[发明专利]一种切纵流脱粒装置的混合动力传动系统及方法和收获机

权利要求书

1.一种切纵流脱粒装置的混合动力传动系统的控制方法，其特征在于，所述切纵流脱粒装置的混合动力传动系统，包括驱动装置(1)、传动装置(2)、切流滚筒(3)、传感装置(4)、纵轴流滚筒(5)和控制单元；

所述驱动装置(1)包括发动机(101)、发电机(102)、超级电容(103)和电动机(104)；所述发动机(101)和发电机(102)通过传动机构连接；所述电动机(104)与发电机(102)相连；超级电容(103)分别与所述电动机(104)和发电机(102)连接；所述发电机(102)、超级电容(103)和电动机(104)与发动机(101)通过传动装置(2)并联在切流滚筒(3)上；

所述传感装置(4)用于测量超级电容(103)的荷电状态SOC值、切流滚筒(3)和纵轴流滚筒(5)的转速；

所述控制单元分别与发动机(101)、发电机(102)、超级电容(103)、电动机(104)和传感装置(4)连接；

所述传动装置(2)包括第一传动轴(201)、第一双排链轮(202)、双槽皮带轮(203)、传动箱(204)和第二双排链轮(205)；

所述第一传动轴(201)的一端与发动机(101)轴端啮合；第一传动轴(201)的另一端通过第一双排链轮(202)和双槽皮带轮(203)与切流滚筒(3)主轴的一端连接；切流滚筒(3)主轴的另一端通过传动箱(204)的一端与电动机(104)的输出轴连接；传动箱(204)的另一端通过所述第二双排链轮(205)与纵轴流滚筒(5)的主轴前端连接；

所述传动箱(204)内设有第一锥形齿轮(2041)、第二锥形齿轮(2042)和第三锥形齿轮(2043)；所述第一锥形齿轮(2041)与电动机(104)的输出轴连接，第二锥形齿轮(2042)与切流滚筒(3)主轴的另一端连接，第三锥形齿轮(2043)与第二双排链轮(205)所在轴端连接；

所述第一锥形齿轮(2041)与第二锥形齿轮(2042)啮合，第二锥形齿轮(2042)与第三锥形齿轮(2043)啮合；

该方法包括以下步骤：

所述传感装置(4)分别采集测量切流滚筒(3)的转速T₁、纵轴流滚筒(5)的转速T₂、超级电容(103)的荷电状态SOC值，并传递给控制单元；

所述控制单元根据切流滚筒(3)的转速T₁和纵轴流滚筒(5)的转速T₂得到混合动力传动系统需求的转矩Trq，将转矩Trq和SOC值作为模糊控制器的输入变量，通过模糊逻辑控制策略计算输出变量为系数参数K，控制单元根据K值控制发动机(101)、发电机(102)、超级电容(103)和电动机(104)的工作；

所述模糊逻辑控制策略具体为：

所述K的论域为[0,2]，

当K＝2时，混合动力传动系统需求转矩大于发动机(101)提供的转矩，控制单元控制发电机(102)和超级电容(103)放电，电动机(104)运转，与发动机(101)共同提供系统需求的转矩；

当K＝1时，发动机(101)工作在最优转矩处，发电机(102)和超级电容(103)不放电，电动机(104)不工作；

当K＝0时，混合动力传动系统需求转矩小于发动机(101)提供的转矩，发电机(102)和超级电容(103)不放电，电动机(104)将多余的机械能量转化为电能存储在超级电容(103)里。

2.根据权利要求1所述的切纵流脱粒装置的混合动力传动系统的控制方法，其特征在于，所述控制单元根据以下公式计算得到电动机转速n_m：

n_m＝n_{m_min}+K·Δn,K＝0,1,2

式中，n_{m_min}为电动机(104)允许最小转速，Δn为电动机(104)转速范围分为一系列离散点的离散点等分差值。

3.根据权利要求1所述的切纵流脱粒装置的混合动力传动系统的控制方法，其特征在于，所述发电机(102)采用65kw/13kw型永磁同步直流电机。

4.根据权利要求1所述的切纵流脱粒装置的混合动力传动系统的控制方法，其特征在于，所述电动机(104)采用60kw/120kw型永磁同步直流电机。