【摘 要】
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随着石油等化石能源的日益枯竭以及国家对“新能源”的大力提倡,现代农机也在向着“电动化”和“智能化”方向发展。但是现阶段研究的电动拖拉机还存在着作业时间短、动力不
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随着石油等化石能源的日益枯竭以及国家对“新能源”的大力提倡,现代农机也在向着“电动化”和“智能化”方向发展。但是现阶段研究的电动拖拉机还存在着作业时间短、动力不足等缺陷。本文在传统电动拖拉机的电源上加装了大容量超级电容,为这种复合电源设计了能量管理策略,并研究了策略的合理性及通用性,并对新型电动拖拉机主要性能进行了分析,本文主要研究内容如下:(1)分析了复合电源各组成部分的固有特性;并且分析了不同的电源组合形式对复合电源系统整体性能的影响,确定了电动拖拉机的复合电源结构方案。(2)分析了电动拖拉机作业负荷特性,建立了电动拖拉机在典型工况下的阻力数学建模;根据负荷特性计算了电机需求功率,确定了电机其他关键参数;并确定了动力电池和超级电容的相关参数、变速箱变速比等关键参数。(3)制定了运输、旋耕、犁耕标准循环仿真工况;制定了复合电源模糊控制规则和隶属度函数,将复合电源仿真模型与CRUISE进行了联合仿真,最后验证了策略的通用性。(4)对各个工况下的仿真结果进行了分析,并重点比较分析了加装超级电容后电动拖拉机性能的变化;采用粒子群算法对控制策略的参数进行了优化,阐述了经过粒子群算法改进后的控制策略对犁耕作业百公里能量消耗率的影响。本文也评价了运输、旋耕工况下的整车动力性、一次充电持续作业时间;采用复合电源后的电动拖拉机在犁耕工况下的牵引功率、牵引力等方面也得到了较大提升,尤其是在拖拉机犁耕时减少了动力电池大电流放电次数。
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