电动拖拉机复合电源系统研究

针对单一电源电动拖拉机田间复杂作业工况适应性差的问题,提出了一种基于锂离子电池-超级电容的复合电源电动拖拉机,并对该复合电源的拓扑结构、参数匹配及功率分配策略进行了研究。综合考虑控制复杂程度、成本、效率等因素,选取了超级电容半主动式拓扑结构。对锂离子电池串联数目和超级电容的容量进行了匹配,以达到电动拖拉机作业的能耗需求。针对电动拖拉机不同作业工况,提出了不同的功率分配策略,对于各电源部件的优势发挥、整机能耗的减小、能源利用效率的提高都具有重要意义。     

基于超级电容辅能的电动微耕机复合电源系统研究与试验

锂电池组为单一动力源的电动微耕机在丘陵山地复杂多变的作业工况中,锂电池频繁瞬时大电流波动放电,严重影响锂电池的能效及寿命,本文将超级电容应用在电动微耕机上构成复合电源,并对该复合电源的参数匹配及能量分配策略进行了研究.结合电动微耕机实际作业情况,设计了逻辑门限控制策略,控制系统以主控芯片STM32F103为核心,使用C语言编程,对单一锂电池电源和复合电源两种工作模式下磷酸铁锂电池的工作电流、功率、温度、容量衰退速率等进行了试验与分析.田间试验表明,在一定土壤条件下,复合电源工作模式与单一锂电池电源相比,针对电机不同转速和不同地块,磷酸铁锂电池电流平均波动范围分别缩减14.37,13.07,14.3,15.23,13.77A,平均峰值功率分别下降43.6%,75.2%,77.4%,76.4%,60.3%.由于超出阈值的部分大电流由超级电容补充,磷酸铁锂电池输出电流变平缓,使磷酸铁锂电池组免受突变大电流的冲击;复合电源中磷酸铁锂电池组平均温升相较于单一电源锂电池组分别下降0.13,1.48,1.67,2.26,3.45℃;在试验作业时间内,复合电源中磷酸铁锂电池组平均容量衰退速率分别下降2...     

基于模型参数修正和有源阻尼的逆变系统并网控制策略

为研究新能源发电逆变并网系统,以光伏系统为例,首先建立了光伏电池的数学模型,并且考虑实际情况加入修正补偿系数对光伏电池的数学模型进行修正,进而建立起光伏电池完整的仿真模型,研究在外界条件改变下的光伏电池的输出特性曲线,然后运用MPPT技术使光伏电池工作在最大输出功率处,最后采用了LCL滤波的并网逆变器进行并网.考虑到LCL滤波器的谐振和系统功率损耗的问题,提出了在并网电流直接反馈的基础上引入电容电流反馈的有源阻尼的控制算法,即对其采用基于PI控制的双电流环控制策略.仿真结果表明,仿真模型能顺利实现太阳能发电到并网的完整过程.     

电动拖拉机发展现状与趋势

传统燃油拖拉机作业时会有产生大量尾气、振动、噪音污染等问题,不适合密闭的温室大棚环境作业,电动能源清洁高效、节能降本、控制灵活等优点,使得以电能为动力的电动拖拉机应运而生,并已逐渐成为未来拖拉机的发展趋势之一。为此,回顾电动拖拉机的发展历程,并对目前国内外电动拖拉机研究现状进行总结;进一步分析电动拖拉机的电池与能量分配技术、传动与转向技术、悬挂技术与控制方法、自动导航及系统仿真等关键技术,以及这些技术的发展现状与存在的问题;最后提出电动拖拉机的发展趋势与建议,以期为今后电动拖拉机的研究及其发展提供借鉴意义。     

拖拉机动态载荷加载平台设计与试验

拖拉机作业性能及其可靠性直接影响农业生产效率.针对室内固定试验台结构庞大、成本高、移动负荷车功能单一等问题,设计了一种适用于中小型拖拉机的动态载荷加载平台.该平台可根据拖拉机试验国家标准,完成包括PTO功率、牵引功率和提升能力在内的多项加载试验,还可实现基于不同农机具、土壤条件、作业工况等田间作业载荷谱的动态加载试验,...     

基于SRM的电动拖拉机驱动系统设计与仿真

[目的]针对传统拖拉机排放高、传动系统结构复杂、受能源影响大等问题,设计了一种新型电动拖拉机驱动系统。[方法]通过对传动系各部件定性分析以及横向对比各常用电机,选取了基于开关磁阻电机的电动拖拉机驱动系统,在充分发挥电机特性的基础上精简了传动系,增加了布置灵活性;通过最优选择电池型号及组数,提高了续航能力;最后在MATLAB/Simulink8.7环境下对驱动系统进行仿真验证。[结果]分析表明,该电动拖拉机驱动系统具备较高的带载启动能力与一定的连续作业时间,通过对调节器与控制器的控制可实现车辆的无级变速,结合辅助电机及调压电路可实现动力输出装置的独立升降功能。[结论]该研究结果可为电动拖拉机与特种工程车辆驱动系统的优化与设计提供一定的参考。     

瞬态工况下无级变速车辆的功率补偿控制

针对无级变速车辆在急加速工况下出现的动力疲软问题，提出了瞬态工况下基于有效功率的通用补偿控制方法.以变速器输入功率作为控制目标，克服了现有控制方法依赖于车辆及路况信息的缺陷，通过分层次量化补偿功率，将控制方法划分为功率维持、零功率、增加后备功率和综合模式等4种控制模式，为灵活设定过渡曲线和优化瞬态工况性能提供量化依据.仿真和试验结果表明：该控制方法能够实现所要求的补偿效果，克服急加速过程中的动力疲软.     

基于神经网络的离网自适应光储一体化发电系统

西藏电网网架结构薄弱,供电半径大,加上高渗透率可再生能源的并网造成的调控不确定性,使得对偏远地区的供电极不稳定。为实现对偏远用户的平稳供电,提出基于神经网络的离网自适应光储一体化发电系统。首先,构建了光储一体化发电系统模型,并提出基于神经网络（NN）训练的最大功率点跟踪（MPPT）算法,提高系统在天气突变时仍以最大功率输出电能的能力。然后,提出了混合储能模式,建立基于DC-DC变换器的超级电容控制策略和储能电池的充放电控制策略,减小光伏发电的不确定性。最后,设置了两种情景对比验证所提系统的有效性,仿真结果表明,基于神经网络的离网自适应光储一体化发电系统相较于采用传统电导增量法MPPT的发电系统,其电压波动性更小,电能质量更高。设计过程和方法为后续系统设计提供了一些经验借鉴。     

计及电池寿命衰减的串联式混合动力拖拉机控制策略研究

【目的】延长混合动力拖拉机的电池寿命并提高其发动机燃油经济性。【方法】在传统的功率跟随式控制策略基础上，综合考虑电池荷电状态、电池温度和单体电池最高最低电压差对电池使用寿命的影响，对控制策略进行优化；建立电池寿命衰减模型对容量衰减量进行量化，在ADVIOSR仿真系统中进行运输工况仿真，在基于dSPACE的快速原型仿真试验台架上进行犁耕工况试验。【结果】相比于传统的功率跟随式策略，改进控制策略的燃油经济性可提高2.4%，电池容量衰退缓减率达到14%～25%。【结论】改进后的控制策略能够在满足拖拉机动力性能的基础上有更好的燃油经济性，在降低油耗的同时电池寿命得到了有效提升。本研究可为后续复杂的能量管理控制策略提供参考。     

基于Simulink的纯电动拖拉机传动系统仿真研究

针对燃油拖拉机目前存在高污染、高油耗等问题,电动拖拉机的研发应用成为当前农业机械化的一个重要发展方向。在理论计算的基础上对牵引电动机、变速器和动力电池组等进行了选型设计,并对设计研发中的纯电动拖拉机传动系统进行了仿真研究。研究表明,所建模型能够真实地反映电动拖拉机的运行状态,实际速度与目标速度吻合良好,两者误差绝对值的平均值为0.298,电动拖拉机在运输工况下持续工作时间可达4.5 h,在犁耕工况下工作时长为4.2 h。