CN117774709A - 一种纯电动拖拉机系统及功率管理策略 - Google Patents
一种纯电动拖拉机系统及功率管理策略 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117774709A CN117774709A CN202311817365.9A CN202311817365A CN117774709A CN 117774709 A CN117774709 A CN 117774709A CN 202311817365 A CN202311817365 A CN 202311817365A CN 117774709 A CN117774709 A CN 117774709A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- power
- motor
- battery
- unit
- real
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 29
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 23
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 16
- HEZMWWAKWCSUCB-PHDIDXHHSA-N (3R,4R)-3,4-dihydroxycyclohexa-1,5-diene-1-carboxylic acid Chemical compound O[C@@H]1C=CC(C(O)=O)=C[C@H]1O HEZMWWAKWCSUCB-PHDIDXHHSA-N 0.000 claims description 14
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 7
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 claims description 5
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 4
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 claims description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 3
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 6
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 6
- 238000011161 development Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 239000004606 Fillers/Extenders Substances 0.000 description 1
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000005315 distribution function Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
本发明公开一种纯电动拖拉机系统，属于农用机械领域；该系统包括：动力单元，其包括前PTO电机、后PTO电机、驱动电机、液压电机和转向油泵电机；配电组件，其包括依次连接的电池系统总成A、电池高压配电BDU单元D和电力电子PEU单元E；所述电力电子PEU单元E通过前PTO电机控制器M与前PTO电机连接，还通过液压电机控制器K与液压电机连接；整车控制VCU单元V，其分别与前PTO电机控制器M、变速箱控制TCU单元O和电池高压配电BDU单元D信号连接；本发明还提供一种纯电动拖拉机系统的功率管理策略。本发明所述策略，可以在电池允许放电功率小于各零部件使用功率条件下，满足整车正常作业要求，同时保护电池系统、实现功率平衡。
Description
技术领域
本发明涉及农用机械领域，具体涉及一种纯电动拖拉机系统及功率管理策略。
背景技术
随着新能源汽车尤其是纯电动汽车的快速发展，工程机械、农机等领域电动化进程也在同步加快。其中新能源的拖拉机符合政策、行业发展需求。
对于拖拉机整车应用场景较多、工况较多，由此产生了多种动力单元的需求，如：驱动系统、前PTO取力器、后PTO取力器、上装工作单元等。对应的新能源拖拉机由此产生高压电驱动功率单元也需求不可避免，如驱动电机、后PTO取力器电机、前PTO取力器电机、上装液压泵系统电机、转向系统液压电机；通常还需要配置DCDC直流变换器、电动空调、电动暖风、电池冷却、电池加热等高压功率单元。
根据整车能源供给方式，一般分为燃油发动机+电池混合驱动、纯电驱动、燃料电池驱动等技术路线；其中纯电驱动方案，由于拖拉机本身空间紧张，可配置的电池容量有限，因此电池系统持续放电功率便会受到限制。常用的解决办法为采取功率密度型电池，加大电池的允许放电功率；但功率型电池一般能量密度会较低，影响整车续航作业时间及里程，且会限制电池选型范围。另一种办法增加APU增程器、发电机，增加电能补充方式，由此限制了纯电驱动技术路线的应用及推广。
鉴于上述两种情况，纯电动技术路线下，面对多种高压功率单元的同时做功需求，需要设计一种合理的整车高低压系统架构，配备有效的零部件功率管理策略，以实现整车功率供给及使用的平衡态，同时满足车辆的实际工况需求。
公布号为CN115320430A的发明专利，公开了“一种纯电动拖拉机充放电控制方法、系统及拖拉机”，该专利核控制心方式为将拖拉机接上充电桩工作，重点关注高压原理、接触器控制的设计，即零部件的启停工作、充电状态管理。限定了只有PTO驱动电机输出时，才能接入充电桩。由此限制了整车应用场景及工况，不具备普适性。
公布号CN113635785A的发明专利，公开了“一种电动拖拉机”该专利核心介绍了方案构型，且为理论架构，未考虑当前新能源行业部件的集成化开发，未明确可以落地的实车系统架构，实际开发指导性较小。并且配置了发电机组，属于混动方案，限定了为非纯电动技术路线。
公布号CN 114212001A的发明专利，公开了“纯电动车全生命周期的放电功率管理方法”，该专利核心方式为对电池系统的放电功率进行管理及修正，意在提高电池寿命及整车驾驶体验。非针对整车部件的放电功率的优先级及放电功率管理，不能解决农机多功率器件管理问题
可以看到，上述专利、技术路线，在实际工程化应用中均会存在一些问题，距离纯电动拖拉机的方案开发、验证有一定局限性。尤其面对行业及郑策大力推动下，仍需可以实际应用的方案架构及管理策略。
发明内容
本发明的目的在于针对纯电驱动拖拉机整车系统，提供一个种工程应用价值高，实用性强，可以同时兼容多种吨拖拉机的构型。同时可扩展应用于类似构型的特种车辆、非道路等车辆。
为解决上述技术问题，本发明提供一种纯电动拖拉机系统，包括：
动力单元，其包括前PTO电机、后PTO电机、驱动电机、液压电机和转向油泵电机；
配电组件，其包括依次连接的电池系统总成A、电池高压配电BDU单元D和电力电子PEU单元E；所述电力电子PEU单元E通过前PTO电机控制器M与前PTO电机连接，还通过液压电机控制器K与液压电机连接；
电力电子PEU单元E，其集成了DCDC变频器模块I、DCAC逆变器模块F、电机控制MCU模块G和电机控制MCU模块H；所述DCDC变频器模块I与24V蓄电池连接，所述DCAC逆变器模块F与转向油泵电机连接，所述电机控制MCU模块G与驱动电机连接，所述电机控制MCU模块H与后PTO电机连接；所述转向油泵电机与低压DCAC逆变器N连接，所述驱动电机通过变速器P与变速箱Q连接；
整车控制VCU单元V，其分别与前PTO电机控制器M、变速箱控制TCU单元O和电池高压配电BDU单元D信号连接；所述变速箱控制TCU单元O与换挡操纵机构R连接，所述换挡操纵机构R与变速箱P机械连接。
优选地，所述配电组件还包括电池加热系统B、电池冷却系统C和直流充电插插座L；
所述电池加热系统B、电池冷却系统C和直流充电插插座L均与电池高压配电BDU单元D连接。
优选地，所述电力电子PEU单元E还与高压电附件连接；
所述高压电附件包括PTC暖风、空调和车载220VAC交流电源；
所述车载220VAC交流电源与交流取电插座Y连接。
优选地，所述电池高压配电BDU单元D还与直流取电接口J连接。
优选地，所述整车控制VCU单元V还分别与手动扶手箱Z、液晶显示屏S、车载220VAC交流电源和液压电机控制器K连接。
本发明还提供一种纯电动拖拉机系统的功率管理策略，包括以下步骤：
通过整车控制VCU单元V向驱动电机、前PTO电机、后PTO电机、液压电机下发扭矩/转速指令，进行电机功率大小管控；
开启DCDC变频器模块I、转向油泵电机、电池加热系统B和电池冷却系统C作为安全必备项，关闭车载220VAC交流电源和直流取电接口J；
保证后PTO电机的允许使用功率，以实现整车的作业需求；
保证前PTO电机的允许使用功率，在后侧主要作业条件下，进行前端辅助作业；
保证驱动电机的允许使用功率，实现整车可以在优先作业情况下行走；
保证液压电机的允许使用功率，实现整车在行驶、作业条件下，举升上装系统。
优选地，后PTO电机的允许使用功率为：
PRPmax＝PB-PA
式中：PRPmax-后PTO电机允许使用功率；PA-安全必备项的允许使用功率；PB-排除电池散热系统功率、加热系统功率后的电池系统允许放电实时功率；
所述排除电池散热系统功率、加热系统功率后的电池系统允许放电实时功率PB的计算公式为：
PB＝PBs-PBh-PBs
式中：PBs-电池组允许放电的实时功率；PBh-电池组加热系统的实时消耗功率；PBc-电池组冷却系统的实时消耗功率；PB-排除电池散热系统功率、加热系统功率后的电池系统允许放电实时功率。
优选地，前PTO电机的允许使用功率为：
PFPmax＝PB-PA-PRP
式中：PRP-后PTO实时消耗功率；PFPmax-前PTO电机允许使用功率。
优选地，驱动电机的允许使用功率为：
PDmax＝PB-PA-PRP-PFP
式中：PFP-前PTO电机的实时消耗功率；PDmax-驱动系统允许使用功率。
优选地，液压电机的允许使用功率为：
PULmax＝PB-PA-PRP-PFP-PD
式中：PD-驱动系统的实时消耗功率；PFP-前PTO电机的实时消耗功率；PULmax-上装液压系统允许使用功率。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明针对纯电驱动拖拉机整车系统，提供了一个种工程应用价值高，实用性强，可以同时兼容多种吨拖拉机的构型方案。本发明所述策略，可以在电池允许放电功率小于各零部件使用功率条件下，满足整车正常作业要求，同时保护电池系统、实现功率平衡。
本发明所述策略可扩展应用于类似多电机同时作业的系统架构，同时受限于整车电池、发电功率、燃料电池功率总和受限的新能源特种车辆、非道路等车辆。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
图1为本发明一种纯电动拖拉机系统的构型图。
图中：1-驱动电机；2-后PTO电机；3-前PTO电机；4-液压电机；5-转向油泵电机；6-PTC暖风；7-空调；8-24V蓄电池；9-车载220VAC交流电源。
具体实施方式
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
在本说明书一个或多个实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本说明书一个或多个实施例。在本说明书一个或多个实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本说明书一个或多个实施例中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解，尽管在本说明书一个或多个实施例中可能采用术语第一、第二等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本说明书一个或多个实施例范围的情况下，第一也可以被称为第二，类似地，第二也可以被称为第一。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
下面结合附图对本发明做进一步的详细描述：
本发明提供一种纯电动拖拉机系统，包括：
动力单元，其包括前PTO电机3、后PTO电机2、驱动电机1、液压电机4和转向油泵电机5；
配电组件，其包括相连接的电池系统总成A、电池高压配电BDU单元D和电力电子PEU单元E；所述电力电子PEU单元E通过前PTO电机控制器M与前PTO电机3连接，还通过液压电机控制器K与液压电机4连接；
电力电子PEU单元E，其包括DCDC变频器模块I、DCAC逆变器模块F、电机控制MCU模块G和电机控制MCU模块H；所述DCDC变频器模块I与24V蓄电池8连接，所述DCAC逆变器模块F与转向油泵电机5连接，所述电机控制MCU模块G与驱动电机1连接，所述电机控制MCU模块H与后PTO电机2连接；所述转向油泵电机5与低压DCAC逆变器N连接，所述驱动电机1通过变速器P与变速箱Q连接；
整车控制VCU单元V，其分别与前PTO电机控制器M、变速箱控制TCU单元O和电池高压配电BDU单元D信号连接；所述变速箱控制TCU单元O与换挡操纵机构R连接；操纵机构R与变速箱P机械连接。
优选地，所述配电组件还包括电池加热系统B、电池冷却系统C和直流充电插插座L；
所述电池加热系统B、电池冷却系统C和直流充电插插座L均与电池高压配电BDU单元D连接。
优选地，所述电池高压配电BDU单元D还与高压电附件连接；
所述高压电附件包括PTC暖风6、空调7和车载220VAC交流电源9；
所述车载220VAC交流电源9与交流取电插座Y连接。
优选地，所述电池高压配电BDU单元D还与直流取电接口J连接。
优选地，所述整车控制VCU单元V还分别与手动扶手箱Z、液晶显示屏S、车载220VAC交流电源9和液压电机控制器K连接。
本发明还提供一种纯电动拖拉机系统的功率管理策略，包括以下步骤：
通过整车控制VCU单元V向驱动电机1、前PTO电机3、后PTO电机2、液压电机4下发扭矩/转速指令，进行电机功率大小管控；
开启DCDC变频器模块I、转向油泵电机5、电池加热系统B和电池冷却系统C作为安全必备项，关闭车载220VAC交流电源9和直流取电接口J；
保证后PTO电机2的允许使用功率，以实现整车的作业需求；
保证前PTO电机3的允许使用功率，在后侧主要作业条件下，进行前端辅助作业；
保证驱动电机1的允许使用功率，实现整车可以在优先作业情况下行走；
保证液压电机4的允许使用功率，实现整车在行驶、作业条件下，举升上装系统。
优选地，后PTO电机2的允许使用功率为：
PRPmax＝PB-PA
式中：PRPmax-后PTO电机允许使用功率；PA-安全必备项的允许使用功率；PB-排除电池散热系统功率、加热系统功率后的电池系统允许放电实时功率；
所述排除电池散热系统功率、加热系统功率后的电池系统允许放电实时功率PB的计算公式为：
PB＝PBs-PBh-PBs
式中：PBs-电池组允许放电的实时功率；PBh-电池组加热系统的实时消耗功率；PBc-电池组冷却系统的实时消耗功率；PB-排除电池散热系统功率、加热系统功率后的电池系统允许放电实时功率；
优选地，前PTO电机3的允许使用功率为：
PFPmax＝PB-PA-PRP
式中：PRP-后PTO实时消耗功率；PFPmax-前PTO电机允许使用功率。
优选地，驱动电机1的允许使用功率为：
PDmax＝PB-PA-PRP-PFP
式中：PFP-前PTO电机的实时消耗功率；PDmax-驱动系统允许使用功率。
优选地，液压电机4的允许使用功率为：
PULmax＝PB-PA-PRP-PFP-PD
式中：PD-驱动系统的实时消耗功率；PFP-前PTO电机的实时消耗功率；PULmax-上装液压系统允许使用功率。
本发明基于上述的系统架构，同时提供出对应的系统功率管理策略，以实现方案的可用性、稳定性。同时满足拖拉机的使用工况特点，满足使用要求，做到工况的普适性。
为了更好的说明本发明的技术效果，本发明提供如下具体实施例说明上述技术流程：
实施例1、一种功率管理策略，包括以下步骤：
在整车行驶/作业工况下：
策略1，功率管理对象为驱动电机、后PTO电机、前PTO电机、转向油泵电机、电动空调、PTC暖风、24VDC蓄电瓶放电功率、车载220VAC交流电源、液压电机、电池冷却系统、电池加热系统、直流取电口。
策略2，整车控制VCU单元V通过对驱动电机1、前PTO电机3、后PTO电机2、液压电机控制器K下发扭矩、转速指令，进行电机功率大小管控。整车控制VCU单元V通过对空调7下发启停指令，进行空调功率有无管控。将DCDC变频器模块I视为安全必备项，不进行功率输出限制。将转向油泵电机5视为安全必备项，始终维持功率输出。将电池加热系统B、电池冷却系统C视为安全必备项，不进行功率输出限制。将车载220VAC交流电源9视为非必要项，不允许功率输出。同时关闭直流取电接口J，不允许直流放电。
策略3，设置零部件允许使用功率限值，基于策略2，优先保证后PTO允许使用功率，以实现整车的作业需求。
策略4，基于策略2、3，排除后PTO电机2实时消耗功率，再保证前PTO电机允许使用功率，在后侧主要作业条件下，可进行前端辅助作业。
策略5，基于策略2、3、4，排除前PTO电机3实时消耗功率，再保证驱动行驶系统允许使用功率，实现整车可以在优先作业情况下行走。
策略6，基于策略2、3、4、5，排除驱动系统(前PTO电机3和后PTO电机2)实时消耗功率，再保证液压电机4允许使用功率，实现整车在行驶、作业条件下，举升上装系统。
其中，允许使用功率由整车控制VCU单元V计算出，零部件实施消耗功率由整车控制VCU单元V采集各MCU状态值得出。
本方案提供的功率管理策略，适用多种类似系统架构，当整车配备多电驱动力单元，动力单元需求功率超过电力电池组功率供给能力时，可根据动力单元优先级进行有效管理。纯电动车辆其他常用功率管理策略，如故障保护条件下、电池各SOC情况下的功率管理，不在本方案讨论范围。
本发明通过整车控制VCU单元V向驱动电机1、前PTO电机3、后PTO电机2、液压电机控制器K下发扭矩/转速指令，进行电机功率大小管控。
本发明通过整车控制VCU单元V向空调7下发启停指令，进行空调功率有无管控，开启DCDC变频器模块I、转向油泵电机5、电池加热系统B和电池冷却系统C，关闭车载220VAC交流电源9和直流取电接口J；
一、结合图1对本发明系统方案结构进一步详细说明：
电池系统总成A包含两组电池标准包a、b，配备电池加热系统B为电池系统进行加热；配备电池冷却系统C为电池系统进行散热；配备电池高压配电BDU单元D，实现电池配电管理。
电力电子PEU单元E，集成了DCDC变频器模块I，为整车低压蓄电瓶充电；集成了DCAC逆变器模块F，驱动转向油泵电机5，提供液压转向助力；集成了电机控制MCU模块G，驱动驱动电机1，实现行走；集成了电机控制MCU模块H，驱动后PTO电机2，提供整车后端作业取力。同时具备整车配电功能，为PTC暖风6、空调7、车载220VAC交流电源9、直流取电接口J、液压电机控制器K、前PTO电机控制器M提供配电、电路保护。
整车控制VCU单元V，采集驾驶员油门、刹车、挂挡等动作信息，收集手动扶手箱Z的CAN信息、电池BMS-CAN信息、电力电子单元模块CAN信息等，对整车进行上下电、驱动控制、故障处理、零部件功率等管理。
前PTO电机控制器M，驱动前PTO电机3，实现整车前端作业取力。
液压电机控制器K，驱动液压电机4，为整车上装液压系统提供动力，实现上装升降功能。
电动液压转向系统包括转向油泵电机5，集成低压24VDC-220VAC逆变器模块N，实现高压掉电应急情况下短时驱动转向油泵电机5，维持转向。
车载220VAC交流电源9，实现由整车向地面设备提供220VAC交流电源，通过交流取电插座Y输出。
整车配备直流取电口J，实现由整车向地面设备提供DC直流电源。
变速箱控制TCU单元O，控制换挡操纵机构R，实现整车档位切换。
液晶显示屏S，通过采集CAN信息，显示整车运行状态，关键零部件信息。
二、在整车行驶/作业工况下，功率管理策略步骤如下步骤：
功率管理策略公式：
1、优先明确电池系统总成A可供给的实时功率
PBs-电池组允许放电的实时功率
PBh-电池组加热系统的实时消耗功率
PBc-电池组冷却系统的实时消耗功率
PB-排除电池散热系统功率、加热系统功率后的电池系统允许放电实时功率
PB＝PBs-PBh-PBs
2、明确安全必备项电功率，且不被限制；且实时消耗功率定义为零部件的额定功率。
PA-电附件功率，包含DCDC变频器模块I、转向油泵功率，非实时功率，常量固定值。
3、优先保证后PTO电机2的允许使用功率
PRPmax-后PTO电机允许使用功率
PRPmax＝PB-PA
4、其次保证前PTO电机3的允许使用功率
PRP-后PTO实时消耗功率
PFPmax-前PTO电机允许使用功率
PFPmax＝PB-PA-PRP
5、次保证驱动电机1允许使用功率
PFP-前PTO电机的实时消耗功率
PDmax-驱动系统允许使用功率
PDmax＝PB-PA-PRP-PFP
6、最后再保证上装液压电机4的允许使用功率
PD-驱动系统的实时消耗功率
PULmax-上装液压系统允许使用功率
PULmax＝PB-PA-PRP-PFP-PD
7、其中，考虑电驱动系统效率问题，上述各零部件的实时消耗功率，通过检测各电机控制器前端电压、电流值来计算出；如对应部件无相应数据、传感器，可考虑计算电机转速、转矩值来计算出。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块、模组或单元的划分，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，例如多个单元、模组或组件可以结合或者可以集成到另一个装置，或一些特征可以忽略，或不执行。
所述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一个物理单元或多个物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个不同地方。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，在本发明各个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。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
特别地，根据本发明公开的实施例，上文参考算法描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行算法所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)执行时，执行本发明的方法中限定的上述功能。需要说明的是，本发明上述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线段、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。
附图中的算法和框图，图示了按照本发明各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，算法或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或算法中的每个方框、以及框图和/或算法中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何在本发明揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种纯电动拖拉机系统，其特征在于，包括：
动力单元，其包括前PTO电机、后PTO电机、驱动电机、液压电机和转向油泵电机；
配电组件，其包括依次连接的电池系统总成A、电池高压配电BDU单元D和电力电子PEU单元E；所述电力电子PEU单元E通过前PTO电机控制器M与前PTO电机连接，还通过液压电机控制器K与液压电机连接；
电力电子PEU单元E，其集成了DCDC变频器模块I、DCAC逆变器模块F、电机控制MCU模块G和电机控制MCU模块H；所述DCDC变频器模块I与24V蓄电池连接，所述DCAC逆变器模块F与转向油泵电机连接，所述电机控制MCU模块G与驱动电机连接，所述电机控制MCU模块H与后PTO电机连接；所述转向油泵电机与低压DCAC逆变器N连接，所述驱动电机通过变速器P与变速箱Q连接；
整车控制VCU单元V，其分别与前PTO电机控制器M、变速箱控制TCU单元O和电池高压配电BDU单元D信号连接；所述变速箱控制TCU单元O与换挡操纵机构R连接，所述换挡操纵机构R与变速箱P机械连接。
2.根据权利要求1所述的纯电动拖拉机系统，其特征在于：
所述配电组件还包括电池加热系统B、电池冷却系统C和直流充电插插座L；
所述电池加热系统B、电池冷却系统C和直流充电插插座L均与电池高压配电BDU单元D连接。
3.根据权利要求2所述的纯电动拖拉机系统，其特征在于：
所述电力电子PEU单元E还与高压电附件连接；
所述高压电附件包括PTC暖风、空调和车载220VAC交流电源；
所述车载220VAC交流电源与交流取电插座Y连接。
4.根据权利要求3所述的纯电动拖拉机系统，其特征在于：
所述电池高压配电BDU单元D还与直流取电接口J连接。
5.根据权利要求4所述的纯电动拖拉机系统，其特征在于：
所述整车控制VCU单元V还分别与手动扶手箱Z、液晶显示屏S、车载220VAC交流电源和液压电机控制器K连接。
6.一种纯电动拖拉机系统的功率管理策略，所述系统为如权利要求5任一所述的纯电动拖拉机系统，其特征在于，包括以下步骤：
通过整车控制VCU单元V向驱动电机、前PTO电机、后PTO电机、液压电机下发扭矩/转速指令，进行电机功率大小管控；
开启DCDC变频器模块I、转向油泵电机、电池加热系统B和电池冷却系统C作为安全必备项，关闭车载220VAC交流电源和直流取电接口J；
保证后PTO电机的允许使用功率，以实现整车的作业需求；
保证前PTO电机的允许使用功率，在后侧主要作业条件下，进行前端辅助作业；
保证驱动电机的允许使用功率，实现整车可以在优先作业情况下行走；
保证液压电机的允许使用功率，实现整车在行驶、作业条件下，举升上装系统。
7.根据权利要求6所述的纯电动拖拉机系统的功率管理策略，其特征在于：
后PTO电机的允许使用功率为：
PRPmax＝PB-PA
式中：PRPmax-后PTO电机允许使用功率；PA-安全必备项的允许使用功率；PB-排除电池散热系统功率、加热系统功率后的电池系统允许放电实时功率；
所述排除电池散热系统功率、加热系统功率后的电池系统允许放电实时功率PB的计算公式为：
PB＝PBs-PBh-PBs
式中：PBs-电池组允许放电的实时功率；PBh-电池组加热系统的实时消耗功率；PBc-电池组冷却系统的实时消耗功率；PB-排除电池散热系统功率、加热系统功率后的电池系统允许放电实时功率。
8.根据权利要求7所述的纯电动拖拉机系统的功率管理策略，其特征在于：
前PTO电机的允许使用功率为：
PFPmax＝PB-PA-PRP
式中：PRP-后PTO实时消耗功率；PFPmax-前PTO电机允许使用功率。
9.根据权利要求8所述的纯电动拖拉机系统的功率管理策略，其特征在于：
驱动电机的允许使用功率为：
PDmax＝PB-PA-PRP-PFP
式中：PFP-前PTO电机的实时消耗功率；PDmax-驱动系统允许使用功率。
10.根据权利要求9所述的纯电动拖拉机系统的功率管理策略，其特征在于：
液压电机的允许使用功率为：
PULmax＝PB-PA-PRP-PFP-PD
式中：PD-驱动系统的实时消耗功率；PFP-前PTO电机的实时消耗功率；PULmax-上装液压系统允许使用功率。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311817365.9A CN117774709A (zh) | 2023-12-27 | 2023-12-27 | 一种纯电动拖拉机系统及功率管理策略 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311817365.9A CN117774709A (zh) | 2023-12-27 | 2023-12-27 | 一种纯电动拖拉机系统及功率管理策略 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117774709A true CN117774709A (zh) | 2024-03-29 |
Family
ID=90399677
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311817365.9A Pending CN117774709A (zh) | 2023-12-27 | 2023-12-27 | 一种纯电动拖拉机系统及功率管理策略 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117774709A (zh) |
-
2023
- 2023-12-27 CN CN202311817365.9A patent/CN117774709A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10266169B2 (en) | Powertrain system for electric and hybrid electric vehicles | |
| CN204236461U (zh) | 用于控制混合动力车(hev)所用动力系统的系统 | |
| CN1976828B (zh) | 混合驱动的能量存储系统及方法 | |
| CN103332121B (zh) | 推进系统 | |
| EP2117106B1 (en) | Power supply system and vehicle including the same, and method of controlling the same | |
| CN103332122B (zh) | 车辆系统 | |
| CN102897044B (zh) | 运行推进系统的方法 | |
| CA2532410A1 (en) | Vehicle charging, monitoring and control systems for electric and hybrid electric vehicles | |
| CN109552109A (zh) | 双重功能蓄电池系统与方法 | |
| CN101734251A (zh) | 一种增程式电动汽车控制系统及其控制方法 | |
| MX2012008536A (es) | Sistemas de propulsion hibridos en serie de alimentacion por hidrocarburo - electricos. | |
| DE102010061618A1 (de) | Steuerung für einen Hybrid-Hochspannungs-Isolationsschutz | |
| CN101861261A (zh) | 混合动力系 | |
| US20140172216A1 (en) | Charge control device for hybrid vehicle | |
| US9346364B2 (en) | Method for emergency driving of hybrid electric vehicle | |
| AU2023200984B2 (en) | Management system for commercial electric vehicles | |
| CN103419616A (zh) | 四驱混合动力汽车及其控制方法 | |
| EP2853459A2 (en) | Apparatus, vehicle, and method for operating vehicle | |
| CN106740197A (zh) | 电动汽车的能量管理系统 | |
| CN115610212A (zh) | 动力电池可模块化配置的纯电矿用交流自卸车驱动系统 | |
| CN101947922A (zh) | 多动力源汽车电动推进系统及其控制方法 | |
| CN108045367A (zh) | 基于四驱越野车的插电式混合动力系统 | |
| US10399556B2 (en) | Hybrid vehicle with low power battery | |
| KR100911537B1 (ko) | 고전압 배터리의 충전제어장치 | |
| CN117774709A (zh) | 一种纯电动拖拉机系统及功率管理策略 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |