本技術(shù)涉及混合動(dòng)力總成的，尤其是涉及混合動(dòng)力總成系統(tǒng)、動(dòng)力分配方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、拖拉機(jī)作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中關(guān)鍵的動(dòng)力源，在作業(yè)過程中通過動(dòng)力輸出軸（pto）驅(qū)動(dòng)農(nóng)機(jī)具執(zhí)行田間作業(yè)。作業(yè)過程中，受制于輪胎與土壤的接觸面積、土壤條件、作業(yè)深度及農(nóng)機(jī)具的工作狀態(tài)等因素的影響，農(nóng)機(jī)具與土地之間的阻力呈現(xiàn)出復(fù)雜的非線性動(dòng)態(tài)變化。這種變化不僅與時(shí)間相關(guān)，還會(huì)隨著作業(yè)環(huán)境的波動(dòng)而產(chǎn)生顯著的影響。

2、在pto作業(yè)過程中，pto負(fù)載與拖拉機(jī)行走系負(fù)載的波動(dòng)性和不確定性容易使發(fā)動(dòng)機(jī)工作點(diǎn)偏離其高效區(qū)間，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)牽引效率下降、燃油經(jīng)濟(jì)性惡化以及排放污染加劇等問題。隨著新能源技術(shù)在乘用車領(lǐng)域的日趨成熟，憑借其低能耗和無級(jí)變速的優(yōu)勢，新能源驅(qū)動(dòng)技術(shù)在改善車輛平順性與經(jīng)濟(jì)性方面表現(xiàn)出顯著優(yōu)勢。鑒于新能源的續(xù)航問題，混合動(dòng)力技術(shù)作為拖拉機(jī)的動(dòng)力源逐漸成為解決傳統(tǒng)拖拉機(jī)能效和排放問題的一個(gè)重要發(fā)展方向。

3、傳統(tǒng)傳動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)路線，通常分為動(dòng)力換擋傳動(dòng)路線；液壓機(jī)械無級(jí)變速路線。其中動(dòng)力換擋技術(shù)路線無法構(gòu)成較寬的調(diào)速范圍，導(dǎo)致轉(zhuǎn)速范圍受限，pto負(fù)載的農(nóng)機(jī)具適配度較低；另一方面，液壓機(jī)械無級(jí)變速技術(shù)雖然可實(shí)現(xiàn)較寬范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)速變化，但其在低速段或高負(fù)載情況下液壓系統(tǒng)的能量損耗較大，直接影響整體拖拉機(jī)動(dòng)力性能和燃油經(jīng)濟(jì)性。同時(shí)，泵-馬達(dá)液壓模塊可靠性較低，后期維護(hù)復(fù)雜。而現(xiàn)有的混合動(dòng)力拖拉機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)路線，常采用發(fā)動(dòng)機(jī)作為增程器改善續(xù)航，電動(dòng)機(jī)是唯一的驅(qū)動(dòng)源，動(dòng)力受限。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了使動(dòng)力總成系統(tǒng)具有更高的可靠性，后期維護(hù)更簡單，能夠?yàn)橥侠瓩C(jī)提供更強(qiáng)動(dòng)力，同時(shí)降低開發(fā)單個(gè)大電機(jī)周期與成本，本技術(shù)提供一種混合動(dòng)力總成系統(tǒng)、動(dòng)力分配方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)。

2、第一方面，本技術(shù)提供一種混合動(dòng)力總成系統(tǒng)，包括發(fā)動(dòng)機(jī)、行星輪變速機(jī)構(gòu)、動(dòng)力電池、第一電機(jī)、第二電機(jī)、cvt軸和pto軸；所述發(fā)動(dòng)機(jī)，用于分別為所述行星輪變速機(jī)構(gòu)和所述pto軸提供動(dòng)力；所述行星輪變速機(jī)構(gòu)與所述cvt軸連接，用于為所述cvt軸提供動(dòng)力；所述動(dòng)力電池，用于分別為所述第一電機(jī)和所述第二電機(jī)提供電能；所述第一電機(jī)，用于為所述行星輪變速機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力；所述第二電機(jī)，用于為所述pto軸提供動(dòng)力。

3、本技術(shù)的有益效果為：通過第一電機(jī)替換傳統(tǒng)的液壓機(jī)械無級(jí)變速拖拉機(jī)中的液壓泵-馬達(dá)模塊，使得混合動(dòng)力總成系統(tǒng)具有更高的可靠性，后期維護(hù)簡單。通過第二電機(jī)為pto軸提供動(dòng)力的傳動(dòng)路線，可以克服pto端突變對應(yīng)的阻力，確保了混合動(dòng)力總成系統(tǒng)在保持車速的同時(shí)保持發(fā)動(dòng)機(jī)具有較強(qiáng)的動(dòng)力型以及燃油經(jīng)濟(jì)性，發(fā)動(dòng)機(jī)與第一電機(jī)或第二電機(jī)形成并聯(lián)式混合動(dòng)力結(jié)構(gòu)，為拖拉機(jī)提供更強(qiáng)動(dòng)力，同時(shí)通過第一電機(jī)、第二電機(jī)的雙電機(jī)聯(lián)合驅(qū)動(dòng)的方式，降低了開發(fā)單個(gè)大電機(jī)周期與成本。

4、進(jìn)一步，所述系統(tǒng)還包括充電模塊，所述充電模塊的輸入端與所述發(fā)動(dòng)機(jī)連接，所述充電模塊的輸出端與所述動(dòng)力電池連接，所述充電模塊，用于基于所述發(fā)動(dòng)機(jī)提供的動(dòng)力進(jìn)行發(fā)電，并通過發(fā)電產(chǎn)生的電能為所述動(dòng)力電池進(jìn)行充電。

5、采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：充電模塊能夠利用發(fā)動(dòng)機(jī)提供的動(dòng)力進(jìn)行發(fā)電，并將產(chǎn)生的電能直接充入動(dòng)力電池中。避免了能量的中間轉(zhuǎn)換損失，提高了能源的整體利用效率。

6、進(jìn)一步，所述系統(tǒng)還包括電機(jī)離合控制器，所述充電模塊包括多個(gè)充電子模塊，每個(gè)所述充電子模塊均包括對應(yīng)的充電離合器和電池發(fā)電機(jī)，每個(gè)所述充電離合器的輸入側(cè)均與所述發(fā)動(dòng)機(jī)連接，每個(gè)所述充電離合器的輸出側(cè)均與各自對應(yīng)的所述電池發(fā)電機(jī)連接，每個(gè)所述電池發(fā)電機(jī)均用于向所述動(dòng)力電池提供電能；

7、所述電機(jī)離合控制器分別與各個(gè)所述充電離合器電連接，用于在所述動(dòng)力電池需要充電時(shí)，根據(jù)所述動(dòng)力電池的用電功率與充電功率閾值之間的大小對比關(guān)系，調(diào)整各個(gè)所述充電離合器的離合狀態(tài)。

8、采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：通過電機(jī)離合控制器根據(jù)動(dòng)力電池的用電功率與充電功率閾值之間的關(guān)系，動(dòng)態(tài)調(diào)整各個(gè)充電離合器的離合狀態(tài)，能夠靈活適應(yīng)不同的行車充電應(yīng)用場景，確保了在不同工況下，都能有效地為動(dòng)力電池充電，通過精確控制充電功率，可以更好地匹配動(dòng)力電池的充電需求，減少充電過程中的能量損失，提高了充電效率和能效。

9、進(jìn)一步，所述充電模塊包括第一充電子模塊和第二充電子模塊，所述第一充電子模塊包括第一離合器和第一發(fā)電機(jī)，所述第二充電子模塊包括第二離合器和第二發(fā)電機(jī)；

10、所述充電功率閾值為單電機(jī)發(fā)電功率，當(dāng)所述動(dòng)力電池需要充電，且所述動(dòng)力電池的用電功率小于所述單電機(jī)發(fā)電功率時(shí)，所述電機(jī)離合控制器控制所述第一離合器或所述第二離合器接合；

11、當(dāng)所述動(dòng)力電池需要充電，且所述動(dòng)力電池的用電功率不小于所述單電機(jī)發(fā)電功率時(shí)，所述電機(jī)離合控制器控制所述第一離合器和所述第二離合器接合。

12、采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：當(dāng)動(dòng)力電池的用電功率較小時(shí)，可以選擇單電機(jī)進(jìn)行充電，當(dāng)用電功率較大時(shí)，可以選擇雙電機(jī)共同充電，確保了充電模塊能夠滿足動(dòng)力電池的充電需求。通過第一充電子模塊和第二充電子模塊還可以實(shí)現(xiàn)冗余設(shè)計(jì)，提高了整個(gè)充電模塊的可靠性和穩(wěn)定性，當(dāng)其中一個(gè)充電子模塊出現(xiàn)故障時(shí)，另一個(gè)充電子模塊仍然可以正常工作，確保動(dòng)力電池的充電不受影響。

13、進(jìn)一步，所述系統(tǒng)還包括行星齒輪離合器控制單元、第三離合器和第四離合器，所述行星齒輪離合器控制單元的輸入側(cè)與所述發(fā)動(dòng)機(jī)連接，所述行星齒輪離合器控制單元的輸出側(cè)分別與所述行星輪變速機(jī)構(gòu)和所述pto軸連接；

14、所述電機(jī)離合控制器還用于控制所述第三離合器的離合狀態(tài)，所述行星齒輪離合器控制單元用于控制第四離合器的離合狀態(tài)；當(dāng)所述電機(jī)離合控制器控制所述第三離合器接合、所述行星齒輪離合器控制單元控制所述第四離合器接合，且所述第二電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)和所述第二電機(jī)向所述pto軸提供動(dòng)力。

15、采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：實(shí)現(xiàn)了pto端與行走系統(tǒng)之間的動(dòng)力再分配。根據(jù)pto端的阻力變化，混合動(dòng)力總成系統(tǒng)實(shí)時(shí)調(diào)整pto端輸入的動(dòng)力，確保了混合動(dòng)力總成系統(tǒng)在保持車速的同時(shí)保持發(fā)動(dòng)機(jī)具有較強(qiáng)的動(dòng)力型以及燃油經(jīng)濟(jì)性。

16、第二方面，本技術(shù)提供一種基于第一方面中任一項(xiàng)所述的混合動(dòng)力總成系統(tǒng)的動(dòng)力分配方法，包括：

17、若pto停機(jī)，且克服行車阻力所需提供扭矩低于單電機(jī)最大扭矩上限，則控制第一電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)為行星輪變速機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力，控制第二電機(jī)和所述發(fā)動(dòng)機(jī)不為pto軸提供動(dòng)力；

18、若pto停機(jī)，且克服行車阻力所需提供扭矩不低于單電機(jī)最大扭矩上限，則控制所述第一電機(jī)、所述第二電機(jī)和所述發(fā)動(dòng)機(jī)為所述行星輪變速機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力，控制所述第二電機(jī)和所述發(fā)動(dòng)機(jī)不為所述pto軸提供動(dòng)力；

19、若pto工作，且綜合需求扭矩小于所述發(fā)動(dòng)機(jī)在當(dāng)前轉(zhuǎn)速下經(jīng)濟(jì)性最佳工況點(diǎn)所提供扭矩，則控制所述第一電機(jī)和所述發(fā)動(dòng)機(jī)為所述行星輪變速機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力，控制所述發(fā)動(dòng)機(jī)為所述pto軸提供動(dòng)力，控制所述第二電機(jī)不為所述pto軸提供動(dòng)力，所述綜合需求扭矩包括pto端所需提供扭矩及克服行車阻力所需提供扭矩；

20、若pto工作，且綜合需求扭矩不小于所述發(fā)動(dòng)機(jī)在當(dāng)前轉(zhuǎn)速下經(jīng)濟(jì)性最佳工況點(diǎn)所提供扭矩，則控制所述第一電機(jī)和所述發(fā)動(dòng)機(jī)為所述行星輪變速機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力，控制所述第二電機(jī)和所述發(fā)動(dòng)機(jī)為所述pto軸提供動(dòng)力。

21、進(jìn)一步，所述方法還包括：

22、若動(dòng)力電池需要充電，且所述動(dòng)力電池的用電功率小于單電機(jī)發(fā)電功率，則控制第一充電子模塊或第二充電子模塊為所述動(dòng)力電池充電；

23、若所述動(dòng)力電池需要充電，且所述動(dòng)力電池的用電功率不小于所述單電機(jī)發(fā)電功率，則控制所述第一充電子模塊和所述第二充電子模塊為所述動(dòng)力電池充電。

24、第三方面，本技術(shù)提供一種基于混合動(dòng)力總成系統(tǒng)的動(dòng)力分配裝置，包括：

25、第一混動(dòng)模塊，用于在pto停機(jī)，且克服行車阻力所需提供扭矩低于單電機(jī)最大扭矩上限時(shí)，控制第一電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)為行星輪變速機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力，控制第二電機(jī)和所述發(fā)動(dòng)機(jī)不為pto軸提供動(dòng)力；

26、第二混動(dòng)模塊，用于在pto停機(jī)，且克服行車阻力所需提供扭矩不低于單電機(jī)最大扭矩上限時(shí)，控制所述第一電機(jī)、所述第二電機(jī)和所述發(fā)動(dòng)機(jī)為所述行星輪變速機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力，控制所述第二電機(jī)和所述發(fā)動(dòng)機(jī)不為所述pto軸提供動(dòng)力；

27、第三混動(dòng)模塊，用于在pto工作，且綜合需求扭矩小于所述發(fā)動(dòng)機(jī)在當(dāng)前轉(zhuǎn)速下經(jīng)濟(jì)性最佳工況點(diǎn)所提供扭矩時(shí)，控制所述第一電機(jī)和所述發(fā)動(dòng)機(jī)為所述行星輪變速機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力，控制所述發(fā)動(dòng)機(jī)為所述pto軸提供動(dòng)力，控制所述第二電機(jī)不為所述pto軸提供動(dòng)力，所述綜合需求扭矩包括pto端所需提供扭矩及克服行車阻力所需提供扭矩；

28、第四混動(dòng)模塊，用于在pto工作，且綜合需求扭矩不小于所述發(fā)動(dòng)機(jī)在當(dāng)前轉(zhuǎn)速下經(jīng)濟(jì)性最佳工況點(diǎn)所提供扭矩時(shí)，控制所述第一電機(jī)和所述發(fā)動(dòng)機(jī)為所述行星輪變速機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力，控制所述第二電機(jī)和所述發(fā)動(dòng)機(jī)為所述pto軸提供動(dòng)力。

29、第四方面，本技術(shù)提供一種電子設(shè)備，包括處理器和存儲(chǔ)器，所述處理器與所述存儲(chǔ)器耦合；

30、所述處理器用于執(zhí)行所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)程序，以使得所述電子設(shè)備執(zhí)行如第二方面任一項(xiàng)所述的方法。

31、第五方面，本技術(shù)提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，包括計(jì)算機(jī)程序或指令，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)程序或指令在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)，使得所述計(jì)算機(jī)執(zhí)行如第二方面任一項(xiàng)所述的方法。