[发明专利]用于联合收割机的智能混合动力传动系统

权利要求书

1.一种在具有粮箱(54)的联合收割机(10)上使用的智能混合动力传动系统(12)，所述智能混合动力传动系统(12)包括：

发动机(74)，所述发动机被配置成产生用于为所述联合收割机(10)的推进功能和粮箱卸载功能提供动力的发动机动力输出；

电驱动子系统(72)，所述电驱动子系统包括：

电池电源(88)；以及

马达/发电机(82)，所述马达/发电机由所述电池电源(88)供应电力以补充所述发动机动力输出、或所述马达/发电机由所述发动机(74)供应动力以对所述电池电源(88)充电；以及

控制器架构(16)，所述控制器架构耦接到所述电驱动子系统(72)，所述控制器架构(16)被配置成：

当所述联合收割机(10)进入具有箱填装阶段和箱卸载阶段的联合收割机收割循环时，监测所述电池电源(88)的当前充电状态(SoC)；

在所述箱填装阶段期间，使所述马达/发电机(82)操作以补充所述发动机动力输出，并调节电池放电的速率，以防止在所述箱填装阶段完成之前所述电池电源(88)的当前SoC降低到预定SoC下限阈值(148)以下；以及

在所述箱卸载阶段，使所述马达/发电机(82)操作以对所述电池电源(88)充电，直到所述电池电源(88)的当前SoC等于或大于第一预定SoC上限阈值(160)，从而使得所述联合收割机收割循环能够重复。

2.根据权利要求1所述的智能混合动力传动系统(12)，其中所述控制器架构(16)还被配置成：在所述联合收割机(10)在作物田地(14)上行驶时，当所述联合收割机(10)在收割遍次之间进行非收割转弯时使所述马达/发电机(82)操作以对所述电池电源(88)充电。

3.根据权利要求1所述的智能混合动力传动系统(12)，其中所述控制器架构(16)还被配置为：当检测到瞬态轻负载状况时，使所述马达/发电机(82)操作以对所述电池电源(88)充电，在所述瞬态轻负载状况期间所述发动机(74)被置于比下限发动机负载阈值小的降低的负载下。

4.根据权利要求1所述的智能混合动力传动系统(12)，其中所述控制器架构(16)被配置为：当检测到瞬态轻负载状况时使所述马达/发电机(82)操作以补充所述发动机动力输出，同时限制电池放电以确保足够的存储能量储备来完成所述联合收割机收割循环的当前箱卸载阶段，在所述瞬态轻负载状况期间所述发动机(74)被置于比下限发动机负载阈值大的降低的负载下。

5.根据权利要求1所述的智能混合动力传动系统(12)，其中所述联合收割机(10)包括分离器滚筒(36)；并且

其中所述控制器架构(16)被配置成在所述分离器滚筒(36)的旋转起动期间使所述马达/发电机(82)操作以补充所述发动机动力输出，同时限制电池放电以确保足够的存储能量储备来完成所述联合收割机收割循环的当前箱卸载阶段。

6.根据权利要求1所述的智能混合动力传动系统(12)，还包括存储多个扭矩曲线(144)的存储器(102)，每个扭矩曲线与所述电池电源(88)的不同SoC范围相关联；并且

其中所述控制器架构(16)耦接到所述存储器(102)并且被配置成：

从所述多个扭矩曲线(144)中选择与所述电池电源(88)的当前SoC对应的扭矩曲线；以及

控制所述马达/发电机(82)，使得所述马达/发电机(82)和所述发动机(74)的累积动力输出在所述联合收割机收割循环的所述箱填装阶段期间基本上遵循所选择的扭矩曲线。

7.根据权利要求1所述的智能混合动力传动系统(12)，还包括旋转速率传感器(98)，所述旋转速率传感器被配置为提供指示所述发动机(74)的发动机轴速度的数据；

其中所述控制器架构(16)耦接到所述旋转速率传感器(98)，并且还被配置成：

如果在所述联合收割机收割循环期间所述发动机轴速度超过上限速度阈值，则使所述马达/发电机(82)操作以降低所述发动机轴速度；以及

如果在所述联合收割机收割循环期间所述发动机轴速度降低到下限速度阈值以下，则使所述马达/发电机(82)操作以加速所述发动机轴速度。