CN112109563A - 一种双动力耦合传动装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双动力耦合传动装置及其控制方法，包括主要把动力传递给驱动桥的驱动电机、主要用于驱动旋耕机构的PTO电机和双动力耦合变速器，通过设置第一行星排齿轮耦合机构、第二行星排齿轮耦合机构、辅助电机、电磁锁止器、蜗轮蜗杆机构和离合器以实现控制两个电机动力的汇流与分流，通过设置变速器实现改变传动比、切换传动方向和中断动力传递；双动力耦合变速器不仅可以有效解决大功率驱动系统体积大的限制，还可以优化动力源的工作区域，增加电动拖拉机的应用范围，提高了电动拖拉机的整车性能。

Description

一种双动力耦合传动装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及电动拖拉机领域，具体涉及一种双动力耦合传动装置及其控制方法。

背景技术

目前，市场上的拖拉机大多数仍以柴油机作为动力源，这种传统柴油拖拉机不仅噪声大、效率低而且严重污染环境。电动拖拉机是使用电能来驱动车辆，相比传统柴油拖拉机，电动拖拉机具有低排放、清洁无污染、低噪音和能量利用率高等优点，而且电机具有灵活控制的优点，进一步简化拖拉机的传动结构，因此电动拖拉机已成为了拖拉机发展新趋势。

在电动拖拉机的研究中，多采用单电机驱动，这种方式难以满足拖拉机的复杂工况，而混合动力拖拉机中电动机作为辅助动力，主要依靠柴油机作为主要动力，这种方式并未充分发挥电动机能量利用率高、控制灵活等特点。尽管现有技术中已公开采用双电机进行驱动的拖拉机，但是普遍存在双电机动力耦合机构体积过大、作业模式过于单一、动力性不足、能量利用率低的问题。

发明内容

本发明的目的是提供了一种双动力耦合传动装置及其控制方法，该装置可以实现驱动电机与PTO电机之间的动力汇流和分流，通过灵活控制双电机以适应拖拉机的复杂工况，提高了电动拖拉机的动力性和经济性，明显减小了双电机耦合机构的体积。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种双动力耦合传动装置，包括安装于电动拖拉机上的依次电路连接的BMS控制器、动力电池组和配电箱，所述配电箱分别与整机控制器、驱动电机控制器、PTO电机控制器、辅助电机控制器、锁止离合控制器电路连接；整机控制器用于控制电动拖拉机的运行，驱动电机控制器、PTO电机控制器、辅助电机控制器分别控制驱动电机、PTO电机和辅助电机的转动；所述锁止离合控制器控制双动力耦合变速器的运行；

所述双动力耦合变速器包括并排设置的第一行星排齿轮耦合机构和第二行星排齿轮耦合机构，第一行星排齿轮耦合机构的第一齿圈和与之相邻的设置在第二行星排齿轮耦合机构上的第二齿圈外啮合传动；

所述第一行星排齿轮耦合机构的第一输入轴与驱动电机连接，第一行星排齿轮耦合机构的第一齿圈连接有第一电磁锁止器，第一行星排齿轮耦合机构的第一输出轴处设置有用于锁止或解锁第一行星排齿轮耦合机构中第一行星架对第一输出轴传动的第二电磁锁止器，第一输出轴与变速器连接，变速器通过第三输出轴与电动拖拉机的驱动桥连接；

所述第二行星排齿轮耦合机构的第二输入轴与PTO电机连接，第二行星排齿轮耦合机构的第二输出轴处设置有用于锁止或解锁第二行星排齿轮耦合机构中第二太阳轮对第二输出轴传动的第三电磁锁止器，第二输出轴与旋耕机构连接；

所述辅助电机与蜗轮蜗杆机构连接，蜗轮蜗杆机构通过传动轴与离合器连接，离合器通过传动齿轮与第二行星排齿轮耦合机构的第二齿圈外啮合。

更进一步地，所述的第一行星排齿轮耦合机构包括连接于第一输入轴的第一太阳轮、设有外齿和内齿的第一齿圈、用于锁止或解锁第一齿圈的第一电磁锁止器、第一行星齿轮、连接于第一输出轴的第一行星架，第一行星轮与第一太阳轮外啮合、第一行星轮与第一齿圈内啮合并由第一行星架定位支撑。

更进一步地，所述的第二行星排齿轮耦合机构包括连接于第二输入轴的第二行星架、第二太阳轮、设有外齿和内齿的第二齿圈、连接于第二输出轴的第二太阳轮，第二行星轮与第二太阳轮外啮合、第二行星轮与第二齿圈内啮合并由第二行星架定位支撑。

更进一步地，所述整机控制器通过高速CAN总线获取BMS控制器信息、驱动电机控制器信息、锁止离合控制器信息、辅助电机控制器信息、PTO电机控制器信息和配电箱信息；通过高速CAN总线向BMS控制器、驱动电机控制器、锁止离合控制器、辅助电机控制器、PTO电机控制器和配电箱发出控制信号；整机控制器通过低速CAN总线获取电动拖拉机运行信息。

更进一步地，BMS控制器对动力电池组进行控制，动力电池组给驱动电机、PTO电机、辅助电机、离合器、第一电磁锁止器、第二电磁锁止器和第三电磁锁止器供电；离合锁止控制器控制离合器中断和结合、第一电磁锁止器、第二电磁锁止器和第三电磁锁止器锁止或解锁。

更进一步地，所述BMS控制器、驱动电机控制器、锁止离合控制器、辅助电机控制器、PTO电机控制器、配电箱和整机控制器组成双动力耦合传动装置的控制系统，该系统设有只行走模式、只作业模式、行走作业分离模式、行走作业耦合模式和能量回收模式。

更进一步地，所述电动拖拉机运行信息包括钥匙信号、变速箱档位信号、踏板位置信号、作业模式信号、电机和转动轴转速信号。

更进一步地，所述蜗轮蜗杆机构包括蜗杆和蜗轮，蜗杆与蜗轮相啮合，辅助电机与蜗杆轴连接。

更进一步地，所述变速器为中间轴式变速器。

电动拖拉机启动后，整车进入系统自检，系统自检通过后，整机控制器获取钥匙信号、变速器挡位信号、踏板位置信号、作业模式信号、第一电磁锁止器位置信号、第二电磁锁止器位置信号、第三电磁锁止器位置信号、离合器位置信号、电机和转动轴转速信号，整机控制器根据获取的信息，向BMS控制器、驱动电机控制器、锁止离合控制器、辅助电机控制器、PTO电机控制器和配电箱发出控制信号，从而电动拖拉机选择不同的控制模式：

1）只行走模式：当整机控制器收到只行走模式时，整机控制器计算实时需求功率Px，当驱动电机额定功率Pq≥Px时，锁止离合控制器控制离合器中断、第一电磁锁止器结合，此时驱动电机处于工作状态，整机控制器计算驱动电机的目标转速nq，然后把信号传递给驱动电机控制器，驱动电机根据驱动电机控制器的信号实时进行调速；

当Pq<Px时，锁止离合控制器控制离合器中断、第三电磁锁止器结合，此时驱动电机和PTO电机均处于工作状态，整机控制器基于最大工作效率分配控制策略计算驱动电机的目标转速nq和PTO电机的目标转速np，然后把信号传递给驱动电机控制器和PTO电机控制器，驱动电机根据驱动电机控制器的信号实时进行调速，PTO电机根据PTO电机控制器的信号实时进行调速；

2）只作业模式：当整机控制器收到只作业模式时，锁止离合控制器控制离合器中断、第一电磁锁止器结合，此时PTO电机处于工作状态，整机控制器计算PTO电机的目标转速np，然后把信号传递给PTO电机控制器，PTO电机根据PTO电机控制器的信号恒转速工作，传感器实时采集PTO电机实际转速，整机控制器通过PTO电机的实际转速与PTO电机的目标转速对比实时把信号传递给PTO电机控制器，通过PTO电机控制器控制PTO电机的转速，保持PTO电机恒转速工作；

3）行走作业分离模式：当整机控制器收到行走作业分离模式时，锁止离合控制器控制离合器中断、第一电磁锁止器结合，此时驱动电机和PTO电机均处于工作状态，整机控制器计算驱动电机的目标转速nq和PTO电机的目标转速np，然后把信号传递给驱动电机控制器和PTO电机控制器，驱动电机根据驱动电机控制器的信号实时进行调速，PTO电机根据PTO电机控制器的信号恒转速工作，传感器实时采集PTO电机实际转速，整机控制器通过PTO电机的实际转速与PTO电机的目标转速对比实时把信号传递给PTO电机控制器，通过PTO电机控制器控制PTO电机的转速，保持PTO电机恒转速工作；

4）行走作业耦合模式：当整机控制器收到行走作业耦合模式时，锁止离合控制器控制离合器结合，此时驱动电机、PTO电机和辅助电机均处于工作状态，整机控制器基于最大工作效率分配控制策略及第二输出轴、第三输出轴需求转速计算驱动电机的目标转速nq、PTO电机的目标转速np和辅助电机目标转速nf，然后把信号传递给驱动电机控制器、PTO电机控制器和辅助电机控制器，驱动电机根据驱动电机控制器的信号实时调速，PTO电机根据PTO电机控制器的信号实时调速，辅助电机根据辅助电机控制器的信号实时控制第二齿圈，传感器实时采集第二输出轴、第三输出轴的实际转速，整机控制器通过第二输出轴、第三输出轴的实际转速与第二输出轴、第三输出轴的需求转速对比，实时把信号传递给驱动电机控制器、PTO电机控制器和辅助电机控制器，驱动电机根据驱动电机控制器的信号实时调速，PTO电机根据PTO电机控制器的信号实时调速，辅助电机根据辅助电机控制器的信号实时控制第二齿圈，保持第二输出轴恒转速工作、第三输出轴实时调速；

5）能量回收模式：当整机控制器识别到拖拉机原地静止且PTO无作业或制动行走时，锁止离合控制器控制离合器中断、第二电磁锁止器和第三电磁锁止器结合，此时驱动电机处于工作状态，PTO电机作为发电机工作，整机控制器计算驱动电机处于最低能量消耗状态的转速nq，然后把信号传递给驱动电机控制器，驱动电机根据驱动电机控制器的信号实时进行调速，PTO电机作为电动机把电能传输到动力电池组。

本发明所带来的有益效果是：1.本发明设置的双动力耦合变速器，由于第一行星排齿轮耦合机构上的齿圈和设置在第二行星排齿轮耦合机构上的齿圈外啮合传动，因此结构更为紧凑、承载能力更大；与同级别电动拖拉机的双电机耦合机构相比，本发明的双动力耦合变速器体积减少了20%，在此基础上能够提高动力电池的容量，增加电动拖拉机的续航里程。

2.采用双电机作为电动拖拉机的动力源，驱动电机单独把动力传递给变速驱动桥，PTO电机单独把动力驱动给旋耕机构，通过控制双动力耦合变速器实现使驱动电机和PTO电机功率汇流到变速驱动桥，可以简化变速箱结构，有利于整车布置，根据不用的作业需求，选择合适的工作模式，从而提高电机工作效率和能量利用率。

3.通过控制锁止器和离合器可以实现“只行走模式、只作业模式、行走作业分离模式、行走作业耦合模式和能量回收模式”5种作业模式的灵活转换，满足电动拖拉机多场景作业需求，提高整车的动力性、经济性和适应性。

4.当电动拖拉机处于原地短暂停车或制动行走时，系统进入能量回收模式，提高整机能量利用率。

5.辅助电机通过涡轮蜗杆机构与第二行星排齿轮耦合机构相啮合，可通过控制辅助电机，实现双动力耦合变速器把驱动电机和PTO电机的动力基于最大工作效率分配控制策略把动力分配到驱动桥和旋耕机构。

6.本发明使用的动力源为电动机，动力电池组提供电能，实现零污染排放，有效解决了传统拖拉机排放对农作物和环境的危害。

附图说明

图1是双动力耦合传动装置的结构示意图；

图2是双动力耦合变速器的结构示意图；

图3是第一行星排齿轮耦合机构的结构示意图；

图4是第二行星排齿轮耦合机构的结构示意图；

图5是双动力耦合控制系统的电路连接关系图；

图6是双动力耦合传动装置控制方法的流程图1；

图7是双动力耦合传动装置控制方法的流程图2。

附图标号说明如下：

1、BMS控制器，2、动力电池组，3、驱动电机控制器，4、驱动电机，5、锁止离合控制器，6、双动力耦合变速器，7、驱动桥，8、旋耕机构， 9、PTO电机，10、辅助电机，11、辅助电机控制器，12、PTO电机控制器，13、配电箱，14、整机控制器，15、第一输入轴，16、第一行星排齿轮耦合机构，1601、第一太阳轮，1602、第一齿圈，1603、第一行星齿轮，1604、第一行星架，17、第一电磁锁止器，18、第一输出轴，19、第二电磁锁止器，20、变速器，21、第三输出轴，22、第二输出轴，23、第三电磁锁止器，24、第二行星排齿轮耦合机构，2401、第二行星架，2402、第二行星轮，2403、第二齿圈，2404、第二太阳轮，25、传动齿轮，26、离合器，27、传动轴，28、蜗轮，29、蜗杆轴，30、蜗杆，31、第二输入轴。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的说明，应当理解以下实施例中的“第一”、“第二”、“第三”和“第四”仅为对装置名称进行区分，并不具有特定含义。

参照图1，一种双动力耦合传动装置及其控制方法，包括BMS控制器1、动力电池组2、驱动电机控制器3、驱动电机4、锁止离合控制器5、双动力耦合变速器6、驱动桥7、旋耕机构8、PTO电机9、辅助电机10、辅助电机控制器11、PTO电机控制器12、配电箱13与整机控制器14。

所述BMS控制器1、动力电池组2和配电箱13依次电路连接，所述配电箱13分别与整机控制器14、驱动电机控制器3、PTO电机控制器12、辅助电机控制器11、锁止离合控制器5电路连接；整机控制器14用于控制电动拖拉机的运行，驱动电机控制器3、PTO电机控制器12、辅助电机控制器11分别控制驱动电机4、PTO电机9和辅助电机10的转动；所述锁止离合控制器5控制双动力耦合变速器6的运行。

参照图2，所述双动力耦合变速器6包括并排平行设置的第一行星排齿轮耦合机构16和第二行星排齿轮耦合机构24。所述第一行星排齿轮耦合机构16的第一输入轴15与驱动电机4连接，第一输出轴18与变速器20连接，变速器20通过第三输出轴21与电动拖拉机的驱动桥7连接。所述第二行星排齿轮耦合机构24的第二输入轴31与PTO电机9连接，第二输出轴22与旋耕机构8连接。所述辅助电机10与蜗轮蜗杆机构连接，蜗轮蜗杆机构通过传动轴27与离合器26连接，离合器26通过传动齿轮25与第二行星排齿轮耦合机构24的第二齿圈2403外啮合。离合器26用于中断和结合传动轴27。

所述蜗轮蜗杆机构包括蜗杆30和蜗轮，蜗杆30与蜗轮28相啮合，辅助电机10与蜗杆轴29连接。所述涡轮蜗杆机构具有自锁性。所述变速器20是中间轴式变速器，实现改变传动比、切换传动方向和中断动力传递。

所述第一行星排齿轮耦合机构16的第一齿圈1602连接有第一电磁锁止器17，第一行星排齿轮耦合机构16的第一输出轴18处设置有用于锁止或解锁第一行星排齿轮耦合机构16中第一行星架1604对第一输出轴18传动的第二电磁锁止器19，第二行星排齿轮耦合机构24的第二输出轴22处设置有用于锁止或解锁第二行星排齿轮耦合机构24中第二太阳轮2404对第二输出轴22传动的第三电磁锁止器23。

参照图3，所述的第一行星排齿轮耦合机构16包括连接于第一输入轴15的第一太阳轮1601、设有外齿和内齿的第一齿圈1602、用于锁止或解锁第一齿圈1602的第一电磁锁止器17、第一行星齿轮1603、连接于第一输出轴18的第一行星架1604，第一行星轮1603与第一太阳轮1601外啮合、与第一齿圈1602内啮合并由第一行星架1604定位支撑，第一齿圈1602与设置在第二行星排齿轮耦合机构24上的第二齿圈2403外啮合传动。

参照图4，所述的第二行星排齿轮耦合机构24包括连接于第二输入轴31的第二行星架2401、第二太阳轮2402、设有外齿和内齿的第二齿圈2403、连接于第二输出轴22的第二太阳轮2404，第二行星轮2402与第二太阳轮2404外啮合、与第二齿圈2403内啮合并由第二行星架2401定位支撑，第二齿圈2403与设置在第一行星排齿轮耦合机构16上的第一齿圈1602外啮合、与传动齿轮25外啮合。

参照图5，所述BMS控制器1、驱动电机控制器3、锁止离合控制器5、辅助电机控制器11、PTO电机控制器12、配电箱13、和整机控制器14组成双动力耦合传动装置的控制系统，该系统设有只行走模式、只作业模式、行走作业分离模式、行走作业耦合模式和能量回收模式。整机控制器14通过高速CAN总线获取BMS控制器1信息、驱动电机控制器3信息、锁止离合控制器5信息、辅助电机控制器11信息、PTO电机控制器12信息和配电箱13信息；通过高速CAN总线向BMS控制器1、驱动电机控制器3、锁止离合控制器5、辅助电机控制器11、PTO电机控制器12和配电箱13发出控制信号；整机控制器14通过低速CAN总线获取电动拖拉机运行信息，便于驾驶员实时了解整车信息。所述电动拖拉机运行信息包括钥匙信号、变速箱档位信号、踏板位置信号、作业模式信号、电机和转动轴转速信号。

整机控制器14通过高速CAN总线把控制信号传递给BMS控制器1用于对动力电池组2进行控制，动力电池组2用于给驱动电机4、PTO电机9、辅助电机10、离合器26、第一电磁锁止器17、第二电磁锁止器19和第三电磁锁止器23供电；动力电池组2同时与低压蓄电池连接。离合锁止控制器5控制离合器26中断和结合、第一电磁锁止器17、第二电磁锁止器19和第三电磁锁止器23锁止或解锁。

参照图6和图7，电动拖拉机启动后，整车进入系统自检，系统自检通过后，整机控制器14获取钥匙信号、变速器20挡位信号、踏板位置信号、作业模式信号、第一电磁锁止器17位置信号、第二电磁锁止器19位置信号、第三电磁锁止器23位置信号、离合器26位置信号、电机和转动轴转速信号。整机控制器14根据获取的信息，向BMS控制器1、驱动电机控制器3、锁止离合控制器5、辅助电机控制器11、PTO电机控制器12和配电箱13发出控制信号，从而电动拖拉机选择不同的控制模式：

1）只行走模式：当整机控制器14收到只行走模式时，整机控制器14计算实时需求功率Px，当驱动电机额定功率Pq≥Px时，锁止离合控制器5控制离合器26中断、第一电磁锁止器17结合，此时驱动电机4处于工作状态，整机控制器14计算驱动电机4的目标转速nq，然后把信号传递给驱动电机控制器3，驱动电机4根据驱动电机控制器3的信号实时进行调速；

当Pq<Px时，锁止离合控制器5控制离合器26中断、第三电磁锁止器23结合，此时驱动电机4和PTO电机9均处于工作状态，整机控制器14基于最大工作效率分配控制策略计算驱动电机4的目标转速nq和PTO电机9的目标转速np，然后把信号传递给驱动电机控制器3和PTO电机控制器12，驱动电机4根据驱动电机控制器3的信号实时进行调速，PTO电机9根据PTO电机控制器12的信号实时进行调速；

2）只作业模式：当整机控制器14收到只作业模式时，锁止离合控制器5控制离合器26中断、第一电磁锁止器17结合，此时PTO电机9处于工作状态，整机控制器14计算PTO电机9的目标转速np，然后把信号传递给PTO电机控制器12，PTO电机9根据PTO电机控制器12的信号恒转速工作，传感器实时采集PTO电机9实际转速，整机控制器14通过PTO电机9的实际转速与PTO电机9的目标转速对比实时把信号传递给PTO电机控制器12，通过PTO电机控制器12控制PTO电机9的转速，保持PTO电机9恒转速工作；

3）行走作业分离模式：当整机控制器14收到行走作业分离模式时，锁止离合控制器5控制离合器26中断、第一电磁锁止器17结合，此时驱动电机4和PTO电机9均处于工作状态，整机控制器14计算驱动电机4的目标转速nq和PTO电机9的目标转速np，然后把信号传递给驱动电机控制器3和PTO电机控制器12，驱动电机4根据驱动电机控制器3的信号实时进行调速，PTO电机9根据PTO电机控制器12的信号恒转速工作，传感器实时采集PTO电机9实际转速，整机控制器14通过PTO电机9的实际转速与PTO电机9的目标转速对比实时把信号传递给PTO电机控制器12，通过PTO电机控制器12控制PTO电机9的转速，保持PTO电机9恒转速工作；

4）行走作业耦合模式：当整机控制器14收到行走作业耦合模式时，锁止离合控制器5控制离合器26结合，此时驱动电机4、PTO电机9和辅助电机10均处于工作状态，整机控制器14基于最大工作效率分配控制策略及第二输出轴22、第三输出轴21需求转速计算驱动电机4的目标转速nq、PTO电机9的目标转速np和辅助电机10目标转速nf，然后把信号传递给驱动电机控制器3、PTO电机控制器12和辅助电机控制器11，驱动电机4根据驱动电机控制器3的信号实时调速，PTO电机9根据PTO电机控制器12的信号实时调速，辅助电机10根据辅助电机控制器11的信号实时控制第二齿圈，传感器实时采集第二输出轴22、第三输出轴21的实际转速，整机控制器14通过第二输出轴22、第三输出轴21的实际转速与第二输出轴22、第三输出轴21的需求转速对比，实时把信号传递给驱动电机控制器3、PTO电机控制器12和辅助电机控制器11，驱动电机4根据驱动电机控制器3的信号实时调速，PTO电机9根据PTO电机控制器12的信号实时调速，辅助电机10根据辅助电机控制器11的信号实时控制第二齿圈2403，保持第二输出轴22恒转速工作、第三输出轴21实时调速；

5）能量回收模式：当整机控制器14识别到拖拉机原地静止且PTO无作业或制动行走时，锁止离合控制器5控制离合器26中断、第二电磁锁止器19和第三电磁锁止器23结合，此时驱动电机4处于工作状态，PTO电机作为发电机工作，整机控制器14计算驱动电机4处于最低能量消耗状态的转速nq，然后把信号传递给驱动电机控制器3，驱动电机4根据驱动电机控制器3的信号实时进行调速，PTO电机9作为电动机把电能传输到动力电池组2。

另外，根据实际需要，本领域技术人员还能选择其他可能的工作状态。

以上所述,仅是本发明的较佳实施例而己，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明己以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种双动力耦合传动装置，其特征在于：包括安装于电动拖拉机上的依次电路连接的BMS控制器（1）、动力电池组（2）和配电箱（13），所述配电箱（13）分别与整机控制器（14）、驱动电机控制器（3）、PTO电机控制器（12）、辅助电机控制器（11）、锁止离合控制器（5）电路连接；整机控制器（14）用于控制电动拖拉机的运行，驱动电机控制器（3）、PTO电机控制器（12）、辅助电机控制器（11）分别控制驱动电机（4）、PTO电机（9）和辅助电机（10）的转动；所述锁止离合控制器（5）控制双动力耦合变速器（6）的运行；

所述双动力耦合变速器（6）包括并排设置的第一行星排齿轮耦合机构（16）和第二行星排齿轮耦合机构（24），第一行星排齿轮耦合机构（16）的第一齿圈（1602）和与之相邻的设置在第二行星排齿轮耦合机构（24）上的第二齿圈（2403）外啮合传动；

所述第一行星排齿轮耦合机构（16）的第一输入轴（15）与驱动电机（4）连接，第一行星排齿轮耦合机构（16）的第一齿圈（1602）连接有第一电磁锁止器（17），第一行星排齿轮耦合机构（16）的第一输出轴（18）处设置有用于锁止或解锁第一行星排齿轮耦合机构（16）中第一行星架（1604）对第一输出轴（18）传动的第二电磁锁止器（19），第一输出轴（18）与变速器（20）连接，变速器（20）通过第三输出轴（21）与电动拖拉机的驱动桥（7）连接；

所述第二行星排齿轮耦合机构（24）的第二输入轴（31）与PTO电机（9）连接，第二行星排齿轮耦合机构（24）的第二输出轴（22）处设置有用于锁止或解锁第二行星排齿轮耦合机构（24）中第二太阳轮（2404）对第二输出轴（22）传动的第三电磁锁止器（23），第二输出轴（22）与旋耕机构（8）连接；

所述辅助电机（10）与蜗轮蜗杆机构连接，蜗轮蜗杆机构通过传动轴（27）与离合器（26）连接，离合器（26）通过传动齿轮（25）与第二行星排齿轮耦合机构（24）的第二齿圈（2403）外啮合。

2.根据权利要求1所述的一种双动力耦合传动装置，其特征在于：所述的第一行星排齿轮耦合机构（16）包括连接于第一输入轴（15）的第一太阳轮（1601）、设有外齿和内齿的第一齿圈（1602）、用于锁止或解锁第一齿圈（1602）的第一电磁锁止器（17）、第一行星齿轮（1603）、连接于第一输出轴（18）的第一行星架（1604），第一行星轮（1603）与第一太阳轮（1601）外啮合、第一行星轮（1603）与第一齿圈（1602）内啮合并由第一行星架（1604）定位支撑。

3.根据权利要求2所述的一种双动力耦合传动装置，其特征在于：所述的第二行星排齿轮耦合机构（24）包括连接于第二输入轴（31）的第二行星架（2401）、第二太阳轮（2402）、设有外齿和内齿的第二齿圈（2403）、连接于第二输出轴（22）的第二太阳轮（2404），第二行星轮（2402）与第二太阳轮（2404）外啮合、第二行星轮（2402）与第二齿圈（2403）内啮合并由第二行星架（2401）定位支撑。

4.根据权利要求3所述的一种双动力耦合传动装置，其特征在于：所述整机控制器（14）通过高速CAN总线获取BMS控制器（1）信息、驱动电机控制器（3）信息、锁止离合控制器（5）信息、辅助电机控制器（11）信息、PTO电机控制器（12）信息和配电箱（13）信息；通过高速CAN总线向BMS控制器（1）、驱动电机控制器（3）、锁止离合控制器（5）、辅助电机控制器（11）、PTO电机控制器（12）和配电箱（13）发出控制信号；整机控制器（14）通过低速CAN总线获取电动拖拉机运行信息。

5.根据权利要求4所述的一种双动力耦合传动装置，其特征在于：BMS控制器（1）对动力电池组（2）进行控制，动力电池组（2）给驱动电机（4）、PTO电机（9）、辅助电机（10）、离合器（26）、第一电磁锁止器（17）、第二电磁锁止器（19）和第三电磁锁止器（23）供电；离合锁止控制器（5）控制离合器（26）中断和结合、第一电磁锁止器（17）、第二电磁锁止器（19）和第三电磁锁止器（23）锁止或解锁。

6.根据权利要求5所述的一种双动力耦合传动装置，其特征在于：所述BMS控制器（1）、驱动电机控制器（3）、锁止离合控制器（5）、辅助电机控制器（11）、PTO电机控制器（12）、配电箱（13）和整机控制器（14）组成双动力耦合传动装置的控制系统，该系统设有只行走模式、只作业模式、行走作业分离模式、行走作业耦合模式和能量回收模式。

7.根据权利要求4所述的一种双动力耦合传动装置，其特征在于：所述电动拖拉机运行信息包括钥匙信号、变速箱档位信号、踏板位置信号、作业模式信号、电机和转动轴转速信号。

8.根据权利要求1所述的一种双动力耦合传动装置，其特征在于：所述蜗轮蜗杆机构包括蜗杆（30）和蜗轮（28），蜗杆（30）与蜗轮（28）相啮合，辅助电机（10）与蜗杆轴（29）连接。

9.根据权利要求1所述的一种双动力耦合传动装置，其特征在于：所述变速器（6）为中间轴式变速器。

10.根据权利要求6所述一种双动力耦合传动装置的控制方法，其特征在于：电动拖拉机启动后，整车进入系统自检，系统自检通过后，整机控制器（14）获取钥匙信号、变速器（20）挡位信号、踏板位置信号、作业模式信号、第一电磁锁止器（17）位置信号、第二电磁锁止器（19）位置信号、第三电磁锁止器（23）位置信号、离合器（26）位置信号、电机和转动轴转速信号，整机控制器（14）根据获取的信息，向BMS控制器（1）、驱动电机控制器（3）、锁止离合控制器（5）、辅助电机控制器（11）、PTO电机控制器（12）和配电箱（13）发出控制信号，从而电动拖拉机选择不同的控制模式：

1）只行走模式：当整机控制器（14）收到只行走模式时，整机控制器（14）计算实时需求功率Px，当驱动电机额定功率Pq≥Px时，锁止离合控制器（5）控制离合器（26）中断、第一电磁锁止器（17）结合，此时驱动电机（4）处于工作状态，整机控制器（14）计算驱动电机（4）的目标转速nq，然后把信号传递给驱动电机控制器（3），驱动电机（4）根据驱动电机控制器（3）的信号实时进行调速；

当Pq<Px时，锁止离合控制器（5）控制离合器（26）中断、第三电磁锁止器（23）结合，此时驱动电机（4）和PTO电机（9）均处于工作状态，整机控制器（14）基于最大工作效率分配控制策略计算驱动电机（4）的目标转速nq和PTO电机（9）的目标转速np，然后把信号传递给驱动电机控制器（3）和PTO电机控制器（12），驱动电机（4）根据驱动电机控制器（3）的信号实时进行调速，PTO电机（9）根据PTO电机控制器（12）的信号实时进行调速；

2）只作业模式：当整机控制器（14）收到只作业模式时，锁止离合控制器（5）控制离合器（26）中断、第一电磁锁止器（17）结合，此时PTO电机（9）处于工作状态，整机控制器（14）计算PTO电机（9）的目标转速np，然后把信号传递给PTO电机控制器（12），PTO电机（9）根据PTO电机控制器（12）的信号恒转速工作，传感器实时采集PTO电机（9）实际转速，整机控制器（14）通过PTO电机（9）的实际转速与PTO电机（9）的目标转速对比实时把信号传递给PTO电机控制器（12），通过PTO电机控制器（12）控制PTO电机（9）的转速，保持PTO电机（9）恒转速工作；

3）行走作业分离模式：当整机控制器（14）收到行走作业分离模式时，锁止离合控制器（5）控制离合器（26）中断、第一电磁锁止器（17）结合，此时驱动电机（4）和PTO电机（9）均处于工作状态，整机控制器（14）计算驱动电机（4）的目标转速nq和PTO电机（9）的目标转速np，然后把信号传递给驱动电机控制器（3）和PTO电机控制器（12），驱动电机（4）根据驱动电机控制器（3）的信号实时进行调速，PTO电机（9）根据PTO电机控制器（12）的信号恒转速工作，传感器实时采集PTO电机（9）实际转速，整机控制器（14）通过PTO电机（9）的实际转速与PTO电机（9）的目标转速对比实时把信号传递给PTO电机控制器（12），通过PTO电机控制器（12）控制PTO电机（9）的转速，保持PTO电机（9）恒转速工作；

4）行走作业耦合模式：当整机控制器（14）收到行走作业耦合模式时，锁止离合控制器（5）控制离合器（26）结合，此时驱动电机（4）、PTO电机（9）和辅助电机（10）均处于工作状态，整机控制器（14）基于最大工作效率分配控制策略及第二输出轴（22）、第三输出轴（21）需求转速计算驱动电机（4）的目标转速nq、PTO电机（9）的目标转速np和辅助电机（10）目标转速nf，然后把信号传递给驱动电机控制器（3）、PTO电机控制器（12）和辅助电机控制器（11），驱动电机（4）根据驱动电机控制器（3）的信号实时调速，PTO电机（9）根据PTO电机控制器（12）的信号实时调速，辅助电机（10）根据辅助电机控制器（11）的信号实时控制第二齿圈，传感器实时采集第二输出轴（22）、第三输出轴（21）的实际转速，整机控制器（14）通过第二输出轴（22）、第三输出轴（21）的实际转速与第二输出轴（22）、第三输出轴（21）的需求转速对比，实时把信号传递给驱动电机控制器（3）、PTO电机控制器（12）和辅助电机控制器（11），驱动电机（4）根据驱动电机控制器（3）的信号实时调速，PTO电机（9）根据PTO电机控制器（12）的信号实时调速，辅助电机（10）根据辅助电机控制器（11）的信号实时控制第二齿圈（2403），保持第二输出轴（22）恒转速工作、第三输出轴（21）实时调速；

5）能量回收模式：当整机控制器（14）识别到拖拉机原地静止且PTO无作业或制动行走时，锁止离合控制器（5）控制离合器（26）中断、第二电磁锁止器（19）和第三电磁锁止器（23）结合，此时驱动电机（4）处于工作状态，PTO电机作为发电机工作，整机控制器（14）计算驱动电机（4）处于最低能量消耗状态的转速nq，然后把信号传递给驱动电机控制器（3），驱动电机（4）根据驱动电机控制器（3）的信号实时进行调速，PTO电机（9）作为电动机把电能传输到动力电池组（2）。

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