CN110854981A - 一种电动拖拉机用双电源配电柜电路系统及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电动拖拉机用双电源配电柜电路系统及控制方法。电动拖拉机双电源由动力电池和超级电容并联组成，通过配电柜将双电源与驱动电机控制器连接起来，配电柜内部包括各种传感器、DC/DC变换器、熔断器、接触器、能量管理模块、信号分析处理模块等。其中能量管理控制模块可使得双电源在不同作业工况下按合理的比例输出能量给驱动电机控制器，该方法能够合理、高效地分配能量，提高了能量利用率；有效利用了超级电容“削峰填谷”的特性，减少了动力电池大电流放电次数，解决电动拖拉机使用单一电源作业时出现供电不足的问题，并且有效提高了动力电池的循环使用寿命。

Description

一种电动拖拉机用双电源配电柜电路系统及控制方法
技术领域
本发明属于车用配电柜电路系统方案，特别涉及一种电动拖拉机用的由动力电池和超级电容组成的双能量源配电柜电路系统方案。
背景技术
现有的电动拖拉机均采用单一动力电池的能源结构，拖拉机在田间执行复杂作业时，动力电池放电电流波动较大，电动拖拉机为了克服障碍物产生的阻力尤其是犁耕阻力时会使动力电池频繁输出更大电流，这将会大大降低电池的循环使用寿命；当动力电池电量下降到一定界限时电池会出现供电不足的情况，导致无法克服作业阻力。
采用动力电池和超级电容的双电源能源结构方案可以较好的利用超级电容能瞬间提供较大能量的优点来解决上述难题，但由于超级电容放电时电压下降幅度较大，为与动力电池低压相匹配，还需串联DC/DC变换器来提升超级电容电压，因此急需设计一种具有电路保护能力的配电柜来完成双电源和电机控制器中间的电路连接，并且需要设计一种能量管理策略来协调双电源的能量输出，而现阶段并没有一种合适的配电柜可以满足以上需求。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提出一种电路结构简单、实用、有效的电动拖拉机用双电源配电柜电路系统及控制方法。
本发明的技术方案为：
一种电动拖拉机用双电源配电柜电路系统，包括供电快充电路，风冷电路，信号分析处理模块、CAN通讯网络；
所述供电快充电路包括相并联的供电电路和快充电路；所述的供电电路包括超级电容供电电路、动力电池供电电路、能量管理控制模块，所述超级电容供电电路和动力电池供电电路相并联后和能量管理控制模块相串联，所述能量管理控制模块和双电源输出正负端相串联；所述能量管理控制模块用于接收超级电容和动力电池传输的能量，通过能量管理控制模块对其进行处理后通过双电源输出端口传输给电机控制器；此外，能量管理控制模块还与所述的CAN通讯网络进行数据交互；所述快充电路，用于外接充电器分别给超级电容和动力电池充电，保障充电安全；
所述风冷回路，用于给配电柜内部电路系统进行降温；
所述信号分析处理模块，用于接收各电路分支上的电流、电压传感器传输的信号，信号分析处理模块对信号进行预处理后发送给所述的能量管理控制模块。
进一步，所述超级电容供电电路包括第一预充回路、熔断器以及DC/DC变换器,第一预充回路由DK1串联R1后并联DK3构成,超级电容输入正端连接第一预充回路，第一预充回路串联熔断器后接入DC/DC变换器正极输入端，超级电容输入负端通过串联接触器DK7后接入DC/DC变换器负极输入端；DC/DC变换器的正负输出端接入能量管理控制模块。
进一步，动力电池供电电路包括第二预充回路、熔断器,第二预充回路由DK2串联R2后并联DK4构成,动力电池输入正端连接第二预充回路，第二预充回路串联熔断器后接入能量管理控制模块，动力电池输入负端通过串联接触器DK8后接入能量管理控制模块。
进一步，所述快充电路包括超级电容的快充电路和动力电池的快充电路；所述超级电容的快充电路包括熔断器、接触器DK5、接触器DK7,超级电容的输入正端依次串联熔断器、DK5后与超级电容快充正端相连；超级电容的输入负端串联接触器DK7后与超级电容快充负端相连；
所述动力电池的快充电路包括熔断器、接触器DK6、接触器DK8,动力电池的输入正端依次串联熔断器、DK6后与动力电池快充正端相连；动力电池的输入负端串联接触器DK8后与动力电池快充负端相连。
进一步，所述风冷电路包括低压24V电源、接触器DK9、温度传感器PT、4个降温风扇，其中4个冷却风扇串联DK9后与温度传感器PT并联接在低压24V回路中，用于对整个配电柜壳体内部进行降温，其中温度传感器PT用于检测配电柜内部温度。
进一步，在动力电池和超级电容输入正负端口处各并联一个绝缘监测仪K1、K2，用于监测电路中是否存在短路情况，并将数据传输给能量管理控制模块。
进一步，在超级电容输入正负端并联接入电压传感器U1，在超级电容输入正端串联电流传感器I1,在动力电池输入正负端并联接入电压传感器U2，在动力电池输入正端串联电流传感器I2,在DC/DC变换器输出正负端并联接入电压传感器U3，在DC/DC变换器输出正端串联电流传感器I3,在能量管理控制模块输出正负端并联接入电压传感器U4，在能量管理控制模块输出正端串联电流传感器I4,
所述信号分析处理模块用于接收所述电流传感器I1、I2、I3、I4，电压传感器U1、U2、U3、U4传送的电流、电压信号及温度传感器PT传送的温度信号，并对这些信号进行处理。
进一步，所述接触器DK1～DK9、绝缘检测仪K1、K2、DC/DC变换器、信号分析处理模块均并联接入CAN通讯网络，并与能量管理控制模块进行数据交互、指令收发。
本发明方法的技术方案为：一种电动拖拉机用双电源配电柜电路系统的控制方法，包括以下步骤：
步骤1、钥匙启动，能量管理控制模块通过CAN通讯发送指令使接触器DK1、DK2、DK7、DK8接通开始为后端负载内的电容部件进行预充，预充结束后DK1、DK2断开，DK7、DK8保持吸合，此时电动拖拉机各部件处于待机状态；
步骤2、电动拖拉机开始工况识别：能量管理控制模块读取整车控制器VCU传输的需求功率，若需求功率等于零说明电动拖拉机暂时无动力需求，各接触器继续保持待机状态；若需求功率小于零，电动拖拉机处于滑行或制动状态，此时开启能量回收功能，DK3接通优先给超级电容充电，若此时超级电容SOC大于0.9，断开DK3，接通DK4，给动力电池充电；若需求功率大于零，说明电动拖拉机处于工作状态，根据需求功率大小判断拖拉机作业工况属于犁耕、运输工况其中一种，转入步骤3；
步骤3，若拖拉机需求功率小于预设置的限值X，需求功率较小，则执行运输工况，该工况下仅使动力电池放电，能量管理控制模块通过CAN总线发送指令给接触器DK4使之吸合，动力电池开始单独给电机控制器供电；
若拖拉机需求功率大于等于限值X，需求功率较大则执行犁耕工况，此时需要超级电容及动力电池协同供电，能量管理控制模块通过CAN通讯发送指令给接触器DK3、DK4使之吸合。同时电压传感器U2测量到动力电池的端电压，电压传感器U1检测到超级电容端电压，因为装载的超级电容端最大电压低于动力电池电压，双电源协同使用时需要先给超级电容进行升压，DC/DC变换器接收到能量管理控制模块的指令开始工作，将超级电容输出电压通过DC/DC变换器提升至与动力电池一致，能量从动力电池及超级电容流出至能量管理控制模块。能量管理控制模块通过接收信号分析处理模块传送的动力电池及超级电容电流及电压信号，对电流进行时域积分并结合电压值分别计算出动力电池及超级电容的实时荷电状态SOC。根据超级电容SOC，动力电池SOC，需求功率Preq三者大小按照预置的能量管理分配方案合理分配动力电池和超级电容各自输出功率大小；
步骤4，钥匙关闭电动拖拉机停机，能量管理控制模块通过CAN通讯发送指令给所有接触器，断开所有接触器。拖拉机需要充电时，DK5、DK6、DK7、DK8接收指令吸合，连接电源开始充电，充电完成上述接触器全部断开。
进一步，所述步骤3犁耕工况的能量管理具体分配方案为：
当动力电池SOC小于0.1时，电动拖拉机需要停机充电；当超级电容SOC小于0.1，但动力电池SOC大于0.1时，超级电容不参与供电，由动力电池单独供电；当超级电容和动力电池SOC均大于0.1时，按照下面方案进行能量分配输出；
超级电容SOC处于[0.1,0.5]区间时，若动力电池SOC处于[0.1,0.3]区间时，动力电池输出占功率需求的50％，剩余50％由超级电容提供；若动力电池SOC处于[0.3,0.5]时，动力电池输出占功率需求的60％，剩余40％由超级电容提供；若动力电池SOC处于[0.5,0.7]时，动力电池输出占功率需求的70％，剩余30％由超级电容提供；若动力电池SOC处于[0.7,0.9]时，动力电池输出占功率需求的80％，剩余20％由超级电容提供；若动力电池SOC处于[0.9,1]时，动力电池输出占功率需求的90％，剩余10％由超级电容提供；
超级电容SOC处于[0.5,0.9]区间时，若动力电池SOC处于[0.1,0.3]区间时，动力电池输出占功率需求的30％，剩余70％由超级电容提供；若动力电池SOC处于[0.3,0.5]时，动力电池输出占功率需求的40％，剩余60％由超级电容提供；若动力电池SOC处于[0.5,0.7]时，动力电池输出占功率需求的50％，剩余50％由超级电容提供；若动力电池SOC处于[0.7,0.9]时，动力电池输出占功率需求的70％，剩余30％由超级电容提供；若动力电池SOC处于[0.9,1]时，动力电池输出占功率需求的80％，剩余20％由超级电容提供；
超级电容SOC处于[0.9,1]区间时，若动力电池SOC处于[0.1,0.3]区间时，动力电池输出占功率需求的10％，剩余90％由超级电容提供；若动力电池SOC处于[0.3,0.5]时，动力电池输出占功率需求的30％，剩余70％由超级电容提供；若动力电池SOC处于[0.5,0.7]时，动力电池输出占功率需求的40％，剩余60％由超级电容提供；若动力电池SOC处于[0.7,0.9]时，动力电池输出占功率需求的60％，剩余40％由超级电容提供；若动力电池SOC处于[0.9,1]时，动力电池输出占功率需求的70％，剩余30％由超级电容提供。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、配电柜能够有效监测电路中的故障情况，当出现严重短路故障时，熔断器立即熔断，最大程度保护其他电路元件。
2、电路结构简单实用便于后期维护和修理；配电柜中的预充回路能够有效保护后端用电器件中的电容元件，防止电路接通瞬间电容部件被短路击穿。
3、配电柜内部设计有快充回路，将双电源充电接口转移至配电柜中并配有熔断器保护，有效保障了动力电池和超级电容充电安全。
4、能够合理地按照作业工况分配双电源的输出能量，能量管理分配方法为查表法，过程简单，控制效果理想，能有效提高双电源工作效率。
5、能量管理方法利用了超级电容的放电特性，减少了动力电池大电流放电次数，有效提高了电池使用寿命。
附图说明
图1是本发明提出的双电源配电柜电路系统原理图；
图2是本发明提出的网络拓扑部分结构图；
图3是本发明提出的控制策略流程图；
具体实施方式
本发明提出一种电动拖拉机用双电源配电柜电路方案及能量管理方法，详细设计了双电源能量分配的具体方法。下面结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。
如图1所示，一种电动拖拉机用双电源配电柜电路系统，配电柜前端由超级电容和动力电池提供能量，后端给电机控制器提供能量，配电柜电路系统主要包括：
超级电容和动力电池分别通过航空插头接入配电柜中，接口进入配电柜后分成四路，两路用于给后端电机控控制器供电(供电电路)，另两路用于外接充电器给自身进行充电(快充电路)。
接触器DK5与熔断器串联安装在超级电容快充正接口处,DK7安装在超级电容快充负接口处，接触器DK6与熔断器串联安装在动力电池快充正端口处，DK8安装在动力电池快充负端口处，用于控制快充电路的通断及保护。
超级电容和动力电池的输入正负端口处均并联有绝缘检测仪K1、K2，用于检测电路是否存在短路情况。当电路中电流超过一定限值时熔断器熔断，断开电路。
在超级电容输入正极端串联了第一预充回路，第一预充回路包括预充接触器DK1，接触器DK3，预充电阻R1，其中DK1与R1串联后与DK3并联，第一预充回路用于给后端电容进行预充，防止电源接通的瞬间后端电机控制器内部的电容元件形成短路被击穿；DC/DC变换器串联在超级电容供电回路中，用于将超级电容的端电压提升至与动力电池端电压一致水平；
在动力电池输入正极端串联了第二预充回路，包括预充接触器DK2，接触器DK4，预充电阻R2，其中，DK2与R2串联后与DK4并联；
配电柜风冷回路，包括低压24V电源、接触器DK9、温度传感器PT、4个降温风扇，其中4个冷却风扇串联DK9后与温度传感器PT并联接在低压24V回路中，用于对整个配电柜壳体内部进行降温，其中温度传感器PT用于检测配电柜内部温度。
优选地，温度传感器PT应安装在DC/DC变换器与能量管理控制模块中间，冷却风扇安装位置应保证冷却风不直接吹到温度传感器PT上。
电流传感器I1用于检测超级电容输出电流大小，电压传感器U1用于检测超级电容端电压大小；电流传感器I2用于检测动力电池输出电流大小，电压传感器U2用于检测动力电池端电压大小；电流传感器I3用于检测DC/DC变换器输出电流大小，电压传感器U3用于检测DC/DC变换器端电压大小；电流传感器I4用于检测双电源输出电流大小，电压传感器U4用于检测双电源输出端电压大小；
信号分析处理模块，用于接收上述电流、电压传感器传送的电压、电流信号及温度传感器传送的温度信号，并对这些信号进行处理，为简化电路图未将传感器与信号分析处理模块之间的线路进行绘制。
DC/DC转换器和动力电池输出终端均接入到能量管理控制模块，能量管理模块一方面接收信号分析处理模块传送的各类信号，对信号进行计算和判断，根据能量管理模块内部预置的控制策略分配超级电容和动力电池各自输出能量大小，并将能量输出到电机控制器；另一方面并通过CAN通讯发送指令控制各类接触器的开启和关闭。
如图2所示，网络拓扑部分，各类接触器DK1～DK9、绝缘检测仪K1、K2、DC/DC变换器、信号分析处理模块均并联接入CAN通讯，并与能量管理控制模块进行数据交互。
拖拉机钥匙开关闭时所有接触器均处于断开状态。
若温度传感器PT检测到配电柜内部温度过高时，将温度信号传送给能量管理控制模块，能量管理控制模块通过CAN通讯发送指令给DK9使其吸合，4个降温风扇开始工作，当温度下降到一定限值时，DK9断开。
能量管理控制模块也可从信号分析处理模块收的电压传感器U4传送的实时电压值、电流传感器I4传送的实时电流值计算实际输出功率P4，通过电压传感器U1、电流传感器I1计算超级电容实际输出功率P1，通过电压传感器U2、电流传感器I2计算动力电池实际输出功率P2，配电柜效率η：
η＝P4/(P1+P2)
如图3所以，以下为具体步骤：
步骤1、钥匙启动，能量管理模块通过CAN通讯发送指令使DK1、DK2、DK7、DK8接通开始为后端负载内的电容部件进行预充，预充结束后DK1、DK2断开，DK7、DK8保持吸合，此时电动拖拉机各部件处于待机状态。
步骤2、电动拖拉机开始工况识别：能量管理控制模块读取整车控制器VCU传输的需求功率，若需求功率等于零说明电动拖拉机暂时无动力需求，各接触器保持待机状态；若需求功率小于零，电动拖拉机处于滑行或制动状态，此时开启能量回收功能，DK3接通优先给超级电容充电，若此时超级电容SOC大于0.9，断开DK3，接通DK4，给动力电池充电；若需求功率大于零，说明电动拖拉机处于工作状态，根据需求功率大小判断拖拉机作业工况属于犁耕、运输工况其中一种，转入步骤3。
步骤3，若拖拉机需求功率小于预设置的限值X(不同型号的电动拖拉机限值不同，需要现场标定)，需求功率较小，则执行运输工况，该工况下仅使动力电池放电，能量管理控制模块通过CAN总线发送指令给接触器DK4使之吸合，动力电池开始单独给电机控制器供电。
若拖拉机需求功率大于等于限值X，需求功率较大则执行犁耕工况，此时需要超级电容及动力电池协同供电，能量管理控制模块通过CAN通讯发送指令给接触器DK3、DK4使之吸合。同时电压传感器U2测量到动力电池的端电压，电压传感器U1检测到超级电容端电压，因为超级电容端最大电压低于动力电池电压，双电源协同使用时需要先给超级电容进行升压，DC/DC变换器接收到能量管理控制模块的指令开始工作，将超级电容输出电压通过DC/DC变换器提升至与动力电池一致，能量从动力电池及超级电容流出至能连管理控制模块。能量管理控制模块通过接收信号分析处理模块传送的动力电池及超级电容电流及电压信号，对电流进行时域积分并结合电压值分别计算出动力电池及超级电容的实时荷电状态(SOC)。根据超级电容SOC，动力电池SOC，需求功率Preq三者大小按照预置的能量管理分配方案合理分配动力电池和超级电容各自输出功率大小。
能量管理具体分配方案：当动力电池SOC小于0.1时，电动拖拉机需要停机充电；当超级电容SOC小于0.1，但动力电池SOC大于0.1时，超级电容不参与供电，由动力电池单独供电；当超级电容和动力电池SOC均大于0.1时，按照下面方案进行能量分配输出。
超级电容SOC处于[0.1,0.5]区间时，若动力电池SOC处于[0.1,0.3]区间时，动力电池输出占功率需求的50％，剩余50％由超级电容提供；若动力电池SOC处于[0.3,0.5]时，动力电池输出占功率需求的60％，剩余40％由超级电容提供；若动力电池SOC处于[0.5,0.7]时，动力电池输出占功率需求的70％，剩余30％由超级电容提供；若动力电池SOC处于[0.7,0.9]时，动力电池输出占功率需求的80％，剩余20％由超级电容提供；若动力电池SOC处于[0.9,1]时，动力电池输出占功率需求的90％，剩余10％由超级电容提供。
超级电容SOC处于[0.5,0.9]区间时，若动力电池SOC处于[0.1,0.3]区间时，动力电池输出占功率需求的30％，剩余70％由超级电容提供；若动力电池SOC处于[0.3,0.5]时，动力电池输出占功率需求的40％，剩余60％由超级电容提供；若动力电池SOC处于[0.5,0.7]时，动力电池输出占功率需求的50％，剩余50％由超级电容提供；若动力电池SOC处于[0.7,0.9]时，动力电池输出占功率需求的70％，剩余30％由超级电容提供；若动力电池SOC处于[0.9,1]时，动力电池输出占功率需求的80％，剩余20％由超级电容提供。
超级电容SOC处于[0.9,1]区间时，若动力电池SOC处于[0.1,0.3]区间时，动力电池输出占功率需求的10％，剩余90％由超级电容提供；若动力电池SOC处于[0.3,0.5]时，动力电池输出占功率需求的30％，剩余70％由超级电容提供；若动力电池SOC处于[0.5,0.7]时，动力电池输出占功率需求的40％，剩余60％由超级电容提供；若动力电池SOC处于[0.7,0.9]时，动力电池输出占功率需求的60％，剩余40％由超级电容提供；若动力电池SOC处于[0.9,1]时，动力电池输出占功率需求的70％，剩余30％由超级电容提供。
步骤4，钥匙关闭电动拖拉机停机，能量管理控制模块通过CAN通讯发送指令给所有接触器，断开所有接触器。拖拉机需要充电时，DK5、DK6、DK7、DK8接收指令吸合，连接电源开始充电，充电完成上述接触器全部断开。
应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电动拖拉机用双电源配电柜电路系统，其特征在于，包括供电快充电路，风冷电路，信号分析处理模块、CAN通讯网络；
所述供电快充电路包括相并联的供电电路和快充电路；所述的供电电路包括超级电容供电电路、动力电池供电电路、能量管理控制模块，所述超级电容供电电路和动力电池供电电路相并联后和能量管理控制模块相串联，所述能量管理控制模块和双电源输出正负端相串联；所述能量管理控制模块用于接收超级电容和动力电池传输的能量，通过能量管理控制模块对其进行处理后通过双电源输出端口传输给电机控制器；此外，能量管理控制模块还与所述的CAN通讯网络进行数据交互；所述快充电路，用于外接充电器分别给超级电容和动力电池充电，保障充电安全；
所述风冷回路，用于给配电柜内部电路系统进行降温；
所述信号分析处理模块，用于接收各电路分支上的电流、电压传感器传输的信号，信号分析处理模块对信号进行预处理后发送给所述的能量管理控制模块。
2.根据权利要求1所述的一种电动拖拉机用双电源配电柜电路系统，其特征在于，所述超级电容供电电路包括第一预充回路、熔断器以及DC/DC变换器,第一预充回路由DK1串联R1后并联DK3构成,超级电容输入正端连接第一预充回路，第一预充回路串联熔断器后接入DC/DC变换器正极输入端，超级电容输入负端通过串联接触器DK7后接入DC/DC变换器负极输入端；DC/DC变换器的正负输出端接入能量管理控制模块。
3.根据权利要求1所述的一种电动拖拉机用双电源配电柜电路系统，其特征在于，动力电池供电电路包括第二预充回路、熔断器,第二预充回路由DK2串联R2后并联DK4构成,动力电池输入正端连接第二预充回路，第二预充回路串联熔断器后接入能量管理控制模块，动力电池输入负端通过串联接触器DK8后接入能量管理控制模块。
4.根据权利要求1所述的一种电动拖拉机用双电源配电柜电路系统，其特征在于，所述快充电路包括超级电容的快充电路和动力电池的快充电路；所述超级电容的快充电路包括熔断器、接触器DK5、接触器DK7,超级电容的输入正端依次串联熔断器、DK5后与超级电容快充正端相连；超级电容的输入负端串联接触器DK7后与超级电容快充负端相连；
所述动力电池的快充电路包括熔断器、接触器DK6、接触器DK8,动力电池的输入正端依次串联熔断器、DK6后与动力电池快充正端相连；动力电池的输入负端串联接触器DK8后与动力电池快充负端相连。
5.根据权利要求1所述的一种电动拖拉机用双电源配电柜电路系统，其特征在于，所述风冷电路包括低压24V电源、接触器DK9、温度传感器PT、4个降温风扇，其中4个冷却风扇串联DK9后与温度传感器PT并联接在低压24V回路中，用于对整个配电柜壳体内部进行降温，其中温度传感器PT用于检测配电柜内部温度。
6.根据权利要求1所述的一种电动拖拉机用双电源配电柜电路系统，其特征在于，在动力电池和超级电容输入正负端口处各并联一个绝缘监测仪K1、K2，用于监测电路中是否存在短路情况，并将数据传输给能量管理控制模块。
7.根据权利要求1所述的一种电动拖拉机用双电源配电柜电路系统，其特征在于，在超级电容输入正负端并联接入电压传感器U1，在超级电容输入正端串联电流传感器I1,在动力电池输入正负端并联接入电压传感器U2，在动力电池输入正端串联电流传感器I2,在DC/DC变换器输出正负端并联接入电压传感器U3，在DC/DC变换器输出正端串联电流传感器I3,在能量管理控制模块输出正负端并联接入电压传感器U4，在能量管理控制模块输出正端串联电流传感器I4,
所述信号分析处理模块用于接收所述电流传感器I1、I2、I3、I4，电压传感器U1、U2、U3、U4传送的电流、电压信号及温度传感器PT传送的温度信号，并对这些信号进行处理。
8.根据权利要求1所述的一种电动拖拉机用双电源配电柜电路系统，其特征在于，所述接触器DK1～DK9、绝缘检测仪K1、K2、DC/DC变换器、信号分析处理模块均并联接入CAN通讯网络，并与能量管理控制模块进行数据交互、指令收发。
9.一种电动拖拉机用双电源配电柜电路系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、钥匙启动，能量管理控制模块通过CAN通讯发送指令使接触器DK1、DK2、DK7、DK8接通开始为后端负载内的电容部件进行预充，预充结束后DK1、DK2断开，DK7、DK8保持吸合，此时电动拖拉机各部件处于待机状态；
步骤2、电动拖拉机开始工况识别：能量管理控制模块读取整车控制器VCU传输的需求功率，若需求功率等于零说明电动拖拉机暂时无动力需求，各接触器继续保持待机状态；若需求功率小于零，电动拖拉机处于滑行或制动状态，此时开启能量回收功能，DK3接通优先给超级电容充电，若此时超级电容SOC大于0.9，断开DK3，接通DK4，给动力电池充电；若需求功率大于零，说明电动拖拉机处于工作状态，根据需求功率大小判断拖拉机作业工况属于犁耕、运输工况其中一种，转入步骤3；
步骤3，若拖拉机需求功率小于预设置的限值X，需求功率较小，则执行运输工况，该工况下仅使动力电池放电，能量管理控制模块通过CAN总线发送指令给接触器DK4使之吸合，动力电池开始单独给电机控制器供电；
若拖拉机需求功率大于等于限值X，需求功率较大则执行犁耕工况，此时需要超级电容及动力电池协同供电，能量管理控制模块通过CAN通讯发送指令给接触器DK3、DK4使之吸合。同时电压传感器U2测量到动力电池的端电压，电压传感器U1检测到超级电容端电压，因为装载的超级电容端最大电压低于动力电池电压，双电源协同使用时需要先给超级电容进行升压，DC/DC变换器接收到能量管理控制模块的指令开始工作，将超级电容输出电压通过DC/DC变换器提升至与动力电池一致，能量从动力电池及超级电容流出至能量管理控制模块。能量管理控制模块通过接收信号分析处理模块传送的动力电池及超级电容电流及电压信号，对电流进行时域积分并结合电压值分别计算出动力电池及超级电容的实时荷电状态SOC。根据超级电容SOC，动力电池SOC，需求功率Preq三者大小按照预置的能量管理分配方案合理分配动力电池和超级电容各自输出功率大小；
步骤4，钥匙关闭电动拖拉机停机，能量管理控制模块通过CAN通讯发送指令给所有接触器，断开所有接触器。拖拉机需要充电时，DK5、DK6、DK7、DK8接收指令吸合，连接电源开始充电，充电完成上述接触器全部断开。
10.根据权利要求9所述的一种电动拖拉机用双电源配电柜电路系统的控制方法，其特征在于，所述步骤3犁耕工况的能量管理具体分配方案为：
当动力电池SOC小于0.1时，电动拖拉机需要停机充电；当超级电容SOC小于0.1，但动力电池SOC大于0.1时，超级电容不参与供电，由动力电池单独供电；当超级电容和动力电池SOC均大于0.1时，按照下面方案进行能量分配输出；
超级电容SOC处于[0.1,0.5]区间时，若动力电池SOC处于[0.1,0.3]区间时，动力电池输出占功率需求的50％，剩余50％由超级电容提供；若动力电池SOC处于[0.3,0.5]时，动力电池输出占功率需求的60％，剩余40％由超级电容提供；若动力电池SOC处于[0.5,0.7]时，动力电池输出占功率需求的70％，剩余30％由超级电容提供；若动力电池SOC处于[0.7,0.9]时，动力电池输出占功率需求的80％，剩余20％由超级电容提供；若动力电池SOC处于[0.9,1]时，动力电池输出占功率需求的90％，剩余10％由超级电容提供；
超级电容SOC处于[0.5,0.9]区间时，若动力电池SOC处于[0.1,0.3]区间时，动力电池输出占功率需求的30％，剩余70％由超级电容提供；若动力电池SOC处于[0.3,0.5]时，动力电池输出占功率需求的40％，剩余60％由超级电容提供；若动力电池SOC处于[0.5,0.7]时，动力电池输出占功率需求的50％，剩余50％由超级电容提供；若动力电池SOC处于[0.7,0.9]时，动力电池输出占功率需求的70％，剩余30％由超级电容提供；若动力电池SOC处于[0.9,1]时，动力电池输出占功率需求的80％，剩余20％由超级电容提供；
超级电容SOC处于[0.9,1]区间时，若动力电池SOC处于[0.1,0.3]区间时，动力电池输出占功率需求的10％，剩余90％由超级电容提供；若动力电池SOC处于[0.3,0.5]时，动力电池输出占功率需求的30％，剩余70％由超级电容提供；若动力电池SOC处于[0.5,0.7]时，动力电池输出占功率需求的40％，剩余60％由超级电容提供；若动力电池SOC处于[0.7,0.9]时，动力电池输出占功率需求的60％，剩余40％由超级电容提供；若动力电池SOC处于[0.9,1]时，动力电池输出占功率需求的70％，剩余30％由超级电容提供。
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