我国作为一个农业大国,传统拖拉机对环境和资源造成的压力正逐步增加,大力发展电动拖拉机或混合动力拖拉机将成为解决该问题的有效途径之一。鉴于纯电动拖拉机所需的动力电池难以短时间内研制出来,混合动力拖拉机则成为了目前阶段的最佳选择。混合动力拖拉机在研制过程中需要解决一系列的关键技术问题,例如电力驱动、能量存储与管理、动力参数匹配等。混合动力拖拉机试验台的研发恰恰为解决这些难题提供了一个具有现实意义的平台。本文在进行混合动力拖拉机试验台总体设计时,遵循了模块化的设计思想。根据试验台的功能要求,将其划分为驾驶员输入模块、发动机测试模块、电源模块、电动机控制及其测试模块、负载模拟模块和数据采集等六大主要模块。本文首先对发动机测试模块、电源模块和数据采集模块进行了研究和设计。发动机测试模块主要由36kW柴油机、转速转矩传感器和油耗传感器组成,该模块主要用于测试发动机在发电工作下的负荷工作特性,实现能耗的监测;电源模块主要由发电机、电源控制柜及电阻箱、蓄电池和电流电压传感器组成。该模块的功能一方面是为试验台的试验提供电能,另一方面用于蓄电池工作时的性能监测;数据采集模块主要基于LabVIEW软件平台和相关数据采集设备,进行虚拟测控系统的开发。该模块主要用于采集各类传感器的测试信号,同时对信号进行必要的转换、滤波和运算,并实时输出测试结果。本文还探讨了混合动力车辆的仿真技术,并在SimulationX软件平台中建立了混合动力拖拉机零部件及整车仿真模型,建立了混合动力拖拉机运输作业循环测试工况和犁耕作业循环测试工况,对两种循环工况下的混合动力拖拉机的动力性能进行了仿真研究。得出的结论有:(1)混合动力拖拉机的输出扭矩会随着外部负载的增加而增加,且输出扭矩的变化趋势与外部载荷的变化趋势大致相同;(2)蓄电池输出电流的大小与外部负载有很大关系,负载越大,输出电流越大。蓄电池SOC下降曲线基本成直线,且外部负载越大,下降速度越快,即SOC的变化曲线的斜率越大。(3)当蓄电池的电量下降到预期设定的下限时,发动机会介入工作,且发动机的工作转速基本不变。在发动机介入工作的一瞬间,蓄电池的输出电流会有瞬间的突变。通过本课题的研究,以期为串联式混合动力拖拉机或其他类型的混合动力车辆的试验台的研究及开发提供理论基础和技术支持。