农机用独立电机系统及其控制方法与流程

本发明涉及农业机械技术领域，尤其涉及一种农机用独立电机系统及其控制方法。

背景技术：

植物保护机械(以下简称植保机)作为一种重要的农业机械，是指用于保护作物和农产品免受病、虫、鸟、兽和杂草等危害的机械，通常包括用化学方法防止植物病虫草害的各种喷施农药的机械，也包括用物理方法防止病虫害、驱赶鸟兽所用的机械和设备等。农业生产中最常用的植保机有喷雾、喷粉、喷烟和施肥机具。

近年来，劳动强度大、工作效率低的人力式植保机逐步被自走式植保机替代，并且植保机已经开始向自动化、智能化方向发展。目前，现有的自走式植保机通常是以拖拉机配套完成诸如喷药、喷粉或施肥等等农田作业，因其机动性好、劳动强度小、工作效率高而受到人们的普遍欢迎。特别地，为了节能环保和可持续发展的需要，该现有的自走式植保机的拖拉机通常是由电力驱动的，即该现有的自走式植保机采用行走电机来提供其所需的行走动力和作业动力。

然而，由于现有的自走式植保机利用其行走电机为各种作业机具提供动力，使得该自走式植保机的行走动力和作业动力全部来自于该行走电机，即该自走式植保机利用同一个电机来完成自身行走和各种植保作业，因此，不可避免地会大幅增加该行走电机的动力负担，削弱该自走式植保机的机动性能。

此外，在不同的作业场景中，该自走式植保机的行走速度或行走地面会有较大差异，与之相对地，所需的行走动力也将有着显著地不同，使得该行走电机将在不同的动力输出状态下工作。与此同时，针对不同的作业场景，所需的作业机具也将不同，则该自走式植保机所需的作业动力也会有着显著的不同，这就使得该行走电机很难同时兼顾到该自走式植保机所需的行走动力和作业动力，更无法根据需要来单独调整所输出的行走动力或作业动力，从而导致该自走式植保机的工作效率较低，或者导致该自走式植保机的作业质量较差。严重时，这会造成该自走式植保机仅能够在单一的作业场景中使用，极大地限制了该自走式植保机的使用范围。

技术实现要素：

本发明的主要优势在于提供一种农机用独立电机系统及其控制方法，其能够适应不同的作业场景，以增加一农机的使用范围。

本发明的另一个优势在于提供一种农机用独立电机系统及其控制方法，其能够满足所述农机在不同作业时所需的作业动力，以便所述农机能够实现多种作业。

本发明的另一个优势在于提供一种农机用独立电机系统及其控制方法，其能够独立地提供一农机所需的行走动力和作业动力，以同时兼顾所述农机对行走动力和作业动力的需要。

本发明的另一个优势在于提供一种农机用独立电机系统及其控制方法，其能够独立地调整所述农机用独立电机系统所输出的行走动力和作业动力，以便同时满足在不同作业场景中所需的行走动力和作业动力。

本发明的另一个优势在于提供一种农机用独立电机系统及其控制方法，其中，在发明的一实施例中，所述农机用独立电机系统配备有相互独立的一行走电机和一作业电机，以便根据作业场景的不同来分别提供一农机所需的各种行走动力和各种作业动力。

本发明的另一个优势在于提供一种农机用独立电机系统及其控制方法，其中，在本发明的一实施例中，所述农机用独立电机系统能根据需要独立地调整由所述行走电机提供的行走动力，以便为所述农机提供最佳的行走动力。

本发明的另一个优势在于提供一种农机用独立电机系统及其控制方法，其中，在本发明的一实施例中，所述农机用独立电机系统能根据需要独立地调整由所述作业电机提供的作业动力，以便为所述农机提供最佳的作业动力。

本发明的另一个优势在于提供一种农机用独立电机系统及其控制方法，其中，在本发明的一实施例中，所述农机用独立电机系统的协作系统能够协调所述行走动力系统和所述作业动力系统，以使所述农机的作业系统的单位时间喷洒量与所述农机的所述行走系统的行走速度相匹配，以提高所述农机的工作效率和作业质量。

本发明的其它优势和特点通过下述的详细说明得以充分体现并可通过所附权利要求中特地指出的手段和装置的组合得以实现。

依本发明的一个方面，能够实现前述目的和其他目的和优势的本发明的一农机用独立电机系统，包括：

一行走动力系统，用于独立地为一农机的一行走系统提供一行走动力；和

一作业动力系统，用于独立地为一农机的一作业系统提供一作业动力，凭此，可分别独立地调整该行走动力的大小和该作业动力的大小，使得该农机能适应不同的作业场景。

在本发明的一实施例中，所述行走动力系统包括一行走电机和一行走传动机构，其中所述行走电机用于在通电时产生该行走动力，其中所述行走传动机构适于将所述行走电机与该农机的该行走系统连接，用于将由所述行走电机产生的该行走动力传递至该农机的该行走系统。

在本发明的一实施例中，所述行走动力系统还包括一行走变速机构，其中所述行走变速机构被设置于所述行走电机和所述行走传动机构之间，用于改变所述行走传动机构的转速。

在本发明的一实施例中，所述作业动力系统包括一作业电机和一作业传动机构，其中所述作业电机用于在通电时产生该作业动力，其中所述作业传动机构适于将所述作业电机与该农机的该作业系统连接，用于将由所述作业电机产生的该作业动力传递至该农机的该作业系统。

在本发明的一实施例中，所述作业动力系统包括一作业电机和一作业传动机构，其中所述作业电机用于在通电时产生该作业动力，其中所述作业传动机构适于将所述作业电机与该农机的该作业系统连接，用于将由所述作业电机产生的该作业动力传递至该农机的该作业系统。

在本发明的一实施例中，所述的农机用独立电机系统，还包括一协作系统，其中所述协作系统与所述行走动力系统和所述作业动力系统连接，用于协调所述行走动力系统和所述作业动力系统，以使该农机的作业系统的单位时间喷洒量与该农机的该行走系统的行走速度相匹配。

在本发明的一实施例中，所述的农机用独立电机系统，还包括一协作系统，其中所述协作系统与所述行走动力系统和所述作业动力系统连接，用于协调所述行走动力系统和所述作业动力系统，以使该农机的作业系统的单位时间喷洒量与该农机的该行走系统的行走速度相匹配。

在本发明的一实施例中，所述协作系统包括一车速监测模块、一喷撒监测模块以及一控制模块，其中所述车速监测模块用于监测该农机的行走速度，以生成一行走速度信息；所述喷撒监测模块用于监测该农机的该作业系统的一喷撒机构的单位时间喷洒量，以生成一单位时间喷洒量信息；所述控制模块用于分析所述行走速度信息和所述单位时间喷洒量信息，以生成一控制信号，并将所述控制信号发送至所述作业动力系统，以控制并调整所述作业电机的转速。

在本发明的一实施例中，所述控制模块包括一匹配模块、一比较模块以及一控制信号生成模块，其中所述匹配模块用于基于所述行走速度信息，匹配出一与所监测的所述行走速度相对应的最佳单位时间喷洒量，所述比较模块用于比较来自所述喷撒监测模块的所述单位时间喷洒量信息与所述最佳单位时间喷洒量之间的大小，以生成一比较结果，所述控制信号生成模块用于基于来自所述比较模块的所述比较结果，生成所述控制信号。

在本发明的一实施例中，如果在所述比较结果中，所监测的所述单位时间喷洒量小于所述最佳单位时间喷洒量的一阈值下限，则所述控制信号为增大所述作业电机的转速；如果在所述比较结果中，所监测的所述单位时间喷洒量大于所述最佳单位时间喷洒量的一阈值上限，则所述控制信号为减小所述作业电机的转速；以及如果在所述比较结果中，所监测的所述单位时间喷洒量位于所述最佳单位时间喷洒量的所述阈值下限和所述阈值上限之间，则所述控制信号为保持所述作业电机的转速不变。

在本发明的一实施例中，所述协作系统包括一车速监测模块、一喷撒监测模块以及一控制模块，其中所述车速监测模块用于监测该农机的行走速度，以生成一行走速度信息；所述喷撒监测模块用于监测该农机的该作业系统的一喷撒机构的单位时间喷洒量，以生成一单位时间喷洒量信息；所述控制模块用于分析所述行走速度信息和所述单位时间喷洒量信息，以生成一控制信号，并将所述控制信号发送至所述作业动力系统，以控制并调整所述行走传动机构的转速。

在本发明的一实施例中，所述控制模块包括一匹配模块、一比较模块以及一控制信号生成模块，其中所述匹配模块用于基于所述单位时间喷洒量信息，匹配出一所监测的所述单位时间喷洒量相对应的最佳行走速度，所述比较模块用于比较来所监测的所述行走速度与所述最佳行走速度之间的大小，以生成一比较结果，所述控制信号生成模块用于基于来自所述比较模块的所述比较结果，生成所述控制信号。

在本发明的一实施例中，如果在所述比较结果中，所监测的该行走速度小于该最佳行走速度的一阈值下限，则该控制信号为增大该行走传动机构的转速；如果在所述比较结果中，所监测的该行走速度大于该最佳行走速度的一阈值上限，则该控制信号为减小该行走传动机构的转速；以及如果在所述比较结果中，所监测的该行走速度位于该最佳行走速度的该阈值下限和该阈值上限之间，则该控制信号为保持该行走传动机构的转速不变。

在本发明的一实施例中，所述行走电机为一直流电机，所述行走变速机构为一变速箱，所述行走传动机构为一传动轴，其中所述变速箱被设置于所述电机和所述传动轴之间，并且所述传动轴的一端与所述变速箱耦接，以通过所述变速箱改变所述传动轴的转速，其中所述传动轴的另一端适于与该农机的该行走系统耦接，以通过所述传动轴将所述电机产生的该行走动力传递至该行走系统。

在本发明的一实施例中，所述作业电机为一直流电机，所述作业传动机构为一传动带，其中所述传动带适于将所述电机和该农机的该作业系统的一作业泵耦接在一起，以通过所述传动带将所述电机产生的该作业动力传递至该作业系统的该作业泵。

在本发明的一实施例中，所述的农机用独立电机系统，还包括一供电系统，其中所述供电系统与所述行走动力系统和所述作业动力系统可通电地连接，用于为所述行走动力系统和所述作业动力系统提供电能。

根据本发明的另一方面，本发明进一步提供了一农机用独立电机系统的控制方法，包括步骤：

藉由一农机用独立电机系统的一行走动力系统，独立地为一农机的一行走系统提供一行走动力；和

藉由该农机用独立电机系统的一作业动力系统，独立地为该农机的一作业系统提供一作业动力。

在本发明的一实施例中，所述的农机用独立电机系统的控制方法，还包括步骤：

藉由该农机用独立电机系统的一协作系统的一车速监测模块，监测该农机的行走速度，以生成一行走速度信息；

藉由该协作系统的一喷撒监测模块，监测该农机的该作业系统的一喷撒机构的单位时间喷洒量，以生成一单位时间喷洒量信息；以及

藉由该协作系统的一控制模块，分析所述行走速度信息和所述单位时间喷洒量信息，以生成一控制信号，使得该喷撒机构的该单位时间喷洒量与该农机的该行走速度相匹配。

在本发明的一实施例中，所述藉由该协作系统的一控制模块，分析该行走速度信息和该单位时间喷洒量信息，以生成一控制信号，使得该喷撒机构的该单位时间喷洒量与该农机的该行走速度相匹配的步骤，包括步骤：

藉由该控制模块的一匹配模块，匹配出一与该行走速度信息相对应的最佳单位时间喷洒量；

藉由该控制模块的一比较模块，比较该喷撒机构的单位时间喷洒量和该最佳单位时间喷洒量之间的大小，以生成一比较结果；以及

藉由该控制模块的一控制信号生成模块，基于该比较结果，生成与该比较结果相对应的该控制信号，用于基于该控制信号，调整该作业电机的转速。

在本发明的一实施例中，在所述藉由该控制模块的一控制信号生成模块，基于该比较结果，生成与该比较结果相对应的该控制信号，用于基于该控制信号，调整该作业电机的转速的步骤中：

如果该喷撒机构的单位时间喷洒量小于该最佳单位时间喷洒量的一阈值下限，则该控制信号为增大该作业电机的转速，用于调整以增大该作业电机的转速；

如果该喷撒机构的单位时间喷洒量大于该最佳单位时间喷洒量的一阈值上限，则该控制信号为减小该作业电机的转速，用于调整以减小该作业电机的转速；以及

如果该喷撒机构的单位时间喷洒量位于该最佳单位时间喷洒量的该阈值下限和该阈值上限之间，则该控制信号为保持该作业电机的转速不变，用于保持该作业电机的转速不变。

在本发明的一实施例中，所述的农机用独立电机系统的控制方法，还包括步骤：

藉由该农机用独立电机系统的一协作系统的一车速监测模块，监测该农机的行走速度，以生成一行走速度信息；

藉由该协作系统的一喷撒监测模块，监测该农机的该作业系统的一喷撒机构的单位时间喷洒量，以生成一单位时间喷洒量信息；以及

藉由该协作系统的一控制模块，分析所述行走速度信息和所述单位时间喷洒量信息，以生成一控制信号，使得该喷撒机构的该单位时间喷洒量与该农机的该行走速度相匹配。

在本发明的一实施例中，所述藉由该协作系统的一控制模块，分析所述行走速度信息和所述单位时间喷洒量信息，以生成一控制信号，使得该喷撒机构的该单位时间喷洒量与该农机的该行走速度相匹配的步骤，包括步骤：

藉由该控制模块的一匹配模块，匹配出一与该行走速度信息相对应的最佳行走速度；

藉由该控制模块的一比较模块，比较所监测的该行走速度和该最佳行走速度之间的大小，以生成一比较结果；以及

藉由该控制模块的一控制信号生成模块，基于该比较结果，生成与该比较结果相对应的该控制信号，用于基于所述控制信号，调整所述行走传动机构的转速。

在本发明的一实施例中，在藉由该控制模块的一控制信号生成模块，基于该比较结果，生成与该比较结果相对应的该控制信号，用于基于所述控制信号，调整所述行走传动机构的转速的步骤中：

如果所监测的该行走速度小于该最佳行走速度的一阈值下限，则该控制信号为增大该行走传动机构的转速，用于调整以增大该行走传动机构的转速；

如果所监测的该行走速度大于该最佳行走速度的一阈值上限，则该控制信号为减小该行走传动机构的转速，用于调整以减小该行走传动机构的转速；以及

如果所监测的该行走速度位于该最佳行走速度的该阈值下限和该阈值上限之间，则该控制信号为保持该行走传动机构的转速不变，用于保持该行走传动机构的转速不变。

通过对随后的描述和附图的理解，本发明进一步的目的和优势将得以充分体现。

本发明的这些和其它目的、特点和优势，通过下述的详细说明，附图和权利要求得以充分体现。

附图说明

图1是根据本发明的一个第一优选实施例的一农机用独立电机系统的框图示意图。

图2是根据本发明的上述第一优选实施例的所述农机用独立电机系统被应用于一农机的示意图。

图3是配备根据本发明的上述第一优选实施例的所述农机用独立电机系统的农机的结构示意图。

图4是根据本发明的上述第一优选实施例的所述农机用独立电机系统的一协作系统的一协作过程的框图示意图。

图5是根据本发明的上述第一优选实施例的所述农机用独立电机系统的所述协作系统的一控制过程的框图示意图。

图6是根据本发明的上述第一优选实施例的一农机用独立电机系统的控制方法的流程示意图。

图7是根据本发明的上述第一优选实施例的所述农机用独立电机系统的控制方法的一控制步骤的流程示意图。

图8是根据本发明的一第二优选实施例的所述农机用独立电机系统的框图示意图。

图9是根据本发明的上述第二优选实施例的所述农机用独立电机系统的一协作系统的协作过程示意图。

图10是根据本发明的一第二优选实施例的一农机用独立电机系统的控制方法的流程示意图。

图11是根据本发明的上述第二优选实施例的所述农机用独立电机系统的控制方法的一控制步骤的流程示意图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的第一优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。

本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

随着科学技术的飞速发展，农业机械技术也在不断进步，并且正在朝向自动化、智能化的方向快速发展。特别地，自走式农机因其省时、省力、工作高效而逐渐替代了人力式农机，受到了人们的普遍欢迎。相比于普遍的运输车辆，该自走式农机不仅需要像运输车辆那样行走以改变自己的位置，而且还需要在行走时进行作业，这就要求该自走式农机的动力单元即要提供行走动力以进行行走，又要提供作业动力以进行作业。

然而，现有的自走式农机的动力单元通常仅具有一个发动机(燃油或燃气式农机)或一个电机(电动式农机)，以在通过该发动机或电机为该自走式农机提供行走动力的同时，还要通过该发动机或电机为该自走式农机提供作业动力。换句话说，该自走式农机将其原有的动力单元所输出的动力分成行走动力和作业动力两部分，并且该现有的自走式农机得动力单元所提供的行走动力和作业动力因由同一个发动机或电机提供而紧密关联，很难独立地调整所提供的行走动力和作业动力的大小，进而很难适应不同的作业环境。

例如，对于自走式电动喷撒机，其采用一个行走电机为该自走式电动喷撒机自身的行走提供动力(即行走动力)，并通过该行走电机为该自走式电动喷撒机的各种作业提供动力(即作业动力)，使得该行走电机所提供的行走动力和作业动力密切相关且相互影响。在该自走式电动喷撒机进行喷药作业时，若因其行走在泥泞的田地或负重较大而需要较大的行走动力，而该行走电机在输出较大的行走动力的同时，相应地也会输出较大的作业动力，这就会造成在该自走式电动喷撒机的行走速度没有增加的情况下，该自走式电动喷撒机的喷药速度却变大了，从而可能造成在局部过度地施加农药，不仅不利于农药的合理化使用，而且还极易造成资源的浪费和环境的污染。

此外，在不同的作业环境下，比如对不同的农作物喷撒农药，或者在不同时节喷撒不同的农药时，该自走式电动喷撒机在相同的行走速度下所需的单位时间喷洒量(即农药的消耗速度)也将显著不同，这对于仅采用一个行走电机的该自走式喷撒机来讲，很难实现这种操作。尽管可以通过调节该自走式电动喷撒机的喷撒设备来控制单位时间喷洒量，但这仅能够在该行走电机所提供的作业动力支持的情况下进行小范围的调节，无法大范围地调整其单位时间喷洒量。特别是在调小其单位时间喷洒量时，不可避免地会造成作业动力的浪费，增大该自走式电动喷撒机的能耗，减小其工作效率。因此，为了解决上述问题，本发明提供了一农机用独立电机系统及其控制方法。

如图1至图5所示，根据本发明的一第一优选实施例的一农机用独立电机系统1被阐明，其中所述农机用电机系统1包括相互独立的一行走动力系统10和一作业动力系统20，其中所述行走动力系统10适于独立地为一农机500提供行走动力，所述作业动力系统20适于独立地为所述农机500提供作业动力，以便分别调整所述行走动力的大小和所述作业动力的大小，使得所述农机500能适应不同的作业场景，以增加所述农机500的使用范围。

值得一提的是，尽管在附图1至图5和接下来的描述中以所述农机500为一自走式电动喷撒机为例，阐述本发明的所述农机用独立电机系统1的特征和优势，本领域的技术人员可以理解的是，附图1至图5以及接下来的描述中揭露的所述农机500仅为举例，其并不构成对本发明的内容和范围的限制，例如，在所述农机用独立电机系统1的其他示例中，所述农机500也可以被实施为一自走式电动收获机、一自走式电动施肥机、一自走式电动播种机、一自走式电动耕作机等等任一农业机械。

如图1至图3所示，所述农机500通常包括一农机本体510、一行走系统520、一作业系统530以及所述农机用独立电机系统1，其中所述行走系统520、所述作业系统530和所述农机用独立电机系统1被装配于所述农机本体510。所述农机500通过所述农机用独立电机系统1的所述行走动力系统10为所述行走系统520提供行走动力，以使所述农机500进行自动式移动；并通过所述农机用独立电机系统1的所述作业动力系统20为所述作业系统530提供作业动力，以使所述农机500进行各种作业。

示例性地，如图2和图3所示，所述农机500的所述行走系统520包括四车轮521、一前桥522和一后桥523，其中两个所述车轮521被安装于所述前桥522，并且所述前桥522被设置于所述农机本体510的前部，用于架起所述农机本体510的所述前部，另外两个所述车轮521被安装于所述后桥523，并且所述后桥523被设置于所述农机本体510的后部，用于架起所述农机本体520的所述后部。所述农机500的所述作业系统530包括一储罐531、一作业泵532以及一喷撒机构533，其中所述作业泵532将所述储罐531和所述喷撒机构533连通，以通过所述作业泵532将所述储罐531内储放的药液输送至所述喷撒机构533，接着通过所述喷撒机构533喷撒该药液。应当理解，在本发明的所述第一优选实施例中，所述作业泵532被实施为一水泵，用于输送流体。

具体地，如图1和图3所示，所述农机用独立电机系统1的所述行走动力系统10包括一行走电机11和一行走传动机构12，其中所述行走电机11用于在通电时产生行走动力，其中所述行走传动机构12将所述行走电机11与所述行走系统520的所述前桥522和所述后桥523连接，以通过所述行走传动机构12将所述行走电机11生成的所述行走动力传递给所述行走系统520的所述前桥522和所述后桥523，接着使所述行走系统520的所述车轮521转动或转向，进而驱动所述农机500进行行走或转向。

为了调整所述农机500的行走速度，如图1和图2所示，所述行走动力系统10还包括一行走变速机构13，其中所述行走变速机构13被设置于所述行走电机11和所述行走传动机构12之间，用于在所述行走电机11所输出的转速不变的情况下，改变所述行走传动机构12的转速，进而改变所述农机500的行走速度。

示例性地，所述行走电机11优选地被实施为一行走电机，所述行走传动机构12优选地被实施为两传动轴，所述行走变速机构13优选地被实施为一变速箱。所述变速箱将每一所述传动轴的一端与所述行走电机的转轴耦接，每一所述传动轴的另一端与所述农机500的所述行走系统520的所述前桥522或所述后桥523耦接，从而通过所述前桥522或所述后桥523将每一所述传动轴与相应的所述车轮521可传动地连接。因此，当需要改变所述农机500的行走速度时，可保持所述行走电机的所述转轴的转速不变，仅通过所述变速箱来调整所述传动轴的旋转速度，以改变所述农机500的所述行走系统520的所述车轮521的转速，从而实现改变所述农机500的行走速度的目的。

应当理解，所述行走电机11可以但不限于被实施为一直流电机，以便通过直流电源为所述行走电机11供电。当然，在本发明的其他实施例中，所述行走电机11也可以被实施为诸如一交流电机或一变频电机等等各种类型的电机。

此外，如图1和图3所示，所述农机用独立电机系统1的所述作业动力系统20包括一作业电机21和一作业传动机构22，其中所述作业电机21用于在通电后产生作业动力，其中所述作业传动机构22将所述作业电机21与所述农机500的所述作业系统530的所述作业泵532连接，以通过所述作业传动机构22将所述作业电机21所产生的所述作业动力传递至所述作业系统530的所述作业泵532，从而通过所述作业泵532将所述储罐531内储放的药液输送至所述喷撒机构533，接着通过所述喷撒机构533喷撒该药液。

示例性地，所述作业传动机构22优选地被实施为一传动皮带，通过所述传动皮带将所述作业电机和所述作业泵可传动地连接。当需要进行喷药作业时，所述作业电机通过所述传动皮带将所述作业动力传递给所述作业泵532，以使所述作业泵532进行工作；接着，通过所述作业泵532将所述储罐531内储放的药液输送至所述喷撒机构533，接着通过所述喷撒机构533喷撒该药液。

应当理解，所述作业电机21可以但不限于被实施为一直流电机，以便通过直流电源为所述作业电机21供电。当然，在本发明的其他实施例中，所述作业电机21也可以被实施为诸如一交流电机或一变频电机等等各种类型的电机。

值得注意的是，在不同的作业环境中，所述农机500的所述行走系统520所需的行走动力将有所不同，比如在旱地中作业时，所述农机500需要较小的行走动力；而在水地中作业时，所述农机500就需要较大的行走动力。当然，在进行不同的作业时，所述农机500的所述作业系统530所需的作业动力也将不同，比如在喷撒苗前除草剂时，因需要施加较多的除草剂而需要较大的作业动力，以增大所述农机500的所述作业系统530的单位时间喷洒量；而在喷撒苗后除草剂时，因需要较少的除草剂而需要较小的作业动力，以减小所述农机500的所述作业系统530的单位时间喷洒量。

特别地，甚至在同一作业环境下进行同一作业时，所述农机500所需的行走动力或作业动力也会随着作业的进行而发生变化。例如，在使用所述农机500喷撒苗前除草剂过程中，当刚开始进行喷撒作业时，由于所述农机500的所述储罐531内储满了药液，使得所述农机500的整体重量较大，并且所述储罐531内的药液的液面高度较高，因此，所述农机500需要较大的行走动力来保持所述农机500的正常行走速度，并且所述农机500需要较小的作业动力来保持所述农机500的正常单位时间喷洒量；而随着喷撒作业的进行，所述农机500的所述储罐531内所储存的药液将变小，使得所述农机500的整体重量减小，并且所述储罐531内的药液的液面高度变低，因此，所述农机500只需要较小的行走动力就能够保持所述农机500的正常行走速度，并且所述农机500却需要较大的作业动力来保持所述农机500的正常单位时间喷洒量。这对于仅利用一个电机来同时提供行走动力和作业动力的现有农机而言，由于所提供的行走动力和作业动力来自同一个电机，因此很难同步改变所提供的行走动力和作业动力的大小，并使其满足各种作业场景或其他情况的需要。

而在根据本发明的所述第一优选实施例的所述农机用独立电机系统1中，所述行走动力系统10和所述作业动力系统20相互独立，即所述行走动力系统10的所述行走电机11能单独地为所述农机500的所述行走系统520提供行走动力，供所述农机500进行行走或转向；所述作业动力系统20的所述作业电机21也能单独地为所述农机500的所述作业系统530提供作业动力，供所述农机500进行作业。因此，所述农机用独立电机系统1可以根据不同作业环境或作业内容的需要，单独地调整由所述行走电机11所提供的所述行走动力的大小，或者单独地调整由所述作业电机21所提供的所述作业动力的大小，以防所述行走动力系统10和所述作业动力系统20相互干扰。换句话说，当需要调整所述行走动力的大小时，只需要控制并操作所述农机用独立电机系统1的所述行走动力系统10即可，而不需要对所述农机用独立电机系统1的所述作业动力系统20进行任何操作；相应地，当需要调整所述作业动力的大小时，则只需要控制并操作所述农机用电机系统1的所述作业动力系统20即可，而不需要对所述农机用独立电机系统1的所述行走动力系统10进行任何操作。这不仅简化了所述农机用独立电机系统1的操作，而且还更加便于调节所述行走动力或所述作业动力的大小，以便满足不同作业场景或不同作业的需要。

值得一提的是，如图1和图3所示，所述农机用独立电机系统1还包括一供电系统30，其中所述供电系统30同时与所述行走动力系统10的所述行走电机11和所述作业动力系统20的所述作业电机21可通电地连接，以通过所述供电系统30为所述行走电机11和所述作业电机21供电，使得所述行走电机11在通电后产生所述行走动力，也使得所述作业电机21在通电后产生所述作业动力。

具体地，如图1所示，所述供电系统30包括一电源单元31和一传输单元32，其中所述电源单元31用于产生电能，其中所述传输单元32将所述电源单元31与所述行走电机11和所述作业电机21可通电地连接，以通过所述传输单元32将所述电源单元31所产生的电能传输至所述行走电机11和所述作业电机21，以使所述行走电机11和所述作业电机21因通电而工作。

应当理解，在本发明的所述第一优选实施例中，所述电源单元31可以但不限于被实施为一蓄电池，所述传输单元32可以但不限于被实施为一电源线。当然，在本发明的一些其他实施例中，所述电源单元31也可以被实施为诸如燃料电池、太阳能电池、模块电源等等各种类型的电源；所述传输单元32也可以被实施为一无线电能传输器，以通过无线传输的方式将所述电源单元31所产生的电能传输至所述行走电机11和所述作业电机21。

值得注意的是，虽然所述农机用独立电机系统1能分别独立地调整由所述行走动力系统10提供的行走动力和由所述作业动力系统20提供的作业动力，使得所述农机500的行走和作业能被独立地控制，但是在进行各种作业时，所述农机500的行走状态和作业状态却需要相辅相承，以达到较高的作业效率和作业质量。例如，在进行喷撒农药时，所述农机500的所述作业系统530的农药单位时间喷洒量要与所述农机500的行走速度相配合，也就是说，通常情况下，当所述农机500的行走速度越大时，所述作业系统530的农药单位时间喷洒量就越快，而当所述农机500的行走速度越小时，所述作业系统530的农药单位时间喷洒量就越慢，以便均匀地喷撒适量的农药。

然而，仅通过操作者的经验很难准确地判断所述农机500的行走速度与单位时间喷洒量是否相对应，因此，在本发明的所述第一优选实施例中，如图1和图3所示，所述农机用独立电机系统1还包括一协作系统40，其中所述协作系统40与所述行走动力系统10和所述作业动力系统20连接，用于协调所述行走动力系统10和所述作业动力系统20，以使所述农机500的所述作业系统530的单位时间喷洒量与所述农机500的所述行走系统520的行走速度相匹配，便于提高所述农机500的工作效率和工作质量。应当理解，所述农机500的所述作业系统530的单位时间喷洒量与所述农机500的所述行走系统520的行走速度相匹配是指：所述农机500的所述作业系统530的单位时间喷洒量与所述农机500的所述行走系统520的行走速度呈正比。

具体地，如图1和图4所示，所述协作系统40包括一车速监测模块41、一喷撒监测模块42以及一控制模块43。所述车速监测模块41用于监测所述农机500的行走速度，以生成一行走速度信息，其中所述行走速度信息包括所述农机500的行走速度。所述喷撒监测模块42用于监测所述农机500的所述作业系统530的所述喷撒机构533的单位时间喷洒量，以生成一单位时间喷洒量信息，其中所述单位时间喷洒量信息包括所述喷撒机构533的单位时间喷洒量。所述控制模块43与所述车速监测模块41和所述喷撒监测模块42可通信地连接，用于分析所述行走速度信息和所述单位时间喷洒量信息，以生成一控制信号。所述控制模块43与所述作业电机21可通信地连接，其中所述作业电机21用于响应于所述控制信号，调整所述作业电机21的转速，以调整所述农机500的所述作业系统530的所述作业泵532的功率，从而实现调整所述农机500的所述作业系统530的所述喷撒机构533的单位时间喷洒量的效果。

更具体地，如图1和图5所示，所述协作系统40的所述控制模块43包括一匹配模块431、一比较模块432以及一控制信号生成模块433。所述匹配模块431与所述车速监测模块41可通信地连接，用于基于来自所述车速监测模块41的所述行走速度信息，匹配出一与所述农机500的所监测的车速相对应的最佳单位时间喷洒量。所述比较模块432与所述匹配模块431和所述喷撒监测模块42可通信地连接，用于比较来自所述喷撒监测模块42的所述单位时间喷洒量信息中的所述喷撒机构533的单位时间喷洒量与所述最佳单位时间喷洒量之间的大小，以生成一比较结果。所述控制信号生成模块433与所述比较模块432可通信地连接，用于基于所述比较结果，生成所述控制信号。

示例性地，在所述控制模块43接收到来自所述车速监测模块41的所述行走速度信息和来自所述喷撒监测模块42的所述单位时间喷洒量信息之后，所述匹配模块431基于所述行走速度信息，匹配出与所述农机500的所监测的车速相对应的所述最佳单位时间喷洒量。接着，所述比较模块432比较所述单位时间喷洒量信息中所述喷撒机构533的单位时间喷洒量和所述最佳单位时间喷洒量之间的大小，以生成所述比较结果。

如果在所述比较结果中，所监测的所述单位时间喷洒量小于所述最佳单位时间喷洒量的一阈值下限，则所述控制信号生成模块433生成的所述控制信号为增大所述作业电机21的转速，以使所述作业电机21的转速增大，从而增大所述喷撒机构533的单位时间喷洒量，使得所述喷撒机构533的单位时间喷洒量接近所述最佳单位时间喷洒量。

如果在所述比较结果中，所监测的所述单位时间喷洒量大于所述最佳单位时间喷洒量的一阈值上限，则所述控制信号生成模块433生成的所述控制信号为减小所述作业电机21的转速，以使所述作业电机21的转速减小，从而减小所述喷撒机构533的单位时间喷洒量，使得所述喷撒机构533的单位时间喷洒量接近所述最佳单位时间喷洒量。

如果在所述比较结果中，所监测的所述单位时间喷洒量位于所述最佳单位时间喷洒量的所述阈值下限和所述阈值上限之间(即所监测的所述单位时间喷洒量大于等于所述最佳单位时间喷洒量的所述阈值下限，并小于等于所述最佳单位时间喷洒量的所述阈值上限)，则所述控制信号生成模块433生成的所述控制信号为保持所述作业电机21的转速不变以保持所述作业电机21的转速不变，从而保持所述喷撒机构533的单位时间喷洒量不变，使得所述喷撒机构533的单位时间喷洒量处于所述最佳单位时间喷洒量的阈值范围内。

应当理解，在本发明中，所述最佳单位时间喷洒量的阈值为一范围值，以防所述协作系统40因过度调节所述作业动力系统20而导致整个系统的动荡。所述最佳单位时间喷洒量的所述阈值下限和所述阈值上限可以根据实际作业需求而自行设定，也可以在合理的范围内预先设定。比如，所述阈值下限和所述阈值上限均为2％。

值得一提的是，在本发明的其他实施例中，所述农机500还可以包括一液压系统(图中未示出)，其中所述液压系统包括一液压泵和一液压传输机构。所述作业电机21通过所述作业传动机构22与所述液压泵连接，以通过所述作业传动机构22将所述作业电机21产生的作业动力传递给所述液压泵，以使所述液压泵将所述作业动力(机械能)转化为液压能。所述液压传输机构将所述液压泵所转化的液压能传输至诸如液压缸或液压马达等等之类的执行元件，以将所述液压能转化为机械能，从而驱动相应的负载运动，以实现各种功能。比如抬高或降低所述喷撒机构533，或者打开或收拢所述喷撒机构533的喷撒臂，又或者升高或降低所述农机500的中耕机构(图中未示出)。

根据本发明的另一方面，如图6和图7所示，本发明进一步提供了一农机用独立电机系统的控制方法，包括步骤：

s1：藉由一行走动力系统10，独立地为一农机500的一行走系统520提供一行走动力；和

s2：藉由一作业动力系统20，独立地为该农机500的一作业系统530提供一作业动力。

进一步地，如图6所示，所述农机用独立电机系统的控制方法还包括步骤：

s3：藉由一协作系统40的一车速监测模块41，监测该农机500的行走速度，以生成一行走速度信息；

s4：藉由所述协作系统40的一喷撒监测模块42，监测该农机500的所述作业系统530的一喷撒机构533的单位时间喷洒量，以生成一单位时间喷洒量信息；以及

s5：藉由所述协作系统40的一控制模块43，分析所述行走速度信息和所述单位时间喷洒量信息，以生成一控制信号，使得所述喷撒机构533的所述单位时间喷洒量与所述农机500的所述行走速度相匹配。

值得注意的是，如图7所示，所述步骤s5包括步骤：

s51：藉由所述控制模块43的一匹配模块431，匹配出一与所述行走速度信息相对应的最佳单位时间喷洒量；

s52：藉由所述控制模块43的一比较模块432，比较所述单位时间喷洒量和所述最佳单位时间喷洒量之间的大小，以生成一比较结果；以及

s53：藉由所述控制模块43的一控制信号生成模块433，基于所述比较结果，生成所述控制信号，用于基于所述控制信号调整所述作业电机21的转速。

更具体地，在所述步骤s53中：

如果所监测的所述单位时间喷洒量小于所述最佳单位时间喷洒量的一阈值下限，则所述控制信号为增大所述作业电机21的转速，用于调整以增大该作业电机21的转速；

如果所监测的所述单位时间喷洒量大于所述最佳单位时间喷洒量的一阈值上限，则所述控制信号为减小所述作业电机21的转速，用于调整以减小该作业电机21的转速；以及

如果所监测的所述单位时间喷洒量在所述最佳单位时间喷洒量的一阈值范围内，则所述控制信号为保持所述作业电机21的转速不变，用于保持该作业电机21的转速不变。

附图8至图11示出了根据本发明的一第二优选实施例的一农机用独立电机系统1’及其控制方法。相比于根据本发明的所述第一优选实施例，根据本发明的所述第二优选实施例的不同在于：所述农机用独立电机系统1’的所述协作系统40’根据所述农机500的所述作业系统530的所述喷撒机构533的单位时间喷洒量来调整所述农机500的行走速度，以协调所述行走动力系统10和所述作业动力系统20，使得所述农机500的所述行走系统520的行走速度与所述农机500的所述作业系统530的单位时间喷洒量相匹配，便于提高所述农机500的工作效率和工作质量。

具体地，如图8和图9所示，所述协作系统40’包括一车速监测模块41’、一喷撒监测模块42’以及一控制模块43’。所述车速监测模块41’用于监测所述农机500的行走速度，以生成一行走速度信息，其中所述行走速度信息包括所述农机500的行走速度。所述喷撒监测模块42’用于监测所述农机500的所述作业系统530的所述喷撒机构533的单位时间喷洒量，以生成一单位时间喷洒量信息，其中所述单位时间喷洒量信息包括所述喷撒机构533的单位时间喷洒量。所述控制模块43’与所述车速监测模块41’和所述喷撒监测模块42’可通信地连接，用于分析所述行走速度信息和所述单位时间喷洒量信息，以生成一控制信号。所述控制模块44’与所述行走变速机构13可通信地连接，其中所述行走变速机构13用于响应于所述控制信号，调整所述行走传动机构12的转速，以调整所述农机500的所述行走系统520的行走速度，从而实现调整所述农机500的所述行走系统520的所述行走速度的效果。

更具体地，如图8和图9所示，所述协作系统40’的所述控制模块43’包括一匹配模块431’、一比较模块432’以及一控制信号生成模块433’。所述匹配模块431’与所述喷撒监测模块42’可通信地连接，用于基于来自所述喷撒监测模块42’的所述单位时间喷洒量信息，匹配出一与所述农机500的所监测的单位时间喷洒量相对应的最佳行走速度。所述比较模块432’与所述匹配模块431’和所述车速监测模块41’可通信地连接，用于比较所监测的行走速度与所述最佳行走速度之间的大小，以生成一比较结果。所述控制信号生成模块433’与所述比较模块432’可通信地连接，用于基于所述比较结果，生成所述控制信号。

示例性地，在所述控制模块43’接收到来自所述车速监测模块41’的所述行走速度信息和来自所述喷撒监测模块42’的所述单位时间喷洒量信息之后，所述匹配模块431’基于所述单位时间喷洒量信息，匹配出与所监测的单位时间喷洒量相对应的所述最佳行走速度。接着，所述比较模块432’比较所监测的所述行走速度和所述最佳行走速度之间的大小，以生成所述比较结果。

如果在所述比较结果中，所监测的所述行走速度小于所述最佳行走速度的一阈值下限，则所述控制信号生成模块433’生成的所述控制信号为增大所述行走传动机构12的转速，以通过所述行走变速机构13增大所述行走传动机构12的转速，从而增大所述农机500的行走速度，使得所述农机500的行走速度接近所述最佳行走速度。

如果在所述比较结果中，所监测的所述行走速度大于所述最佳行走速度的一阈值上限，则所述控制信号生成模块433’生成的所述控制信号为减小所述行走传动机构12的转速，以通过所述行走变速机构13减小所述行走传动机构12的转速，从而减小所述农机500的行走速度，使得所述农机500的行走速度接近所述最佳行走速度。

如果在所述比较结果中，所监测的所述行走速度位于所述最佳行走速度的所述阈值下限和所述阈值上限之间(即所监测的所述行走速度大于等于所述最佳行走速度的所述阈值下限，并小于等于所述最佳行走速度的所述阈值上限)，则所述控制信号生成模块433’生成的所述控制信号为保持所述行走传动机构12的转速不变，以通过所述行走变速机构13保持所述行走传动机构12的转速不变，从而保持所述农机500的行走速度不变，使得所述农机500的行走速度处于所述最佳行走速度的阈值范围内。

应当理解，在本发明中，所述最佳行走速度的阈值为一范围值，以防所述协作系统40’因过度调节所述行走动力系统10而导致整个系统的动荡。所述最佳行走速度的所述阈值下限和所述阈值上限可以根据实际作业需求而自行设定，也可以在合理的范围内预先设定。比如，所述阈值下限和所述阈值上限均为2％。

根据本发明的另一方面，如图10和图11所示，本发明进一步提供了一农机用独立电机系统的控制方法，包括步骤：

s1’：藉由一行走动力系统10，独立地为一农机500的一行走系统520提供一行走动力；和

s2’：藉由一作业动力系统20，独立地为该农机500的一作业系统530提供一作业动力。

进一步地，如图10所示，所述农机用独立电机系统的控制方法还包括步骤：

s3’：藉由一协作系统40’的一车速监测模块41’，监测该农机500的行走速度，以生成一行走速度信息；

s4’：藉由所述协作系统40’的一喷撒监测模块42’，监测该农机500的所述作业系统530的一喷撒机构533的单位时间喷洒量，以生成一单位时间喷洒量信息；

s5’：藉由所述协作系统40’的一控制模块43’，分析所述行走速度信息和所述单位时间喷洒量信息，以生成一控制信号，使得所述喷撒机构533的所述单位时间喷洒量与所述农机500的所述行走速度相匹配。

值得注意的是，如图11所示，所述步骤s5’包括步骤：

s51’：藉由所述控制模块43’的一匹配模块431’，匹配出一与所述单位时间喷洒量信息相对应的最佳行走速度；

s52’：藉由所述控制模块43’的一比较模块432’，比较所监测的所述行走速度和所述最佳行走速度之间的大小，以生成一比较结果；以及

s53’：藉由所述控制模块43’的一控制信号生成模块433’，基于所述比较结果，生成所述控制信号，用于基于所述控制信号通过所述行走变速机构13调整所述行走传动机构12的转速。

更具体地，在所述步骤s53’中：

如果所监测的所述行走速度小于所述最佳行走速度的一阈值下限，则所述控制信号为增大所述行走传动机构12的转速，用于通过所述行走变速机构13调整以增大所述行走传动机构12的转速；

如果所监测的所述行走速度大于所述最佳行走速度的一阈值上限，则所述控制信号为减小所述行走传动机构12的转速，用于通过所述行走变速机构13调整以减小所述行走传动机构12的转速；以及

如果所监测的所述行走速度在所述最佳行走速度的一阈值范围内，则所述控制信号为保持所述行走传动机构12的转速不变，用于通过所述行走变速机构13保持所述行走传动机构12的转速不变。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。