CN107512165A - 一种智能电动拖拉机及其底盘的布局方法 - Google Patents

Abstract

一种智能电动拖拉机及其底盘的布局方法提出了电动拖拉机底盘的新式布置方法，以保证新式电动拖拉机底盘的工作性能达到最佳。它以双电机为动力，与传统拖拉机相比，不使用化石能源，更利于环保。与普通单电机电动拖拉机相比，它的电池尺寸增大，提高续航能力，电机尺寸小，利于底盘布置。采用了基于性能的新式电动拖拉机底盘布置方法，可以更合理的解决电动拖拉机轴荷分配不理想的问题。通过合理分配双电机的能量流，能够充分利用动力电池组的有限电能，对于发展经济、高效和节能环保的新型智能农业机械有重要的现实意义。

Description

一种智能电动拖拉机及其底盘的布局方法

技术领域

本发明涉及农用机械领域，尤其是涉及一种智能电动拖拉机及其底盘的布局方法。

背景技术

纯电动拖拉机作为一种新型的农业动力机械，与传统的燃油拖拉机相比具有巨大的优势。首先，纯电动拖拉机的能源为电能，而电能是一种可再生能源，可以由任意一种能源转换得到，它克服了传统燃油拖拉机能源资源单一、使用费用昂贵和能源利用率低的缺点，对于缓解能源危机具有重大的意义。其次，纯电动拖拉机能够达到完全的零排放、无污染，改善了传统燃油拖拉机排放性差和污染严重的缺点，符合环境保护的需求。此外，纯电动拖拉机利用电机驱动，相比于传统燃油拖拉机，其能源利用率更高，在作业时产生的噪声也比较小，驾驶人员的工作环境更加舒适。另外，纯电动拖拉机集新能源、新材料和新技术于一体，克服了传统燃油拖拉机体积大、质量大的缺点，其结构紧凑、体积小、质量轻，非常适合在狭窄的小面积地块以及温室大棚等环境作业。

纯电动拖拉机虽然拥有上述说明的种种优势，但依然存在很多问题。为保证拖拉机的使用性能，电池组的容量与电机的功率必须足够高，在现有的电池与电机技术下，往往满足要求的电池组与电机尺寸都比较大。这样的大尺寸在结构上造成了整车布置困难，轴荷分配不均等问题。而减小电机和电池组的尺寸也容易造成续驶里程不足和整机功率下降，对拖拉机的使用性能产生了制约。针对这些情况，需要研制更具有实用意义的智能电动拖拉机。

发明内容

本发明的目的是为解决现有电动拖拉机整车布置困难，轴荷分配不均的问题，提供一种智能电动拖拉机及其底盘的布局方法，提出了电动拖拉机底盘的新式布置方法，以保证新式电动拖拉机底盘的工作性能达到最佳。它以双电机为动力，与传统拖拉机相比，不使用化石能源，更利于环保。与普通单电机电动拖拉机相比，它的电池尺寸增大，提高续航能力，电机尺寸小，利于底盘布置。采用了基于性能的新式电动拖拉机底盘布置方法，可以更合理的解决电动拖拉机轴荷分配不理想的问题。通过合理分配双电机的能量流，能够充分利用动力电池组的有限电能，对于发展经济、高效和节能环保的新型智能农业机械有重要的现实意义。同时，电动拖拉机的档位简单，操纵容易，能有效降低拖拉机操作人员的劳动强度，降低驾驶员的疲劳感。双电机结构的电动拖拉机有效降低了拖拉机的振动和噪声，大幅度提高了拖拉机驾驶员的驾驶舒适性，提高了对驾驶员健康的保证。本发明的前轴采用可调轮距前轴，可以根据工作需要灵活调整前轮轮距，保证拖拉机的通过性和灵活性。

本发明为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是：

一种智能电动拖拉机，包括前车架和后桥总成，前车架通过数个螺栓与后桥总成连接在一起形成整车车架，前车架的底部远离后桥总成的一端安装有前桥，前桥的两端安装有前轮，后桥总成上安装有后轮，后桥总成上连接有用于为后挂工作部件提供动力的动力输出轴，前轮和后轮配合支撑整车车架，前车架的顶部划分为电池箱安装部分，电池箱安装部分上通过螺栓固定安装有动力电池箱，前车架的底部靠近后桥总成的一端划分为电机安装部分，电机安装部分内左右对称的安装有驱动电机和PTO电机并通过螺栓固定，驱动电机和PTO电机之间还夹设有液压油泵，驱动电机通过驱动电机花键轴与后桥总成连接，PTO电机通过PTO电机花键轴与后桥总成连接，动力电池箱顶部自车头至车尾依次设置有整车控制器、电机控制器和多功能仪表盘，后桥总成顶部远离前桥的一端上安装有液压提升装置，液压提升装置顶部安装有座椅，座椅与前桥围绕的空间内设置有调整动力大小的电子踏板和转向装置，转向装置通过转向拉杆与前桥上的转向梯形相连接，以控制前轮转向，座椅的两侧设置有PTO操纵杆和液压提升操纵杆，PTO操纵杆与后桥总成连接以便于操纵拨叉实现换挡，液压提升操纵杆与液压提升装置连接。

所述的电子踏板为一个角位移电传感器。

所述的液压提升装置主要由液压油缸和安全阀组成，液压提升装置固定在后桥总成上方后部，液压提升装置通过油路与液压油泵连接在一起，液压油泵通过油泵花键轴与后桥总成相连接，由PTO电机提供动力。

所述的驱动电机、PTO电机、动力电池箱、电机控制器、整车控制器、电子踏板、多功能仪表盘通过线路连接在一起。

所述的整车控制器能够通过电机控制器控制驱动电机和PTO电机，电机控制器采集驱动电机上的霍尔传感器与PTO电机霍尔传感器传来的电机当前工作信号，并将这些信号传递给整车控制器，整车控制器的双电机能量分配模块采集电子踏板上角位移传感器传来的驾驶员踩踏踏板产生的旋转角度信号，以及多功能仪表盘上前进/后退控制开关、PTO控制开关的控制信号，并对这些信号进行分析处理，然后将信号传递给动力电池能量管理模块，整车控制器的动力电池能量管理模块根据信号对动力电池控制执行模块进行控制，完成动力电池的合理放电，然后经整车控制器的双电机能量分配模块的再分配，合理将电力分配给驱动电机和PTO电机。

所述后桥总成为一个齿轮传动组合箱体，包括一个差速器、一对轮边减速器、两档PTO输出轴齿轮组、驱动减速齿轮组和PTO减速齿轮组，液压提升装置安装在所述后桥总成的上部，座椅安装于液压提升装置上部，驱动电机通过减速齿轮组、差速器、轮边减速器齿轮组将动力传输到后轮，驱动整机行走；PTO电机通过PTO减速齿轮组、两档PTO输出轴齿轮组将动力传输到动力输出轴，通过PTO操纵杆可以操纵拨叉实现换挡，提供两档动力输出，同时附带为液压油泵提供动力。

一种如权利要求1所述的一种智能电动拖拉机底盘的布局方法，

步骤一：对电动拖拉机进行受力分析，建立拖拉机整机的受力平衡方程

在牵引工况下作用于拖拉机的诸外力（包括滚动阻力、空气阻力、加速阻力、工作阻力、自身重力）绕前后轮接地点的力矩平衡方程

根据拖拉机给定的设计性能目标（包括最小离地间隙、电动机功率、转弯半径等），以拖拉机重力大小及质心位置、轴距、牵引点位置、传动系传动比为优化参数，以拖拉机的前轮动载荷、驱动轮载荷承载能力、预留起步过程的功率储备、容许滑转率极限为约束条件，采用多目标智能优化算法（多目标遗传算法、粒子群算法等），以力矩平衡方程与受力平衡方程为优化函数，基于动力性与经济性指标对拖拉机的重心位置进行优化；其中以牵引力最大为动力性指标，以额定功率下每小时耗电量最小为经济性指标，计算电动拖拉机底盘的最佳质量大小及质心位置M₀、轴距、牵引点位置、传动系传动比；

步骤二：根据步骤一的优化结果，对电动拖拉机的主要组成部件进行选型设计，包括驱动电机（19）、PTO电机（17）、动力电池箱（6）、前车架（7）、后桥总成（4）、后轮（11）、前桥（8）、前轮（9）、转向装置（12）、座椅（13）等，确定相关部件的质量，使得总质量接近最佳质量大小，误差小于20kg；

步骤三：采用模块化设计的方法，将步骤二确定的相关主要零部件分成数个模块，包括但不限于：电池箱模块、驱动电机模块、PTO电机模块、后桥总成模块、后轮模块、前桥总成模块（包括前轮、前桥、转向装置等）、前车架模块、驾驶空间模块等；以模块质量大小为设计权重，展开拖拉机整机布置设计：

a.以拖拉机后车轮接地点为原点O，以拖拉机正向为X方向，竖直向上为Z方向，建立拖拉机二维坐标系XOZ；

b.根据步骤一的轮距优化结果，确定拖拉机前桥总成模块与后轮模块的距离，根据步骤二的数据，得出前桥总成模块重心位置A与后轮模块的重心位置B的整体重量与坐标；

c.根据后轮模块位置与后桥总成模块的装配关系以及拖拉机通过性的要求，确定后桥总成模块位置，根据步骤二的数据计算以及优化得出的牵引点位置数据，确定后桥总成模块重心位置C的重量与坐标；

d.根据后桥总成模块的位置，按照装配关系可以得出驱动电机模块与PTO电机模块的位置，并依据步骤二的数据，计算出其的重心位置D的重量与坐标；

e.根据后桥总成模块和前桥总成模块的装配关系，确定前车架模块的位置，计算可得出前车架模块重心位置E的重量与坐标；

f.综合以上所有重量与重心坐标数据，根据重心位置计算公式，

通过调整电池箱模块重心位置F的重量与坐标以及驾驶空间模块重心位置G的重量与坐标，调整整机的重心位置，使整机重心位置可以达到位于步骤一所计算出来的最佳重心位置M₀的附近，因电池箱模块的质量最大，驾驶空间模块的可调整程度最高，因此同时调节这两个模块可以达到最佳效果，误差应在以最佳重心位置M₀为圆心的10cm范围内。

本发明的有益效果是：本发明提出了电动拖拉机底盘的新式布置方法，以保证新式电动拖拉机底盘的工作性能达到最佳。它以双电机为动力，与传统拖拉机相比，不使用化石能源，更利于环保。与普通单电机电动拖拉机相比，它的电池尺寸增大，提高续航能力，电机尺寸小，利于底盘布置。采用了基于性能的新式电动拖拉机底盘布置方法，可以更合理的解决电动拖拉机轴荷分配不理想的问题。通过合理分配双电机的能量流，能够充分利用动力电池组的有限电能，对于发展经济、高效和节能环保的新型智能农业机械有重要的现实意义。同时，电动拖拉机的档位简单，操纵容易，能有效降低拖拉机操作人员的劳动强度，降低驾驶员的疲劳感。双电机结构的电动拖拉机有效降低了拖拉机的振动和噪声，大幅度提高了拖拉机驾驶员的驾驶舒适性，提高了对驾驶员健康的保证。本发明的前轴采用可调轮距前轴，可以根据工作需要灵活调整前轮轮距，保证拖拉机的通过性和灵活性。

附图说明

图1为本发明一种智能电动拖拉机底盘的示意图。

图2为本发明一种智能电动拖拉机底盘的主视图与重心位置布置示意图。

图3为本发明电动拖拉机受力分析图。

图4为本发明一种智能电动拖拉机底盘的下视图。

图5为本发明一种智能电动拖拉机底盘的俯视图。

图6为本发明采用的后桥总成的传动示意图。

图7为本发明智能控制方法的示意图。

图示标记：整车控制器1、电机控制器2、多功能仪表盘3、后桥总成4、动力输出轴5、动力电池箱6、前车架7、前桥8、前轮9、电子踏板10、后轮11、转向装置12、座椅13、液压提升装置14、电机安装部分15、动力电池箱安装部分16、PTO电机17、液压油泵18、驱动电机19、PTO操纵杆20、转向拉杆21、转向梯形22、液压提升操纵杆23、差速器24、两档PTO输出轴齿轮组25、轮边减速器齿轮26、轮边减速器外壳27、驱动电机花键轴28、驱动减速齿轮组29、油泵花键轴30、PTO电机花键轴31、PTO减速齿轮组32、电机控制器模块33、双电机能量分配模块34、动力电池能量管理模块35、动力电池控制执行模块36、驱动电机霍尔传感器37、踏板角位移传感器38、前进/后退控制开关39、PTO电机霍尔传感器40、PTO换挡传感器41、PTO控制开关42、整车集成控制器模块43、电动拖拉机底盘的最佳重心位置M、前桥总成模块重心位置A、后轮模块的重心位置B、后桥总成模块重心位置C、双电机重心位置D、前车架模块重心位置E、电池箱模块重心位置F、驾驶空间模块重心位置G。

具体实施方式

图中所示，具体实施方式如下：

一种智能电动拖拉机，包括前车架7和后桥总成4，前车架7通过数个螺栓与后桥总成4连接在一起形成整车车架，前车架7的底部远离后桥总成4的一端安装有前桥8，前桥8的两端安装有前轮9，后桥总成4上安装有后轮11，后桥总成4上连接有用于为后挂工作部件提供动力的动力输出轴5，前轮9和后轮11配合支撑整车车架，前车架7的顶部划分为电池箱安装部分16，电池箱安装部分16上通过螺栓固定安装有动力电池箱6，前车架7的底部靠近后桥总成4的一端划分为电机安装部分15，电机安装部分15内左右对称的安装有驱动电机19和PTO电机17并通过螺栓固定，驱动电机19和PTO电机17之间还夹设有液压油泵18，驱动电机19通过驱动电机花键轴28与后桥总成4连接，PTO电机17通过PTO电机花键轴31与后桥总成4连接，动力电池箱6顶部自车头至车尾依次设置有整车控制器1、电机控制器2和多功能仪表盘3，后桥总成4顶部远离前桥的一端上安装有液压提升装置14，液压提升装置14顶部安装有座椅13，座椅13与前桥8围绕的空间内设置有调整动力大小的电子踏板10和转向装置12，转向装置12通过转向拉杆21与前桥8上的转向梯形22相连接，以控制前轮转向，座椅13的两侧设置有PTO操纵杆20和液压提升操纵杆23，PTO操纵杆20与后桥总成4连接以便于操纵拨叉实现换挡，液压提升操纵杆23与液压提升装置14连接。

所述的电子踏板10为一个角位移电传感器。

所述的液压提升装置14主要由液压油缸和安全阀组成，液压提升装置14固定在后桥总成4上方后部，液压提升装置14通过油路与液压油泵连接在一起，液压油泵通过油泵花键轴30与后桥总成4相连接，由PTO电机17提供动力。

所述的驱动电机19、PTO电机17、动力电池箱6、电机控制器2、整车控制器1、电子踏板10、多功能仪表盘3通过线路连接在一起。

所述的整车控制器1能够通过电机控制器2控制驱动电机19和PTO电机17，电机控制器采集驱动电机上的霍尔传感器37与PTO电机霍尔传感器40传来的电机当前工作信号，并将这些信号传递给整车控制器1，整车控制器1的双电机能量分配模块34采集电子踏板10上角位移传感器38传来的驾驶员踩踏踏板产生的旋转角度信号，以及多功能仪表盘3上前进/后退控制开关39、PTO控制开关42的控制信号，并对这些信号进行分析处理，然后将信号传递给动力电池能量管理模块35，整车控制器1的动力电池能量管理模块35根据信号对动力电池控制执行模块36进行控制，完成动力电池的合理放电，然后经整车控制器1的双电机能量分配模块34的再分配，合理将电力分配给驱动电机19和PTO电机17。

所述后桥总成4为一个齿轮传动组合箱体，包括一个差速器24、一对轮边减速器26、两档PTO输出轴齿轮组25、驱动减速齿轮组29和PTO减速齿轮组32，液压提升装置14安装在所述后桥总成4的上部，座椅13安装于液压提升装置14上部，驱动电机19通过减速齿轮组29、差速器24、轮边减速器齿轮组26将动力传输到后轮，驱动整机行走；PTO电机17通过PTO减速齿轮组32、两档PTO输出轴齿轮组25将动力传输到动力输出轴5，通过PTO操纵杆20可以操纵拨叉实现换挡，提供两档动力输出，同时附带为液压油泵18提供动力。

所述的一种智能电动拖拉机底盘的布局方法，

步骤一：对电动拖拉机进行受力分析，建立拖拉机整机的受力平衡方程

在牵引工况下作用于拖拉机的诸外力（包括滚动阻力、空气阻力、加速阻力、工作阻力、自身重力）绕前后轮接地点的力矩平衡方程

根据拖拉机给定的设计性能目标（包括最小离地间隙、电动机功率、转弯半径等），以拖拉机重力大小及质心位置、轴距、牵引点位置、传动系传动比为优化参数，以拖拉机的前轮动载荷、驱动轮载荷承载能力、预留起步过程的功率储备、容许滑转率极限为约束条件，采用多目标智能优化算法（多目标遗传算法、粒子群算法等），以力矩平衡方程与受力平衡方程为优化函数，基于动力性与经济性指标对拖拉机的重心位置进行优化；其中以牵引力最大为动力性指标，以额定功率下每小时耗电量最小为经济性指标，计算电动拖拉机底盘的最佳质量大小及质心位置M₀、轴距、牵引点位置、传动系传动比；

步骤二：根据步骤一的优化结果，对电动拖拉机的主要组成部件进行选型设计，包括驱动电机（19）、PTO电机（17）、动力电池箱（6）、前车架（7）、后桥总成（4）、后轮（11）、前桥（8）、前轮（9）、转向装置（12）、座椅（13）等，确定相关部件的质量，使得总质量接近最佳质量大小，误差小于20kg；

步骤三：采用模块化设计的方法，将步骤二确定的相关主要零部件分成数个模块，包括但不限于：电池箱模块、驱动电机模块、PTO电机模块、后桥总成模块、后轮模块、前桥总成模块（包括前轮、前桥、转向装置等）、前车架模块、驾驶空间模块等；以模块质量大小为设计权重，展开拖拉机整机布置设计：

a.以拖拉机后车轮接地点为原点O，以拖拉机正向为X方向，竖直向上为Z方向，建立拖拉机二维坐标系XOZ；

b.根据步骤一的轮距优化结果，确定拖拉机前桥总成模块与后轮模块的距离，根据步骤二的数据，得出前桥总成模块重心位置A与后轮模块的重心位置B的整体重量与坐标；

c.根据后轮模块位置与后桥总成模块的装配关系以及拖拉机通过性的要求，确定后桥总成模块位置，根据步骤二的数据计算以及优化得出的牵引点位置数据，确定后桥总成模块重心位置C的重量与坐标；

d.根据后桥总成模块的位置，按照装配关系可以得出驱动电机模块与PTO电机模块的位置，并依据步骤二的数据，计算出其的重心位置D的重量与坐标；

e.根据后桥总成模块和前桥总成模块的装配关系，确定前车架模块的位置，计算可得出前车架模块重心位置E的重量与坐标；

f.综合以上所有重量与重心坐标数据，根据重心位置计算公式，

通过调整电池箱模块重心位置F的重量与坐标以及驾驶空间模块重心位置G的重量与坐标，调整整机的重心位置，使整机重心位置可以达到位于步骤一所计算出来的最佳重心位置M₀的附近，因电池箱模块的质量最大，驾驶空间模块的可调整程度最高，因此同时调节这两个模块可以达到最佳效果，误差应在以最佳重心位置M₀为圆心的10cm范围内。

如图1、图2、图4和图5所示，一种智能电动拖拉机底盘，主要包括整车整车控制器1、电机控制器2、多功能仪表盘3、后桥总成4、动力输出轴5、动力电池箱6、前车架7、前桥8、前轮9、电子踏板10、后轮11、转向装置12、座椅13、液压提升装置14、电机安装部分15、动力电池箱安装部分16、PTO电机17、液压油泵18、驱动电机19、PTO操纵杆20、转向拉杆21、转向梯形22、液压提升操纵杆23。

如图1、图4、图5和图6所示给出了与本发明相关的后桥总成内部传动结构的一个示意图，主要包括：驱动减速齿轮组29、PTO减速齿轮组32、差速器24、轮边减速器齿轮组26、两档PTO输出轴齿轮组25。驱动电机19通过减速齿轮组29、差速器24、轮边减速器齿轮组26将动力传输到后轮，驱动整机行走；PTO电机17通过PTO减速齿轮组32、两档PTO输出轴齿轮组25将动力传输到动力输出轴5，为后挂工作部件提供动力，通过PTO操纵杆20可以操纵拨叉实现换挡，提供两档动力输出，同时附带为液压油泵18提供动力。

如图1、图2所示，本发明的动力电池箱6通过两组固定装置用数组螺栓固定在动力电池箱安装部分16。整车控制器1通过几组螺纹连接固定在电池箱的上侧，通过电路连接电机控制器2与动力电池箱6，通过分析电池的容量指导电机控制器对电机的动力输出进行调节。

如图1、图2、图4和图5所示，本发明有转向装置12，转向装置12通过摇臂与位于前车架一侧转向拉杆21连接，转向拉杆21与前桥8上的转向梯形22相连接，当需要转向时，转动转向装置上的方向盘，通过蜗轮蜗杆带动摇臂转动，拉动转向拉杆21，转向拉杆21拉动转向梯形22转动，实现转向功能。

本发明还具有液压提升装置14，液压提升装置14固定在后桥总成4的后方上部，通过螺纹连接与后桥总成4相连，通过操纵液压提升操纵杆23可以控制内部换向阀换向，实现液压提升装置的提升、保持与放下。液压油泵18通过油路与液压提升装置14相连接，为其提供动力。

如图1、图4所示，本发明前车架7与后桥总成4在前车架7的末端通过数组螺纹连接相连，驱动电机19和PTO电机17通过安装支架安装在前车架7的电机安装部分15，通过螺栓固定在电机安装部分15的外壁上。电机控制器2位于电池箱的上侧，通过螺栓固定在电池箱的上侧，与整车控制器1相邻。

如图7所示，虚线为控制信号传输路线，实线为功率流路线，参与各组件由框图表示，具体实施方案如下。

如图1、图7所示，整车控制器1能够通过电机控制器2控制驱动电机19和PTO电机17，它可以收集电子踏板10上角位移传感器38的信号，以及多功能仪表盘3上前进/后退控制开关39、PTO控制开关42的控制信号，并对这些信号进行快速、精准的响应。在该电动拖拉机底盘工作过程中，电机控制器采集驱动电机霍尔传感器37与PTO电机霍尔传感器40传来的电机当前工作信号，并将这些信号传递给整车控制器1。整车控制器1的双电机能量分配模块34采集电子踏板10上角位移传感器38传来的驾驶员踩踏踏板产生的旋转角度信号，以及。同时整车控制器1的动力电池能量管理模块35根据信号对动力电池控制执行模块36进行控制，完成动力电池的合理放电，然后经整车控制器1的双电机能量分配模块34的再分配，合理将电力分配给驱动电机19和PTO电机17。

如图1、图7所示，通过多功能仪表盘3上的前进/后退控制开关39可以实现控制驱动电机19的正反转，以此控制底盘的前进与后退；也可以通过多功能仪表盘3上的PTO控制开关42实现转场运输和田间工作的模式切换，以此控制PTO电机17的转动与否。以上功能均可通过在多功能仪表盘3上的相关开关来实现。

本发明所列举的技术方案和实施方式并非是限制，与本发明所列举的技术方案和实施方式等同或者效果相同方案都在本发明所保护的范围内。

Claims (7)

1.一种智能电动拖拉机，其特征在于：包括前车架（7）和后桥总成（4），前车架（7）通过数个螺栓与后桥总成（4）连接在一起形成整车车架，前车架（7）的底部远离后桥总成（4）的一端安装有前桥（8），前桥（8）的两端安装有前轮（9），后桥总成（4）上安装有后轮（11），后桥总成（4）上连接有用于为后挂工作部件提供动力的动力输出轴（5），前轮（9）和后轮（11）配合支撑整车车架，前车架（7）的顶部划分为电池箱安装部分（16），电池箱安装部分（16）上通过螺栓固定安装有动力电池箱（6），前车架（7）的底部靠近后桥总成（4）的一端划分为电机安装部分（15），电机安装部分（15）内左右对称的安装有驱动电机（19）和PTO电机（17）并通过螺栓固定，驱动电机（19）和PTO电机（17）之间还夹设有液压油泵（18），驱动电机（19）通过驱动电机花键轴（28）与后桥总成（4）连接，PTO电机（17）通过PTO电机花键轴（31）与后桥总成（4）连接，动力电池箱（6）顶部自车头至车尾依次设置有整车控制器（1）、电机控制器（2）和多功能仪表盘（3），后桥总成（4）顶部远离前桥的一端上安装有液压提升装置（14），液压提升装置（14）顶部安装有座椅（13），座椅（13）与前桥（8）围绕的空间内设置有调整动力大小的电子踏板（10）和转向装置（12），转向装置（12）通过转向拉杆（21）与前桥（8）上的转向梯形（22）相连接，以控制前轮转向，座椅（13）的两侧设置有PTO操纵杆（20）和液压提升操纵杆（23），PTO操纵杆（20）与后桥总成（4）连接以便于操纵拨叉实现换挡，液压提升操纵杆（23）与液压提升装置（14）连接。

2.根据权利要求1所述的一种智能电动拖拉机，其特征在于：所述的电子踏板（10）为一个角位移电传感器。

3.根据权利要求1所述的一种智能电动拖拉机，其特征在于：所述的液压提升装置（14）主要由液压油缸和安全阀组成，液压提升装置（14）固定在后桥总成（4）上方后部，液压提升装置（14）通过油路与液压油泵连接在一起，液压油泵通过油泵花键轴（30）与后桥总成（4）相连接，由PTO电机（17）提供动力。

4.根据权利要求1所述的一种智能电动拖拉机，其特征在于：所述的驱动电机（19）、PTO电机（17）、动力电池箱（6）、电机控制器（2）、整车控制器（1）、电子踏板（10）、多功能仪表盘（3）通过线路连接在一起。

5.根据权利要求1所述的一种智能电动拖拉机，其特征在于：所述的整车控制器（1）能够通过电机控制器（2）控制驱动电机（19）和PTO电机（17），电机控制器采集驱动电机上的霍尔传感器（37）与PTO电机霍尔传感器（40）传来的电机当前工作信号，并将这些信号传递给整车控制器（1），整车控制器（1）的双电机能量分配模块（34）采集电子踏板（10）上角位移传感器（38）传来的驾驶员踩踏踏板产生的旋转角度信号，以及多功能仪表盘（3）上前进/后退控制开关（39）、PTO控制开关（42）的控制信号，并对这些信号进行分析处理，然后将信号传递给动力电池能量管理模块（35），整车控制器（1）的动力电池能量管理模块（35）根据信号对动力电池控制执行模块（36）进行控制，完成动力电池的合理放电，然后经整车控制器（1）的双电机能量分配模块（34）的再分配，合理将电力分配给驱动电机（19）和PTO电机（17）。

6.根据权利要求1所述的一种智能电动拖拉机，其特征在于：所述后桥总成（4）为一个齿轮传动组合箱体，包括一个差速器（24）、一对轮边减速器（26）、两档PTO输出轴齿轮组（25）、驱动减速齿轮组（29）和PTO减速齿轮组（32），液压提升装置（14）安装在所述后桥总成（4）的上部，座椅（13）安装于液压提升装置（14）上部，驱动电机（19）通过减速齿轮组（29）、差速器（24）、轮边减速器齿轮组（26）将动力传输到后轮，驱动整机行走；PTO电机（17）通过PTO减速齿轮组（32）、两档PTO输出轴齿轮组（25）将动力传输到动力输出轴（5），通过PTO操纵杆（20）可以操纵拨叉实现换挡，提供两档动力输出，同时附带为液压油泵（18）提供动力。

7.一种如权利要求1所述的一种智能电动拖拉机底盘的布局方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一：对电动拖拉机进行受力分析，建立拖拉机整机的受力平衡方程

在牵引工况下作用于拖拉机的诸外力（包括滚动阻力、空气阻力、加速阻力、工作阻力、自身重力）绕前后轮接地点的力矩平衡方程

根据拖拉机给定的设计性能目标（包括最小离地间隙、电动机功率、转弯半径等），以拖拉机重力大小及质心位置、轴距、牵引点位置、传动系传动比为优化参数，以拖拉机的前轮动载荷、驱动轮载荷承载能力、预留起步过程的功率储备、容许滑转率极限为约束条件，采用多目标智能优化算法（多目标遗传算法、粒子群算法等），以力矩平衡方程与受力平衡方程为优化函数，基于动力性与经济性指标对拖拉机的重心位置进行优化；其中以牵引力最大为动力性指标，以额定功率下每小时耗电量最小为经济性指标，计算电动拖拉机底盘的最佳质量大小及质心位置M₀、轴距、牵引点位置、传动系传动比；

步骤二：根据步骤一的优化结果，对电动拖拉机的主要组成部件进行选型设计，包括驱动电机（19）、PTO电机（17）、动力电池箱（6）、前车架（7）、后桥总成（4）、后轮（11）、前桥（8）、前轮（9）、转向装置（12）、座椅（13）等，确定相关部件的质量，使得总质量接近最佳质量大小，误差小于20kg；

步骤三：采用模块化设计的方法，将步骤二确定的相关主要零部件分成数个模块，包括但不限于：电池箱模块、驱动电机模块、PTO电机模块、后桥总成模块、后轮模块、前桥总成模块（包括前轮、前桥、转向装置等）、前车架模块、驾驶空间模块等；以模块质量大小为设计权重，展开拖拉机整机布置设计：

a.以拖拉机后车轮接地点为原点O，以拖拉机正向为X方向，竖直向上为Z方向，建立拖拉机二维坐标系XOZ；

b.根据步骤一的轮距优化结果，确定拖拉机前桥总成模块与后轮模块的距离，根据步骤二的数据，得出前桥总成模块重心位置A与后轮模块的重心位置B的整体重量与坐标；

c.根据后轮模块位置与后桥总成模块的装配关系以及拖拉机通过性的要求，确定后桥总成模块位置，根据步骤二的数据计算以及优化得出的牵引点位置数据，确定后桥总成模块重心位置C的重量与坐标；

d.根据后桥总成模块的位置，按照装配关系可以得出驱动电机模块与PTO电机模块的位置，并依据步骤二的数据，计算出其的重心位置D的重量与坐标；

e.根据后桥总成模块和前桥总成模块的装配关系，确定前车架模块的位置，计算可得出前车架模块重心位置E的重量与坐标；

f.综合以上所有重量与重心坐标数据，根据重心位置计算公式，

通过调整电池箱模块重心位置F的重量与坐标以及驾驶空间模块重心位置G的重量与坐标，调整整机的重心位置，使整机重心位置可以达到位于步骤一所计算出来的最佳重心位置M₀的附近，因电池箱模块的质量最大，驾驶空间模块的可调整程度最高，因此同时调节这两个模块可以达到最佳效果，误差应在以最佳重心位置M₀为圆心的10cm范围内。