CN112124064A - 一种用于农业机械的混合动力控制方法及混合动力装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于农业机械的混合动力控制方法及混合动力装置，该混合动力装置包括：支架、第一动力源、第二动力源、行驶轮、旋刀组、扶手、第一传动轴、第二传动轴、动力控制器及能量回收器，第一动力源、第二动力源、动力控制器及能量回收器固定在支架上，支架固定在行驶轮上；第一传动轴的一端分别与第一动力源和第二动力源相连，另一端与旋刀组相连，第二传动轴的一端分别与第一动力源和第二动力源相连，另一端与行驶轮相连；动力控制器分别与第一动力源、第二动力源、行驶轮以及旋刀组相连，能量回收器分别与行驶轮、旋刀组以及第二动力源相连；用于操控农机的扶手设置在支架上。可以有效提升农机运行的可靠性。

Description

一种用于农业机械的混合动力控制方法及混合动力装置
技术领域
本发明涉及农业机械技术领域，具体而言，涉及一种用于农业机械的混合动力控制方法及混合动力装置。
背景技术
随着中国农业机械化的发展，农业机械在农业生产中得到了大规模应用。目前农业机械的主要动力来源仍为柴油机等燃油机提供动力，通过将动力转换为电机的电力并驱动农业机械运行，而由于我国农业以户为单位的生产特点，农业规模较小，使得用于农业机械的农机功率不高,而柴油机在低功率运行状态下动态响应时间较慢，因而，在耕作中碰到突变的工况，例如，突然变化的坚硬地块，需要实时增加柴油机输出功率时，由于其动态响应时间较慢，需要一定时间才能进行响应以增加输出功率，可能导致农机的熄火，降低了农机运行的可靠性，同时，频繁的熄火和点火，也会导致能源浪费。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供用于农业机械的混合动力控制方法及混合动力装置，以提高农机运行的可靠性。
第一方面，本发明实施例提供了用于农业机械的混合动力控制方法，包括：
检测用于农业机械的农机的负载端的需求功率，在所述需求功率的波动超过预先设置的功率变化阈值后，确定所述农机的当前工况；
若所述当前工况为突发阻碍工况，确定所述需求功率不大于第一动力源的最大输出功率，其中，所述第一动力源具有高能量密度，为所述农机的稳定动力输出源；
获取所述需求功率与第一动力源的当前输出功率的第一差值功率，向第二动力源以及所述第一动力源输出包含所述第一差值功率的需求功率第一指令，以使所述第一动力源将当前输出功率调高所述第一差值功率，以及，以使所述第二动力源输出所述第一差值功率，所述第二动力源具有高功率密度，动态响应时间优于所述第一动力源的动态响应时间；
在所述第一动力源的动态响应时间后，向所述第二动力源输出终止功率输出的功率终止输出指令。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述方法还包括：
若确定所述需求功率大于第一动力源的最大输出功率，获取所述需求功率与第一动力源的最大输出功率的第二差值功率，向所述第一动力源输出需求功率第二指令，以使所述第一动力源将当前输出功率调高至所述最大输出功率，向第二动力源输出所述需求功率第一指令，以使所述第二动力源输出所述第一差值功率；
在所述第一动力源的动态响应时间后，向所述第二动力源输出功率降低输出指令，以使所述第二动力源输出所述第二差值功率。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述方法还包括：
若所述当前工况不为突发阻碍工况，获取所述当前输出功率与需求功率的第三差值功率；
向所述第一动力源输出包含所述第三差值功率的需求功率第三指令，以使所述第一动力源将当前输出功率调低所述第三差值功率，以及，向第二动力源输出充电指令，以使所述第二动力源从所述农机负载端执行充电；
在所述第一动力源的动态响应时间后，向所述第二动力源输出终止充电的充电终止指令。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述方法还包括：
在确定农机处于启动状态时，向所述第二动力源输出启动辅助指令，以使所述第二动力源向所述第一动力源的辅助设备提供启动功率以启动所述第一动力源，并使所述第一动力源启动所述农机；
在确定农机启动后，向所述第二动力源输出终止功率输出的功率终止输出指令，并执行所述检测用于农业机械的农机的负载端的需求功率的步骤。
结合第一方面、第一方面的第一种可能的实施方式至第三种可能的实施方式中的任一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述检测用于农业机械的农机的负载端的需求功率，包括：
检测向所述负载端供电的母线电压；
查询预先设置的电压与需求功率的映射关系，得到母线电压映射的需求功率。
第二方面，本发明实施例还提供了一种用于农业机械的混合动力装置，包括：支架、第一动力源、第二动力源、行驶轮、旋刀组、扶手、第一传动轴、第二传动轴、动力控制器以及能量回收器，其中，
第一动力源、第二动力源、动力控制器以及能量回收器设置并固定在支架上，支架固定在行驶轮上，其中，第一动力源和第二动力源分别设置在支架两侧，动力控制器以及能量回收器设置在第一动力源和第二动力源之间；
第一传动轴的一端分别与第一动力源和第二动力源相连，另一端与旋刀组相连，第二传动轴的一端分别与第一动力源和第二动力源相连，另一端与行驶轮相连；
动力控制器分别与第一动力源、第二动力源、行驶轮以及旋刀组相连，能量回收器分别与行驶轮、旋刀组以及第二动力源相连；
用于操控农机的扶手设置在支架上。
结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，还包括：设置并固定在支架上的第一电压转换器、第一电机、第二电压转换器以及第二电机，其中，
第一电压转换器的输入端与第一动力源的输出端相连，输出端与动力控制器以及第一电机相连，第一电机的输出端分别与第一传动轴的一端以及第二传动轴的一端相连；
第二电压转换器的输入端与第二动力源的输出端相连，输出端与动力控制器以及第二电机相连，第二电机的输出端分别与第一传动轴的一端以及第二传动轴的一端相连。
结合第二方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，所述第一电压转换器包括：第一直流-直流转换器以及第一直流-交流转换器，其中，
第一直流-直流转换器的输入端与第一动力源的输出端相连，输出端分别与动力控制器以及第一直流-交流转换器的输入端相连，第一直流-交流转换器的输出端与第一电机相连。
第三方面，本申请实施例提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。
第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行上述的方法的步骤。
本发明实施例提供的用于农业机械的混合动力控制方法及混合动力装置，混合动力装置包括：支架、第一动力源、第二动力源、行驶轮、旋刀组、扶手、第一传动轴、第二传动轴、动力控制器以及能量回收器，其中，第一动力源、第二动力源、动力控制器以及能量回收器设置并固定在支架上，支架固定在行驶轮上，其中，第一动力源和第二动力源分别设置在支架两侧，动力控制器以及能量回收器设置在第一动力源和第二动力源之间；第一传动轴的一端分别与第一动力源和第二动力源相连，另一端与旋刀组相连，第二传动轴的一端分别与第一动力源和第二动力源相连，另一端与行驶轮相连；动力控制器分别与第一动力源、第二动力源、行驶轮以及旋刀组相连，能量回收器分别与行驶轮、旋刀组以及第二动力源相连；用于操控农机的扶手设置在支架上。这样，利用第二动力源充放电的快速动态响应时间特性，实现农机输出功率的实时调节，可以有效提升农机运行的可靠性。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1a示出了本发明实施例所提供的用于农业机械的混合动力装置结构示意图；
图1b示出了图1a所示的混合动力装置局部放大结构示意图；
图2示出了本发明实施例所提供的用于农业机械的混合动力控制方法流程示意图；
图3为本申请实施例提供的一种计算机设备300的结构示意图。
主要元件符号说明：
第一动力源1；第二动力源2；行驶轮3；第二电机4；动力控制器5；能量回收器6；制动器7；旋刀组8；第一电机9；储氢瓶10；
支架11；扶手12；第一传动轴13；第二传动轴14；第一电压转换器15；第二电压转换器16。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中附图，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一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
目前用于农业机械的小型农机的动力来源为柴油机，功率较低,而低功率运行状态下的柴油机动态响应时间较慢，因而，在耕作中碰到突变的工况易导致农机的熄火，农机运行的可靠性较低。本发明实施例中，考虑在农机中新增动态响应时间快的高功率密度动力源与柴油机形成混合动力，以在农机耕作中碰到突变工况时，由高功率密度动力源及时输出功率进行功率补偿，以避免农机熄火。
本发明实施例提供了一种用于农业机械的混合动力控制方法及混合动力装置，下面通过实施例进行描述。
图1a示出了本发明实施例所提供的用于农业机械的混合动力装置结构示意图；
图1b示出了图1a所示的混合动力装置局部放大结构示意图。如图1a和图1b所示，该混合动力装置为农机，包括：支架11、第一动力源1、第二动力源2、行驶轮3、旋刀组8、扶手12、第一传动轴13、第二传动轴14、动力控制器5以及能量回收器6，其中，
第一动力源1、第二动力源2、动力控制器5以及能量回收器6设置并固定在支架11上，支架11固定在行驶轮3上，其中，第一动力源1和第二动力源2分别设置在支架11两侧，动力控制器5以及能量回收器6设置在第一动力源1和第二动力源2之间；
第一传动轴13的一端分别与第一动力源1和第二动力源2相连，另一端与旋刀组8相连，第二传动轴14的一端分别与第一动力源1和第二动力源2相连，另一端与行驶轮3相连；
动力控制器5分别与第一动力源1、第二动力源2、行驶轮3以及旋刀组8相连，能量回收器6分别与行驶轮3、旋刀组8以及第二动力源2相连；
用于操控农机的扶手12设置在支架11上。
本发明实施例中，第一动力源具有高能量密度，为混合动力装置的稳定动力输出源，第二动力源具有高功率密度，第二动力源的动态响应时间优于第一动力源的动态响应时间。
本发明实施例中，行驶轮用于驱动农机行驶，旋刀组用于农机耕作。作为一可选实施例，第一动力源包括但不限于：柴油机、燃料电池、蓄电池、太阳能电池中的一种或几种，第二动力源包括但不限于：锂电池、锂离子电池、铅酸电池及超级电容中的一种或几种。
本发明实施例中，作为一可选实施例，能量回收器的输入端还与动力控制器相连，依据动力控制器输出的相应指示，回收农机制动时的制动能量、惯性滑行中释放的多余能量以及旋刀组件停止过程中多余的机械能。能量回收器的输出端与第二动力源的输入端相连，将回收所产生的电能输出至第二动力源。
本发明实施例中，作为一可选实施例，第一动力源为氢燃料电池，第二动力源为锂电池，利用氢燃料电池提供持续稳定的输出功率，而利用容量受限的锂电池优异的动态响应时间，从而将氢燃料电池和锂电池组成农机的混合动力单元，以氢燃料电池作为农机的稳定功率输出单元，利用动力控制器的功率控制方式，实时调节氢燃料电池的功率输出；锂电池作为农机的瞬时动力单元，利用动力控制器的电压控制方式输出相应的输出功率，从而结合氢燃料电池的功率控制方式以及锂电池的电压控制方式，实现农机在稳态功率下保持燃料电池的输出指定功率，暂态(突发阻碍或突发松软)工况下，利用锂电池充放电的快速动态响应时间特性，实现农机输出功率的实时调节。例如，当农机作业遇阻(遇到突发阻碍工况)时，由于第一动力源的功率输出调整有一滞后时间，在该滞后时间内，负载端功率需求增加，但第一动力源的输出功率尚未调整到位，通过动力控制器控制第二动力源进行及时响应，补偿突发阻碍工况所需功率。
本发明实施例中，具体应用中，以农机碰到突发阻碍工况为例，动力控制器检测农机负载端(旋刀组以及行驶轮)的需求功率，在所述需求功率的波动超过预先设置的功率变化阈值后，确定所述农机的当前工况；
若所述当前工况为突发阻碍工况，确定所述需求功率不大于第一动力源的最大输出功率，表明第一动力源的输出功率能够满足负载端的功率需求，因此，通过控制第一动力源的输出，能够满足负载端的功率需求；获取所述需求功率与第一动力源的当前输出功率的第一差值功率，向第二动力源以及所述第一动力源输出包含所述第一差值功率的需求功率第一指令，以使所述第一动力源将当前输出功率调高所述第一差值功率，以及，以使所述第二动力源输出所述第一差值功率；在所述第一动力源的动态响应时间后，向所述第二动力源输出终止功率输出的功率终止输出指令。
本发明实施例中，作为一可选实施例，第一动力源为氢燃料电池，混合动力装置还包括：用于与第一动力源1相连的储氢瓶10。
本发明实施例中，作为一可选实施例，混合动力装置还包括：设置并固定在支架上的第一电压转换器15、第一电机9、第二电压转换器16以及第二电机4，其中，
第一电压转换器15的输入端与第一动力源1的输出端相连，输出端与动力控制器5以及第一电机9相连，第一电机9的输出端分别与第一传动轴13的一端以及第二传动轴14的一端相连；
第二电压转换器16的输入端与第二动力源2的输出端相连，输出端与动力控制器5以及第二电机4相连，第二电机4的输出端分别与第一传动轴13的一端以及第二传动轴14的一端相连。
本发明实施例中，动力控制器依据第一电压转换器以及第二电压转换器输出的电压值进行功率输出调配及充放电管理。例如，当农机处于平稳运行状态，动力控制器控制第一动力源输出需要的稳定功率，通过第一电压转换器以及第二电压转换器进行相应电压变换，分别驱动第一电机以及第二电机工作。
本发明实施例中，作为一可选实施例，第一电压转换器包括：第一直流-直流转换器以及第一直流-交流转换器(图中未示出)，其中，
第一直流-直流转换器的输入端与第一动力源的输出端相连，输出端分别与动力控制器以及第一直流-交流转换器的输入端相连，第一直流-交流转换器的输出端与第一电机相连。
本发明实施例中，作为一可选实施例，第二电压转换器包括：第二直流-直流转换器以及第二直流-交流转换器，其中，
第二直流-直流转换器的输入端与第二动力源的输出端相连，输出端分别与动力控制器以及第二直流-交流转换器的输入端相连，第二直流-交流转换器的输出端与第二电机相连。
本发明实施例中，第二直流-直流(DC/DC)转换器采用双向DC/DC转换器，可以使得第二动力源可以工作在充电和放电两种模式下，同时，第一直流-直流转换器采用双向DC/DC转换器，还可以解决第一动力源无法自行启动的缺陷。
本发明实施例中，作为另一可选实施例，该混合动力装置还包括：
第三电机(图中未示出)，设置在靠近能量回收器的支架上，输入端与能量回收器相连，输出端与行驶轮以及旋刀组相连。
本发明实施例中，作为一可选实施例，能量回收器的输出端还与第三电机相连，这样，能量回收器回收所产生的电能，可回收至第二动力源，也可用于第三电机产生补充功率，从而为驱动行驶轮以及旋刀组提供额外功率。
本发明实施例中，作为再一可选实施例，该混合动力装置还包括：
制动器(图中未示出)，分别与第一电机以及能量回收器相连。
本发明实施例中，当农机突然制动时，制动器运行会产生制动能量，制动能量通过能量回收器和动力控制器，回收到第二动力源，将能量储存起来。
本发明实施例中，通过进行混合动力控制，可以实现高能量密度和高功率密度的优势互补，最大限度地优化农机的续航和载荷，满足农用机械长续航及不同工况下对功率的实时需求。而通过能量回收器和动力控制器，将制动能量自动回收到第二动力源，可以提高能量的利用效率。第一动力源可以提供农机的稳定功率需求，具有能量来源稳定的特点，满足农业生产对长续航的需求。
图2示出了本发明实施例所提供的用于农业机械的混合动力控制方法流程示意图。如图2所述，该方法应用于图1a和图1b所示的混合动力装置，包括：
步骤201，检测用于农业机械的农机的负载端的需求功率，在所述需求功率的波动超过预先设置的功率变化阈值后，确定所述农机的当前工况；
本发明实施例中，作为一可选实施例，动力控制器通过比较当前检测的农机负载端的需求功率与上一次检测的农机负载端的需求功率，确定需求功率的波动。
本发明实施例中，目前的农机中，一般通过母线向负载端提供动力，例如，在对第一动力源的输出电压进行第一直流-直流转换后，输出至母线，第一直流-交流从母线接入电压，进行直流-交流变换，驱动第一电机运转，第一电机再通过第一传动轴驱动负载端(旋刀组)工作。当负载端的工况发生变化时，会导致母线上的电压相应发生变化，因而，作为一可选实施例，检测用于农业机械的农机的负载端的需求功率，包括：
检测向所述负载端供电的母线电压；
查询预先设置的电压与需求功率的映射关系，得到母线电压映射的需求功率。
本发明实施例中，负载端的需求功率与母线电压具有映射关系，例如，当负载端碰到突发阻碍物时，需求功率增加，引起母线电压下降，当母线电压下降到第二动力源放电阈值电压，即需求功率的波动增长超过预先设置的功率变化阈值后，表明负载端的电压需求增加，动力控制器触发第二动力源(锂电池)处于放电模式，输出对应的波动功率；而当负载端进入松软土地时，需求功率减小，引起母线电压升高，当母线电压上升到第二动力源充电阈值电压时，即需求功率的波动降低超过预先设置的功率变化阈值后，动力控制器触发锂电池处于充电模式，吸收对应的波动功率。
本发明实施例中，需求功率的波动超过预先设置的功率变化阈值，包括：需求功率的波动增长超过预先设置的功率变化阈值，以及，需求功率的波动减小超过预先设置的功率变化阈值。
步骤202，若所述当前工况为突发阻碍工况，确定所述需求功率不大于第一动力源的最大输出功率，其中，所述第一动力源具有高能量密度，为所述农机的稳定动力输出源；
本发明实施例中，突发阻碍工况对应需求功率的波动增长超过预先设置的功率变化阈值，由于第二动力源的容量限制，不能持续稳定输出功率，因而，在碰到突发阻碍工况需要增大输出至负载端的功率时，优先考虑增大第一动力源的输出功率，但由于第一动力源具有较长的动态响应时间，因而，在该第一动力源的动态响应时间内，利用动态响应时间更短的第二动力源，向负载端输出需要增大的功率。
步骤203，获取所述需求功率与第一动力源的当前输出功率的第一差值功率，向第二动力源以及所述第一动力源输出包含所述第一差值功率的需求功率第一指令，以使所述第一动力源将当前输出功率调高所述第一差值功率，以及，以使所述第二动力源输出所述第一差值功率，所述第二动力源具有高功率密度，动态响应时间优于所述第一动力源的动态响应时间；
本发明实施例中，在需要增大输出至负载端的输出功率时，动力控制器控制第一动力源增大功率输出，同时，控制第二动力源开始执行功率输出以补偿负载端由于突发阻碍工况所需的额外功率。
步骤204，在所述第一动力源的动态响应时间后，向所述第二动力源输出终止功率输出的功率终止输出指令。
本发明实施例中，农机在行进和旋耕过程中，遇到部分土质坚硬，需要更高的功率才能完成旋耕，但是此时第一动力源的输出功率尚未达到所需功率，而第一动力源的输出调整具有滞后性，此时，第一动力源仍然保持原功率输出，因而母线电压开始下降，当母线电压下降到第二动力源放电阈值电压以下时，动力控制器控制第二动力源进行放电，以补偿母线下降的电压，为负载端提供差额功率。
本发明实施例所提供的用于农业机械的混合动力控制方法，通过检测农机负载端的需求功率，在所述需求功率的波动超过预先设置的功率变化阈值后，确定所述农机的当前工况；若所述当前工况为突发阻碍工况，确定所述需求功率不大于第一动力源的最大输出功率，其中，所述第一动力源具有高能量密度，为所述农机的稳定动力输出源；获取所述需求功率与第一动力源的当前输出功率的第一差值功率，向第二动力源以及所述第一动力源输出包含所述第一差值功率的需求功率第一指令，以使所述第一动力源将当前输出功率调高所述第一差值功率，以及，以使所述第二动力源输出所述第一差值功率，所述第二动力源具有高功率密度，动态响应时间优于所述第一动力源的动态响应时间；在所述第一动力源的动态响应时间后，向所述第二动力源输出终止功率输出的功率终止输出指令。这样，在农机耕作中碰到突发阻碍工况且在第一动力源能够提供突发阻碍工况所需的功率时，向第一动力源以及第二动力源输出指示增加输出功率的指令，以使第二动力源快速响应突发阻碍工况对应的功率需求，从而补偿突发的功率需求，避免农机由于功率增加不及时导致的熄火，有效地提升了农机运行的可靠性。
本发明实施例中，作为一可选实施例，该方法还包括：
若确定所述需求功率大于第一动力源的最大输出功率，获取所述需求功率与第一动力源的最大输出功率的第二差值功率，向所述第一动力源输出需求功率第二指令，以使所述第一动力源将当前输出功率调高至所述最大输出功率，向第二动力源输出所述需求功率第一指令，以使所述第二动力源输出所述第一差值功率；
在所述第一动力源的动态响应时间后，向所述第二动力源输出功率降低输出指令，以使所述第二动力源输出所述第二差值功率。
本发明实施例中，在确定需求功率大于第一动力源的最大输出功率后，同时输出两条指令，一条指令使第一动力源将当前的输出功率调整到最大输出功率，另一条指令使第二动力源开始输出需求功率与第一动力源的当前输出功率的第一差值功率。
本发明实施例中，作为另一可选实施例，该方法还包括：
若所述需求功率的波动未超过预先设置的功率变化阈值，不作处理。
本发明实施例中，例如，若需求功率的波动未超过5％，则维持第一动力源当前的输出功率不变。
本发明实施例中，作为再一可选实施例，该方法还包括：
若所述当前工况不为突发阻碍工况，获取所述当前输出功率与需求功率的第三差值功率；
向所述第一动力源输出包含所述第三差值功率的需求功率第三指令，以使所述第一动力源将当前输出功率调低所述第三差值功率，以及，向第二动力源输出充电指令，以使所述第二动力源从所述农机负载端执行充电；
在所述第一动力源的动态响应时间后，向所述第二动力源输出终止充电的充电终止指令。
本发明实施例中，第二动力源具有充放电模式。作为一可选实施例，通过接入母线，依据母线电压进行充电。例如，在农机减速行驶或所旋耕的土质变软的情况下，在当前的工作状态下，第一动力源的输出功率高于负载端的需求功率，同时因为第一动力源输出的滞后性，能保持一段时间的当前功率输出，因而母线电压升高，当母线电压超过高压阈值时，动力控制器控制第二动力源以下垂方式充电，以吸收母线上多余的功率，保持母线电压维持在额定电压范围内。
本发明实施例中，当第一动力源的滞后时间结束后，第一动力源按照需求功率指令开始增加或减少功率输出，因为第二动力源按照下垂方式进行放电或充电，因而设定的放电特性为锂电池的下垂放电特性，即锂电池按照设定的电流-电压曲线进行放电，相应地，设定的充电特性为锂电池的下垂充电特性，即锂电池按照设定的电压-电流曲线进行充电。
本发明实施例中，作为再一可选实施例，由于第一动力源是高能量密度的动力源，一般不具有自启动能力，因而，该方法还包括：
在确定农机处于启动状态时，向所述第二动力源输出启动辅助指令，以使所述第二动力源向所述第一动力源的辅助设备提供启动功率以启动所述第一动力源，并使所述第一动力源启动所述农机；
在确定农机启动后，向所述第二动力源输出终止功率输出的功率终止输出指令，并执行所述检测农机负载端的需求功率的步骤。
本发明实施例中，工作人员在需要启动农机时，通过按下动力控制器上的辅助启动按钮，触发动力控制器向第二动力源输出启动辅助指令。动力控制器控制第二动力源的第二电压转换器，使第二动力源放电建立母线电压；第一动力源的第一电压转换器，从母线吸收功率，为第一动力源的辅助设备提供启动所需功率，直至启动完成。
本发明实施例中，通过进行混合动力控制，可以实现高能量密度和高功率密度的优势互补，最大限度地优化农机的续航和载荷，满足农用机械长续航及不同工况下对功率的实时需求。而通过能量回收器和动力控制器，将制动能量自动回收到第二动力源，可以提高能量的利用效率。第一动力源提供农机的稳定功率需求，具有能量来源稳定的特点，满足农业生产对长续航的需求。
本发明实施例中，作为再一可选实施例，当农机处于停止状态时，由动力控制器控制和监测第二动力源的充电状态，且停止第二动力源的第二电压转换器对第二动力源的控制。具体地，农机处于停机状态时，第一动力源停止运行，第二动力源通过DC/DC变换器进行充电，此时第二动力源的充电控制不再受DC/DC变换器中的电压控制策略，由第二动力源内部的电池管理系统进行充电管理。
如图3所示，本申请一实施例提供了一种计算机设备300，用于执行图1中的用于农业机械的混合动力控制方法，该设备包括存储器301、处理器302及存储在该存储器301上并可在该处理器302上运行的计算机程序，其中，上述处理器302执行上述计算机程序时实现上述用于农业机械的混合动力控制方法的步骤。
具体地，上述存储器301和处理器302能够为通用的存储器和处理器，这里不做具体限定，当处理器302运行存储器301存储的计算机程序时，能够执行上述用于农业机械的混合动力控制方法。
对应于图2中的用于农业机械的混合动力控制方法，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行上述用于农业机械的混合动力控制方法的步骤。
具体地，该存储介质能够为通用的存储介质，如移动磁盘、硬盘等，该存储介质上的计算机程序被运行时，能够执行上述用于农业机械的混合动力控制方法。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露系统和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，系统或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请提供的实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种用于农业机械的混合动力控制方法，其特征在于，包括：
检测用于农业机械的农机的负载端的需求功率，在所述需求功率的波动超过预先设置的功率变化阈值后，确定所述农机的当前工况；
若所述当前工况为突发阻碍工况，确定所述需求功率不大于第一动力源的最大输出功率，其中，所述第一动力源具有高能量密度，为所述农机的稳定动力输出源；
获取所述需求功率与第一动力源的当前输出功率的第一差值功率，向第二动力源以及所述第一动力源输出包含所述第一差值功率的需求功率第一指令，以使所述第一动力源将当前输出功率调高所述第一差值功率，以及，以使所述第二动力源输出所述第一差值功率，所述第二动力源具有高功率密度，动态响应时间优于所述第一动力源的动态响应时间；
在所述第一动力源的动态响应时间后，向所述第二动力源输出终止功率输出的功率终止输出指令。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若确定所述需求功率大于第一动力源的最大输出功率，获取所述需求功率与第一动力源的最大输出功率的第二差值功率，向所述第一动力源输出需求功率第二指令，以使所述第一动力源将当前输出功率调高至所述最大输出功率，向第二动力源输出所述需求功率第一指令，以使所述第二动力源输出所述第一差值功率；
在所述第一动力源的动态响应时间后，向所述第二动力源输出功率降低输出指令，以使所述第二动力源输出所述第二差值功率。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若所述当前工况不为突发阻碍工况，获取所述当前输出功率与需求功率的第三差值功率；
向所述第一动力源输出包含所述第三差值功率的需求功率第三指令，以使所述第一动力源将当前输出功率调低所述第三差值功率，以及，向第二动力源输出充电指令，以使所述第二动力源从所述农机负载端执行充电；
在所述第一动力源的动态响应时间后，向所述第二动力源输出终止充电的充电终止指令。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在确定农机处于启动状态时，向所述第二动力源输出启动辅助指令，以使所述第二动力源向所述第一动力源的辅助设备提供启动功率以启动所述第一动力源，并使所述第一动力源启动所述农机；
在确定农机启动后，向所述第二动力源输出终止功率输出的功率终止输出指令，并执行所述检测用于农业机械的农机的负载端的需求功率的步骤。
5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述检测用于农业机械的农机的负载端的需求功率，包括：
检测向所述负载端供电的母线电压；
查询预先设置的电压与需求功率的映射关系，得到母线电压映射的需求功率。
6.一种用于农业机械的混合动力装置，其特征在于，包括：支架、第一动力源、第二动力源、行驶轮、旋刀组、扶手、第一传动轴、第二传动轴、动力控制器以及能量回收器，其中，
第一动力源、第二动力源、动力控制器以及能量回收器设置并固定在支架上，支架固定在行驶轮上，其中，第一动力源和第二动力源分别设置在支架两侧，动力控制器以及能量回收器设置在第一动力源和第二动力源之间；
第一传动轴的一端分别与第一动力源和第二动力源相连，另一端与旋刀组相连，第二传动轴的一端分别与第一动力源和第二动力源相连，另一端与行驶轮相连；
动力控制器分别与第一动力源、第二动力源、行驶轮以及旋刀组相连，能量回收器分别与行驶轮、旋刀组以及第二动力源相连；
用于操控农机的扶手设置在支架上。
7.根据权利要求6所述的混合动力装置，其特征在于，还包括：设置并固定在支架上的第一电压转换器、第一电机、第二电压转换器以及第二电机，其中，
第一电压转换器的输入端与第一动力源的输出端相连，输出端与动力控制器以及第一电机相连，第一电机的输出端分别与第一传动轴的一端以及第二传动轴的一端相连；
第二电压转换器的输入端与第二动力源的输出端相连，输出端与动力控制器以及第二电机相连，第二电机的输出端分别与第一传动轴的一端以及第二传动轴的一端相连。
8.根据权利要求7所述的混合动力装置，其特征在于，所述第一电压转换器包括：第一直流-直流转换器以及第一直流-交流转换器，其中，
第一直流-直流转换器的输入端与第一动力源的输出端相连，输出端分别与动力控制器以及第一直流-交流转换器的输入端相连，第一直流-交流转换器的输出端与第一电机相连。
9.根据权利要求7所述的混合动力装置，其特征在于，所述混合动力装置还包括：
第三电机，设置在靠近能量回收器的支架上，输入端与能量回收器相连，输出端与行驶轮以及旋刀组相连。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行如权利要求1至5任一所述的用于农业机械的混合动力控制方法的步骤。
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