二，25、轮毂电机控制器二，26、电流传感器三，27、电压传感器三，28、转矩转速传感器四，29、磁粉制动器三，30、磁粉制动器控制器三，31、轮毂电机三，32、轮毂电机控制器三，33、电流传感器四，34、电压传感器四，35、转矩转速传感器五，36、磁粉制动器四，37、磁粉制动器控制器四，38、轮毂电机四，39、轮毂电机控制器四，40、电流传感器五，41、电压传感器五，42、转矩转速传感器六，43、磁粉制动器五，44、磁粉制动器控制器五，45、T型槽底座，46、测控系统。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1-2所示，一种串联式柴电混合动力拖拉机试验台，包括发动机1、油耗仪2、转矩转速传感器一3、动力分动箱4、离合器5、发电机6、直流电源转换系统、后动力输出系统（PTO）、锂电池组15、电池管理系统（BMS）16、负载模拟系统一、负载模拟系统二、负载模拟系统三、负载模拟系统四、T型槽底座45和测控系统46，负载模拟系统一、负载模拟系统二、负载模拟系统三、负载模拟系统四构成负载模拟系统，本发明涉及的所有转矩转速传感器均通过24V电源供电；发动机1通过第一弹性联轴器与转矩转速传感器一3连接，转矩转速传感器一3通过第二弹性联轴器与动力分动箱4输入轴的一端连接，动力分动箱4的输入轴的另一端通过离合器5与发电机6的输入轴连接，动力分动箱4的输出轴与后动力输出系统连接，带动后动力输出系统工作，测控系统46与负载模拟系统相连进行参数获取和工况控制，通过直流电源转换系统实时测量发电机6的输出电流和电压并转换，通过锂电池组15和/或发电机6供电,。发动机1、转矩转速传感器一3、动力分动箱4和发电机6的下端分别配有第一支座、第二支座、第三支座和第四支座，第一支座、第二支座、第三支座和第四支座的上板分别通过螺栓连接发动机1、转矩转速传感器一3、动力分动箱4和发电机6的底座，第一支座、第二支座、第三支座和第四支座的下板分别通过螺栓连接至T型槽底座45；油耗仪2通过油管连接至发动机1的油路中，用于测量发动机1的油耗。

直流电源转换系统包括电流传感器一9、电压传感器一10、直流电源转换开关7和电阻箱8，发电机6的三相电源输出部分通过电缆与直流电源转换开关7的三相电源部分连接，电流传感器一9连接至发电机6与直流电源转换开关7的三相电缆的其中一根电缆上，用于实时测量发电机6的输出电流；所述电压传感器一10连接至发电机6与直流电源转换开关7的三相电缆的其中一根电缆上，与电流传感器一9在同一根电缆上，用于实时测量发电机6的输出电压；直流电源转换开关7通过电缆与电阻箱8连接，电阻箱8用于平衡和消耗发电机6发出的电能；直流电源转换开关7用于将发电机6所发出的交流电通过整流后转换为直流电，且直流输出电压和直流输出电流可控制在一定范围内调整变化。

后动力输出系统（PTO）包括万向联轴器11、转矩转速传感器二12、磁粉制动器一13和磁粉制动器控制器一14，动力分动箱4的输出轴通过万向联轴器11与转矩转速传感器二12连接，转矩转速传感器二12通过第三弹性联轴器与磁粉制动器一13连接，转矩转速传感器二12和磁粉制动器一13的下端分别配有第五支座和第六支座，第五支座和第六支座的上板分别通过螺栓连接转矩转速传感器二12和磁粉制动器一13的底座，第五支座和第六支座的下板分别通过螺栓连接至T型槽底座45；磁粉制动器控制器一14通过信号线与磁粉制动器一13连接，用于控制磁粉制动器一13的输出电流和输出转矩。

负载模拟系统一包括轮毂电机一17、轮毂电机控制器一18、电流传感器二19、电压传感器二20、转矩转速传感器三21、磁粉制动器二22和磁粉制动器控制器二23，轮毂电机一17通过第四弹性联轴器与转矩转速传感器三21连接，转矩转速传感器三21通过第五弹性联轴器与磁粉制动器二22连接，轮毂电机一17、转矩转速传感器三21和磁粉制动器二22的下端分别配有第七支座、第八支座和第九支座，第七支座、第八支座和第九支座的上板分别通过螺栓连接轮毂电机一17、转矩转速传感器三21和磁粉制动器二22的底座，第七支座、第八支座和第九支座的下板分别通过螺栓连接至T型槽底座45，轮毂电机控制器一18通过三相电缆与轮毂电机一17连接，用于为轮毂电机一17供电，轮毂电机控制器一18通过信号线与轮毂电机一17连接，用于控制轮毂电机一17的输出转速和输出功率；电流传感器二19连接至轮毂电机一17与轮毂电机控制器一18的三相电缆的其中一根电缆上，用于实时测量轮毂电机一17的输出电流；电压传感器二20连接至轮毂电机一17与轮毂电机控制器一18的三相电缆的其中一根电缆上（与电流传感器二19在同一根电缆上），用于实时测量轮毂电机一17的输出电压；磁粉制动器控制器二23通过信号线与磁粉制动器二22连接，用于控制磁粉制动器二22的输出电流和输出转矩。

负载模拟系统二包括轮毂电机二24、轮毂电机控制器二25、电流传感器三26、电压传感器三27、转矩转速传感器四28、磁粉制动器三29和磁粉制动器控制器三30，轮毂电机二24通过第六弹性联轴器与转矩转速传感器四28连接，转矩转速传感器四28通过第七弹性联轴器与磁粉制动器三29连接。轮毂电机二24、转矩转速传感器四28和磁粉制动器三29的下端分别配有第十支座、第十一支座和第十二支座，第十支座、第十一支座和第十二支座的上板分别通过螺栓连接轮毂电机二24、转矩转速传感器四28和磁粉制动器三29的底座，第十支座、第十一支座和第十二支座的下板分别通过螺栓连接至T型槽底座45；轮毂电机控制器二25通过三相电缆与轮毂电机二24连接，用于为轮毂电机二24供电；轮毂电机控制器二25通过信号线与轮毂电机二24连接，用于控制轮毂电机二24的输出转速和输出功率；电流传感器三26连接至轮毂电机二24与轮毂电机控制器二25的三相电缆的其中一根电缆上，用于实时测量轮毂电机二24的输出电流；电压传感器三27连接至轮毂电机二24与轮毂电机控制器二25的三相电缆的其中一根电缆上（与电流传感器三26在同一根电缆上），用于实时测量轮毂电机二24的输出电压；磁粉制动器控制器三30通过信号线与磁粉制动器三29连接，用于控制磁粉制动器三29的输出电流和输出转矩。

负载模拟系统三包括轮毂电机三31、轮毂电机控制器三32、电流传感器四33、电压传感器四34、转矩转速传感器五35、磁粉制动器四36和磁粉制动器控制器四37，轮毂电机三31通过第八弹性联轴器与转矩转速传感器五35连接，转矩转速传感器五35通过第九弹性联轴器与磁粉制动器四36连接，轮毂电机三31、转矩转速传感器五35和磁粉制动器四36的下端分别配有第十三支座、第十四支座和第十五支座，第十三支座、第十四支座和第十五支座的上板分别通过螺栓连接轮毂电机三31、转矩转速传感器五35和磁粉制动器四36的底座，第十三支座、第十四支座和第十五支座的下板分别通过螺栓连接至T型槽底座45；轮毂电机控制器三32通过三相电缆与轮毂电机三31连接，用于为轮毂电机三31供电；轮毂电机控制器三32通过信号线与轮毂电机三31连接，用于控制轮毂电机三31的输出转速和输出功率；电流传感器四33连接至轮毂电机三31与轮毂电机控制器三32的三相电缆的其中一根电缆上，用于实时测量轮毂电机三31的输出电流；电压传感器四34连接至轮毂电机三31与轮毂电机控制器三32的三相电缆的其中一根电缆上（与电流传感器四33在同一根电缆上），用于实时测量轮毂电机三31的输出电压；磁粉制动器控制器四37通过信号线与磁粉制动器四36连接，用于控制磁粉制动器四36的输出电流和输出转矩。

负载模拟系统四包括轮毂电机四38、轮毂电机控制器四39、电流传感器五40、电压传感器五41、转矩转速传感器六42、磁粉制动器五43和磁粉制动器控制器五44，轮毂电机四38通过第十弹性联轴器与转矩转速传感器六42连接，转矩转速传感器六42通过第十一弹性联轴器与磁粉制动器五43连接，轮毂电机四38、转矩转速传感器六42和磁粉制动器五43的下端分别配有第十六支座、第十七支座和第十八支座，第十六支座、第十七支座和第十八支座的上板分别通过螺栓连接轮毂电机四38、转矩转速传感器六42和磁粉制动器五43的底座，第十六支座、第十七支座和第十八支座的下板分别通过螺栓连接至T型槽底座45，轮毂电机控制器四39通过三相电缆与轮毂电机四38连接，用于为轮毂电机四38供电；轮毂电机控制器四39通过信号线与轮毂电机四38连接，用于控制轮毂电机四38的输出转速和输出功率；电流传感器五40连接至轮毂电机四38与轮毂电机控制器四的三39相电缆的其中一根电缆上，用于实时测量轮毂电机四38的输出电流；电压传感器五41连接至轮毂电机四38与轮毂电机控制器四39的三相电缆的其中一根电缆上（与电流传感器五40在同一根电缆上），用于实时测量轮毂电机四38的输出电压；磁粉制动器控制器五44通过信号线与磁粉制动器五43连接，用于控制磁粉制动器五43的输出电流和输出转矩。

锂电池组15通过电缆与电池管理系统16连接，电池管理系统16用于控制锂电池组15的输出电压和电流，并且实时监测锂电池组15的输出电压、电流、核电荷量（SOC）和温度，具体的，电池管理系统包括控制器、显示屏、水滴状温度传感器、电流传感器六、电压传感器六、报警阈值表、充放电继电器、强控盒和通讯CAN线。水滴状温度传感器、电流传感器六、电压传感器六、报警阈值表和强控盒均通过线缆与控制器连接，充放电继电器插入控制器电路板上，用于接收控制器指令，强控盒用于稳定锂电池组15输出电流和电压，且用于保证输出电流瞬间增大时锂电池组15的安全性，锂电池组15的电压200V，最大放电电流150A，通讯CAN线用于锂电池组15与整个试验台各部分相互通讯。水滴状温度传感器、电流传感器六和电压传感器六均与锂电池组15电连接，通过水滴状温度传感器实时监测锂电池组15的实时温度并传输至控制器进行处理，通过报警阈值表控制充放电继电器进而控制锂电池组15的实时输出电压和电流并传输至控制器进行处理，通过电流传感器六和电压传感器六分别实时监测锂电池组15的输出电压和电流并传输至控制器进行处理，控制器接收监测的温度、电压和电流信号并进行分析和处理，根据电池总容量测算核电荷量（SOC），采用现有技术即可测算得到，不做赘述，控制器与显示屏连接，通过显示屏实时显示上述参数。

转矩转速传感器一3通过24V电源供电，且信号线连接至测控系统46的数据采集卡上，用于实时监测发动机1的输出转速和输出扭矩；转矩转速传感器二12通过24V电源供电，且信号线连接至测控系统46，用于实时监测后动力输出系统的输出转速和输出扭矩；转矩转速传感器三21、转矩转速传感器四28、转矩转速传感器五35和转矩转速传感器六42分别通过24V电源供电，且信号线均连接至测控系统46的数据采集卡上，分别用于实时监测轮毂电机一17、轮毂电机二24、轮毂电机三31和轮毂电机四38的输出转速和输出扭矩。

油耗仪2通过24V电源供电，且信号线连接至测控系统46的数据采集卡上；电流传感器一9、电压传感器一10、电流传感器二19、电压传感器二20、电流传感器三26、电压传感器三27、电流传感器四33、电压传感器四34、电流传感器五40和电压传感器五41分别通过24V电源供电，且均通过信号线连接至测控系统46的数据采集卡上。

轮毂电机控制器一18、轮毂电机控制器二25、轮毂电机控制器三32和轮毂电机控制器四39分别控制轮毂电机一17、轮毂电机二24、轮毂电机三31和轮毂电机四38的输出转速；所述磁粉制动器控制器一14、磁粉制动器控制器二23、磁粉制动器控制器三30、磁粉制动器控制器四37和磁粉制动器控制器五44分别控制磁粉制动器一13、磁粉制动器二22、磁粉制动器三29、磁粉制动器四36和磁粉制动器五43的输出扭矩。

测控系统46由数据采集卡、控制器、工控机、控制开关和显示器组成；数据采集卡的一端通过导线与所有传感器连接，另一端通过线缆与控制器和工控机连接，控制器通过导线与工控机连接，控制开关安装在工控机上，工控机通过线缆与显示器连接，测控系统46的作用是负责试验台参数的实时获取和控制，数据采集卡用于采集所有传感器数据，并将信号传给控制机和工控机，包括：发动机1的转速转矩监测和控制；发动机油耗仪2的监测；直流电源转换系统中电流和电压的输出控制；锂电池组15的电流、电压和SOC监测及控制；轮毂电机一17、轮毂电机二24、轮毂电机三31和轮毂电机四38的实时转速和转速的监测和控制，以及电流和电压的实时监测；磁粉制动器一13、磁粉制动器二22、磁粉制动器三29、磁粉制动器四36和磁粉制动器五43的加载信号的监测和控制。所述控制器通过线缆与锂电池组15、直流电源转换开关7、轮毂电机控制器一18、轮毂电机控制器二25、轮毂电机控制器三32和轮毂电机控制器四39连接，通过工控机控制控制器的动作，可将锂电池组15的电能分别单独或同时为轮毂电机一17、轮毂电机二24、轮毂电机三31和轮毂电机四38供电；也可通过直流电源转换开关7将发电机6发出的电能分别单独或同时为轮毂电机一17、轮毂电机二24、轮毂电机三31和轮毂电机四38供电；也可同时将锂电池组15和发电机6发出的电能整合后分别单独或同时为轮毂电机一17、轮毂电机二24、轮毂电机三31和轮毂电机四38供电；也可以通过直流电源转换开关7将发电机6发出的电能为锂电池组15充电；也可以通过直流电源转换开关7把发电机6发出的电能在分别单独或同时为轮毂电机一17、轮毂电机二24、轮毂电机三31和轮毂电机四38供电的同时，为锂电池组15充电。

具体的，测控系统46通过电缆连接磁粉制动器控制器一14、磁粉制动器控制器二23、磁粉制动器控制器三30、磁粉制动器控制器四37和磁粉制动器控制器五44，通过测控系统46控制磁粉制动器控制器一14、磁粉制动器控制器二23、磁粉制动器控制器三30、磁粉制动器控制器四37和磁粉制动器控制器五44的信号电压，进而控制磁粉制动器一13、磁粉制动器二22、磁粉制动器三29、磁粉制动器四36和磁粉制动器五43的输出扭矩。

工控机上安装有控制开关，可手动控制发动机1的启停、发电机启停、轮毂电机一17、轮毂电机二24、轮毂电机三31和轮毂电机四38启停，显示器用于显示所有传感器测得的相关数据。

动力分动箱4可将发动机1的输出动力分为两部分，一部分通过输入轴直接用于发电机6发电，另一部分通过输出轴带动后动力输出系统工作，用于模拟拖拉机在田间进行作业；动力分动箱4内部在输入轴和输出轴处设有档位，包括空档、一档和二档，空档用于断开输出轴的动力，一档用于将后动力输出系统转速输出为540r/min；二档用于将后动力输出系统转速输出为1000r/min。当系统电能充足、不需要发电机6发电时，离合器5断开，动力分动箱4内部档位设置为一档或二档，此时发动机1仅通过输出轴带动后动力输出系统工作；当系统电能不足时，离合器5接合，动力分动箱4内部档位设置为空档，发动机1仅通过输入轴带动发电机6发电；当系统电能不足且需要启动后动力输出系统时，离合器5接合，动力分动箱4内部档位设置为一档或二档，发动机1可同时带动发电机6和后动力输出系统工作。

本发明涉及的所有支座结构相同，可市购获得，均起到支撑作用。

本发明的工作原理为：

1、发动机工作模式

当发动机1工作且后动力输出系统不工作时，此时发动机1仅用于发电。将离合器5接合，动力分动箱4的档位设置为空档，发动机1 通过动力分动箱4的输入轴带动发电机6发电，发出的电能通过直流电源转换开关7进行整流，输出为可调节的直流电压和直流电流。电流传感器一9和电压传感器一10可实时测量发电机6发出的交流电流和交流电压，可以获得发电机6的工作效率。同时转矩转速传感器一3也可以实时测得发动机1的输出转矩和转速，配备油耗仪2，可测得发动机1的油耗，可以评估发动机1的动力性和经济性。

当发动机1工作、发电机6不工作且后动力输出系统工作时，此时发动机1 的动力全部用于驱动后动力输出系统工作。离合器5断开，将动力分动箱4的档位设置为一档或二档，一档用于将后动力输出系统转速输出为540r/min；二档用于将后动力输出系统转速输出为1000r/min。转矩转速传感器二12可实时测得后动力输出系统的输出转速和转矩，磁粉制动器一13用于模拟对后动力输出系统所施加的载荷，可通过测控系统46调整磁粉制动器控制器一14的信号电压，实现多种负载的模拟作业情况。

当发动机1工作，发电机6工作且后动力输出系统工作时，此时发动机1的一部分动力带动发电机6发电，另一部分动力用于驱动后动力输出系统工作。离合器5接合，动力分动箱4的档位设置为一档或二档即可实现该种工况模式。

2、供电模式工作过程

当混合动力拖拉机进行牵引作业时，轮毂电机一17、轮毂电机二24、轮毂电机三31和轮毂电机四38中的部分或全部工作，此时四台轮毂电机需要供电，供电模式可分为以下几种工作过程：

当锂电池组15电量充足时，全部由锂电池组15供电。

当锂电池组15电量不足且全部由发电机6来供电，此时将离合器5接合，动力分动箱4的档位设置为空档，发动机1 通过分动箱4的输入轴带动发电机6发电，发出的电能通过直流电源转换开关7进行整流，输出为可调节的直流电压和直流电流。测控系统46可连通直流电源转换开关7和轮毂电机控制器一18、轮毂电机控制器二25、轮毂电机控制器三32和轮毂电机控制器四39，分别单独或同时为轮毂电机一17、轮毂电机二24、轮毂电机三31和轮毂电机四38供电。

当锂电池组15电量不足，此时不需要牵引作业时，仅由发动机1带动发电机6发电，测控系统46可连通直流电源转换开关7和锂电池组15，由发电机6为锂电池组15充电。

当锂电池组15电量不足，此时需要后动力输出系统工作时，此时离合器5接合，分动箱4的档位设置为一档或二档，发动机1既带动发电机6发电，又带动后动力输出系统工作。测控系统46可连通直流电源转换开关7和锂电池组15，由发电机6为锂电池组15充电。

3、电驱动工作模式

根据混合动力拖拉机牵引作业不同，轮毂电机一17、轮毂电机二24、轮毂电机三31和轮毂电机四38四个轮毂电机可以单独工作，也可以部分组合工作，还可以全部工作。

当进行重载作业时，四个轮毂电机同时工作，此时测控系统46调整供电模式，为轮毂电机一17、轮毂电机二24、轮毂电机三31和轮毂电机四38供电，同时测控系统46可控制磁粉制动器控制器二23、磁粉制动器控制器三30、磁粉制动器控制器四37和磁粉制动器控制器五44的信号电压，模拟作业负载大小；测控系统46可控制轮毂电机控制器一18、轮毂电机控制器二25、轮毂电机控制器三32和轮毂电机控制器四39的信号电压，调整轮毂电机一17、轮毂电机二24、轮毂电机三31和轮毂电机四38的输出转速，模拟作业行驶速度。同时电流传感器二19、电压传感器二20、电流传感器三26、电压传感器三27、电流传感器四33、电压传感器四34、电流传感器五40、电压传感器五41可分别测得轮毂电机一17、轮毂电机二24、轮毂电机三31和轮毂电机四38的输出电流和输出电压；转矩转速传感器三21、转矩转速传感器四28、转矩转速传感器五35和转矩转速传感器六42分别实时监测轮毂电机一17、轮毂电机二24、轮毂电机三31和轮毂电机四38的输出转速和输出扭矩，这时可以获得轮毂电机一17、轮毂电机二24、轮毂电机三31和轮毂电机四38的工作效率，进而可以获得混合动力拖拉机驱动系统的效率特性。

当需要田间转向时，测控系统46可分别控制轮毂电机控制器一18、轮毂电机控制器二25、轮毂电机控制器三32和轮毂电机控制器四39的信号电压，实现差速转向。

当进行轻载或中载作业，仅需要部分轮毂电机工作时，测控系统46可通过控制部分轮毂电机控制器来实现牵引作业。

当供电模式由锂电池组15单独供电时，此时为纯电动拖拉机工作模式。

当供电模式中有发动机1工作，带动发电机6发电，并单独或联合锂电池组15为轮毂电机供电时，此时为混合动力拖拉机工作模式。

4、负载工作模式

测控系统46控制磁粉制动器控制器一14的信号电压，进而控制磁粉制动器一13的输出扭矩，可为后动力输出系统模拟多种作业工况的载荷需求。

测控系统46控制磁粉制动器控制器二23、磁粉制动器控制器三30、磁粉制动器控制器四37和磁粉制动器控制器五44的信号电压，进而控制磁粉制动器二22、磁粉制动器三29、磁粉制动器四36和磁粉制动器五43的输出扭矩，可为混合动力拖拉机或纯电动拖拉机模拟多种牵引作业工况的载荷需求。

在整个混合动力拖拉机试验台的运转过程中，通过各部件间安装的各类传感器，通过测控系统的测试和控制，可实现对发动机1、发电机6、锂电池组15、轮毂电机一17、轮毂电机二24、轮毂电机三31和轮毂电机四38各部件的工作特性、传动效率以及整车的驱动系统和模拟加载系统的特性进行试验研究，获取相应的试验数据，进而为实车测试做准备。

本发明未涉及的部分或产品均可采用现有技术或现有产品，故不做赘述。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种串联式柴电混合动力拖拉机试验台，其特征在于，包括发动机、转矩转速传感器一、动力分动箱、离合器、发电机、直流电源转换系统、后动力输出系统、锂电池组、负载模拟系统和测控系统，负载模拟系统包括负载模拟系统一、负载模拟系统二、负载模拟系统三和负载模拟系统四；所述发动机与转矩转速传感器一连接，所述转矩转速传感器一与动力分动箱输入轴的一端连接，所述动力分动箱输入轴的另一端通过离合器与发电机输入轴连接，动力分动箱的输出轴与后动力输出系统连接，带动后动力输出系统工作，测控系统与负载模拟系统相连进行参数获取和工况控制，通过直流电源转换系统实时测量发电机的输出电流和电压并转换，通过锂电池组和/或发电机供电。

2.根据权利要求1所述的一种串联式柴电混合动力拖拉机试验台，其特征在于，还包括电池管理系统，锂电池组通过电缆与电池管理系统连接，电池管理系统用于控制锂电池组的输出电压和电流，并且实时监测锂电池组的输出电压、电流、核电荷量和温度，所述电池管理系统包括控制器、显示屏、水滴状温度传感器、电流传感器六、电压传感器六、报警阈值表、充放电继电器、强控盒和通讯CAN线，水滴状温度传感器、电流传感器六和电压传感器六与锂电池组连接，水滴状温度传感器、电流传感器六、电压传感器六、报警阈值表和强控盒均与控制器连接，充放电继电器插入控制器电路板上，用于接收控制器指令，强控盒用于稳定锂电池组输出电流和电压，且用于保证输出电流瞬间增大时锂电池组的安全性，通过水滴状温度传感器实时监测锂电池组的实时温度并传输至控制器进行处理，通过报警阈值表控制充放电继电器进而控制锂电池组的实时输出电压和电流并传输至控制器进行处理，通过电流传感器六和电压传感器六分别实时监测锂电池组的输出电压和电流并传输至控制器进行处理，通过显示屏实时显示上述参数，通讯CAN线用于锂电池组与整个试验台各部分相互通讯。

3.根据权利要求1所述的一种串联式柴电混合动力拖拉机试验台，其特征在于，所述直流电源转换系统包括电流传感器一、电压传感器一、直流电源转换开关和电阻箱；所述电流传感器一连接至发电机与直流电源转换开关的三相电缆的其中一根电缆上，用于实时测量发电机的输出电流；所述电压传感器一连接至发电机与直流电源转换开关的三相电缆的其中一根电缆上，与电流传感器一在同一根电缆上，用于实时测量发电机的输出电压；所述直流电源转换开关通过电缆与电阻箱连接，所述后动力输出系统包括万向联轴器、转矩转速传感器二、磁粉制动器一和磁粉制动器控制器一，所述动力分动箱的输出轴通过所述万向联轴器与转矩转速传感器二连接，所述转矩转速传感器二通过第三弹性联轴器与磁粉制动器一连接，所述磁粉制动器控制器一通过信号线与磁粉制动器一连接，用于控制磁粉制动器一的输出电流和输出转矩。

4.根据权利要求1所述的一种串联式柴电混合动力拖拉机试验台，其特征在于，所述测控系统由数据采集卡、控制器、工控机、控制开关和显示器组成；数据采集卡的一端通过导线与所有传感器连接，另一端通过线缆与控制器和工控机连接，控制器通过导线与工控机连接，控制开关安装在工控机上，工控机通过线缆与显示器连接，测控系统的作用是负责试验台参数的实时获取和控制，数据采集卡用于采集所有传感器数据，并将信号传给控制机和工控机，包括：发动机转速转矩监测和控制；发动机油耗仪的监测；直流电源转换系统中电流和电压的输出控制；锂电池组电流、电压和SOC监测和控制；轮毂电机一、轮毂电机二、轮毂电机三和轮毂电机四的实时转速和转速的监测和控制，以及电流和电压的实时监测；磁粉制动器一、磁粉制动器二、磁粉制动器三、磁粉制动器四和磁粉制动器五的加载信号的监测和控制；所述控制器通过线缆与锂电池组、直流电源转换开关、轮毂电机控制器一、轮毂电机控制器二、轮毂电机控制器三和轮毂电机控制器四连接，通过工控机控制控制器的动作，可将锂电池组的电能分别单独或同时为轮毂电机一、轮毂电机二、轮毂电机三和轮毂电机四供电；也可通过直流电源转换开关，将发电机发出的电能分别单独或同时为轮毂电机一、轮毂电机二、轮毂电机三和轮毂电机四供电；也可同时将锂电池组和发电机发出的电能整合后分别单独或同时为轮毂电机一、轮毂电机二、轮毂电机三和轮毂电机四供电；也可以通过直流电源转换开关将发电机发出的电能为锂电池组充电；也可以通过直流电源转换开关把发电机发出的电能在分别单独或同时为轮毂电机一、轮毂电机二、轮毂电机三和轮毂电机四供电的同时，为锂电池组充电，工控机上安装有控制开关，可手动控制发动机启停、发电机启停、轮毂电机一、轮毂电机二、轮毂电机三和轮毂电机四启停，显示器用于显示所有传感器测得的相关数据。

5.根据权利要求1所述的一种串联式柴电混合动力拖拉机试验台，其特征在于，所述负载模拟系统一包括轮毂电机一、轮毂电机控制器一、电流传感器二、电压传感器二、转矩转速传感器三、磁粉制动器二和磁粉制动器控制器二，所述轮毂电机一通过第四弹性联轴器与转矩转速传感器三连接，所述转矩转速传感器三通过第五弹性联轴器与磁粉制动器二连接，所述轮毂电机控制器一通过三相电缆与轮毂电机一连接，用于为轮毂电机一供电，所述轮毂电机控制器一与轮毂电机一连接，用于控制轮毂电机一的输出转速和输出功率；所述电流传感器二连接至轮毂电机一与轮毂电机控制器一的三相电缆的其中一根电缆上，用于实时测量轮毂电机一的输出电流；所述电压传感器二连接至轮毂电机一与轮毂电机控制器一的三相电缆的其中一根电缆上，与电流传感器二在同一根电缆上，用于实时测量轮毂电机一的输出电压；所述磁粉制动器控制器二与磁粉制动器二连接，用于控制磁粉制动器二的输出电流和输出转矩。

6.根据权利要求1所述的一种串联式柴电混合动力拖拉机试验台，其特征在于，所述负载模拟系统二包括轮毂电机二、轮毂电机控制器二、电流传感器三、电压传感器三、转矩转速传感器四、磁粉制动器三和磁粉制动器控制器三，所述轮毂电机二通过第六弹性联轴器与转矩转速传感器四连接，所述转矩转速传感器四通过第七弹性联轴器与磁粉制动器三连接，所述轮毂电机控制器二通过三相电缆与轮毂电机二连接，用于为轮毂电机二供电；所述轮毂电机控制器二与轮毂电机二连接，用于控制轮毂电机二的输出转速和输出功率；所述电流传感器三连接至轮毂电机二与轮毂电机控制器二的三相电缆的其中一根电缆上，用于实时测量轮毂电机二的输出电流；所述电压传感器三连接至轮毂电机二与轮毂电机控制器二的三相电缆的其中一根电缆上，与电流传感器三在同一根电缆上，用于实时测量轮毂电机二的输出电压；所述磁粉制动器控制器三与磁粉制动器三连接，用于控制磁粉制动器三的输出电流和输出转矩。

7.根据权利要求1所述的一种串联式柴电混合动力拖拉机试验台，其特征在于，所述模负载模拟系统三包括轮毂电机三、轮毂电机控制器三、电流传感器四、电压传感器四、转矩转速传感器五、磁粉制动器四和磁粉制动器控制器四，所述轮毂电机三通过第八弹性联轴器与转矩转速传感器五连接，所述转矩转速传感器五通过第九弹性联轴器与磁粉制动器四连接，所述轮毂电机控制器三与轮毂电机三连接，用于为轮毂电机三供电；所述轮毂电机控制器三与轮毂电机三连接，用于控制轮毂电机三的输出转速和输出功率；所述电流传感器四连接至轮毂电机三与轮毂电机控制器三的三相电缆的其中一根电缆上，用于实时测量轮毂电机三的输出电流；所述电压传感器四连接至轮毂电机三与轮毂电机控制器三的三相电缆的其中一根电缆上，与电流传感器四在同一根电缆上，用于实时测量轮毂电机三的输出电压；所述磁粉制动器控制器四与磁粉制动器四连接，用于控制磁粉制动器四的输出电流和输出转矩。

8.根据权利要求1所述的一种串联式柴电混合动力拖拉机试验台，其特征在于，所述负载模拟系统四包括轮毂电机四、轮毂电机控制器四、电流传感器五、电压传感器五、转矩转速传感器六、磁粉制动器五和磁粉制动器控制器五，所述轮毂电机四通过第十弹性联轴器与转矩转速传感器六连接，所述转矩转速传感器六通过第十一弹性联轴器与磁粉制动器五连接，所述轮毂电机控制器四通过三相电缆与轮毂电机四连接，用于为轮毂电机四供电；所述轮毂电机控制器四与轮毂电机四连接，用于控制轮毂电机四的输出转速和输出功率；所述电流传感器五连接至轮毂电机四与轮毂电机控制器四的三相电缆的其中一根电缆上，用于实时测量轮毂电机四的输出电流；所述电压传感器五连接至轮毂电机四与轮毂电机控制器四的三相电缆的其中一根电缆上，与电流传感器五在同一根电缆上，用于实时测量轮毂电机四的输出电压；所述磁粉制动器控制器五与磁粉制动器五连接，用于控制磁粉制动器五的输出电流和输出转矩，锂电池组通过电缆与电池管理系统连接。

9.根据权利要求1所述的一种串联式柴电混合动力拖拉机试验台，其特征在于，还包括油耗仪和T型槽底座，所述发动机、转矩转速传感器一、动力分动箱和发电机下端分别配有第一支座、第二支座、第三支座和第四支座，第一支座、第二支座、第三支座和第四支座的上板分别通过螺栓连接发动机、转矩转速传感器一、动力分动箱和发电机的底座，第一支座、第二支座、第三支座和第四支座的下板分别通过螺栓连接至T型槽底座；所述油耗仪通过油管连接至发动机的油路中，用于测量发动机的油耗。

10.根据权利要求1所述的一种串联式柴电混合动力拖拉机试验台，其特征在于，所述动力分动箱可将发动机的输出动力分为两部分，一部分通过动力分动箱输入轴直接用于发电机发电，另一部分通过动力分动箱输出轴带动后动力输出系统工作，用于模拟拖拉机在田间进行作业，所述动力分动箱内部在输入轴和输出轴处设有档位，分别是空档、一档和二档，空档用于断开输出轴的动力，一档用于将后动力输出系统转速输出为540r/min；二档用于将后动力输出系统转速输出为1000r/min，当系统电能充足，不需要发电机发电时，离合器断开，动力分动箱内部档位设置为一档或二档，此时发动机仅通过输出轴带动后动力输出系统工作；当系统电能不足时，离合器接合，动力分动箱内部档位设置为空档，发动机仅通过输入轴带动发电机发电；当系统电能不足，且需要启动后动力输出系统时，离合器接合，动力分动箱内部档位设置为一档或二档，发动机可同时带动发电机和后动力输出系统工作。