基于微型自耕机混合动力控制方法及混合机械动力装置设计*

赵 萌，林蔚然，杨忠昌，王龙兵，董宝光，陈 凯，曹 猛

（清华大学基础工业训练中心，北京 100084）

0 引言

随着中国农业机械化的发展，农业机械在农业生产中得到了大规模应用[1]。目前农业机械的主要动力来源仍为柴油机等燃油机，通过将动力转换为电机的电力并驱动农业机械运行[1]。目前我国农业以户为单位，规模较小，农机功率不高.而柴油机在低功率运行状态下动态响应时间较慢[2]，因而，在耕作中碰到突然变化的坚硬地块，需要实时增加柴油机输出功率时，需要一定时间才能进行响应，可能导致农机的熄火，降低了农机运行的可靠性，同时，频繁熄火和点火，也会导致能源浪费。

针对上述问题，本文提出一种混合动力控制方法及混合动力装置。该项目的技术难点，是农业机械的混合动力装置控制及混合动力微型自耕机整机设计。而提供动力控制的技术难点有以下方面。

（1）对混合动力系统平台的搭建，及分析微型自耕机机械混合动力控制工作模式的技术难点。

（2）氢燃料混合动力微型自耕机的控制设计原理图的技术问题。农机的主要零部件在机器中的放置位置：第1动力源、第2动力源、动力控制器、能量回收器之间的位置及相互关系的技术难点。以及能量回收的核心零件和制动器的技术结构难点。

（3）调配及充放电管理等技术难点。需要解决如下问题：如何最大化能量利用率；如何达到低成本和高功率的最优匹配；如何优化农机的主要零部件在机器中的放置相互位置。……