本文在与奉田信新能源有限公司的合作成立的校企合作平台下,研制了一款用于茶园开槽的电动微耕机。整机可效地解决传统内燃机微耕机在作业过程中遇到的能耗、操作、环境污染等方面的问题,有助于提高茶园农业机械现代化水平。本文的主要工作内容概括为以下几个方面:(1)提出了两个可用于本研究微耕机电传化改造的传动系统方案,并结合分析选择一种适用于本研究的动力传动系统方案,同时根据所选传动系统方案,设计了两套电传化改造方案,通过多方面对比确定一种最优的改造方案。(2)提出了一种适用于本研究的电力驱动系统结构形式,给出了该驱动系统主要部件的匹配计算方法,并匹配了适用于本研究的作业环境及作业特点的电动机、整机能量源、行走系统传动参数,最后完成系统的总体布置。(3)使用基于MATLAB的ADVISOR仿真软件对所设计的电力驱动系统进行性能的仿真研究,对ADVISOR进行二次开发,建立起一套适用于本研究的电动微耕机仿真模型,其中包括:整车动力学模型、蓄电池模型、电机/控制器模型、车轮模型、减速器与变速器模型、整车模型及顶层模块的建立,并结合作业特点选择两种循环工况,分别对运输作业工况与牵引工况进行仿真,仿真结果表明:a.进行变速运输作业仿真时,多次的启停,电机的输出功率与输出扭矩均在额定功率的范围内,电池的放电效率基本维持在95%以上,电量消耗符合续航要求。b.进行恒速牵引作业仿真时,整机以1.8km/h速度恒速牵引,电机扭矩输出稳定,续航时间80min以上,满足设计要求。两种仿真结果均显示电力驱动系统关键部件的匹配符合设计要求。(4)根据仿真结果对样机进行试制,分别并对样机进行道路行驶各档位速度测试、续驶里程测试;以及样机在田地作业速度测试及单次最长作业时间测试。试验结果表明,微耕机的行走速度、续航里程、电机的功率匹配均满足预期的设计要求。同时针对能耗与市面上常见的两款内燃机微耕机进行对比,对比显示,样机的使用成本大大低于传统微耕机,具有显著的经济效益。