專利名稱：草坪護(hù)理設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種草坪護(hù)理設(shè)備，特別涉及植物修剪草坪護(hù)理設(shè)備， 例如割草機(jī)。
背景技術(shù)：
草坪護(hù)理設(shè)備是公知的，并且通常包括切割元件或者耙狀
(raking)或者翻松(scarifying)元件。該元件可以設(shè)置成圍繞大致 豎直的軸線旋轉(zhuǎn)，例如在旋轉(zhuǎn)割草機(jī)中，或者圍繞水平軸線旋轉(zhuǎn)，例如 在滾筒式割草機(jī)或者松土機(jī)中。該元件可以電驅(qū)動(dòng)或者通過小型汽油機(jī) 驅(qū)動(dòng)。本發(fā)明特別涉及電驅(qū)動(dòng)的草坪護(hù)理設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一方面，提供一種草評(píng)護(hù)理設(shè)備，包括由電子整流電 動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的元件。
第二方面，提供將電子整流電動(dòng)機(jī)用作原動(dòng)機(jī)，用于草坪護(hù)理設(shè) 備中的元件。
優(yōu)選的，該設(shè)備包括植物切割機(jī)形式的草坪護(hù)理設(shè)備，更優(yōu)選的 是割草機(jī)。優(yōu)選的是，該元件是切割元件。
優(yōu)選的，電子整流電動(dòng)機(jī)由電池單元供電。
優(yōu)選的，電池單元包括鋰離子電池。適合的是，電池單元可拆除 用于充電。優(yōu)選的，電池隔室還包括可開啟的電池蓋。優(yōu)選的，電池蓋 鉸接連接。
優(yōu)選的，電池單元包括接合裝置，該接合裝置包括多個(gè)槽或者肋， 用于與設(shè)置在電池隔室中或者上的互補(bǔ)的接合裝置滑動(dòng)接合。適合的 是，電池隔室互補(bǔ)的接合裝置包括與電池單元接合裝置互補(bǔ)的多個(gè)肋或者槽。
有利的，該設(shè)備還包括控制系統(tǒng)。優(yōu)選的，控制系統(tǒng)包括速度控 制系統(tǒng)。更優(yōu)選的，速度控制系統(tǒng)包括反饋系統(tǒng)，從而以基本恒定的速 度驅(qū)動(dòng)所述電子整流電動(dòng)機(jī)。
優(yōu)選的，設(shè)備還包括電池單元狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。優(yōu)選的，控制系統(tǒng) 響應(yīng)于來自電池單元狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)的信號(hào)而取消將能量供給電動(dòng)機(jī)。適 合的是，電池單元狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括電壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)或者溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)， 或者二者都包括。
優(yōu)選的，電壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)響應(yīng)于電池的電壓向控制系統(tǒng)提供信號(hào)。 適合的是，控制系統(tǒng)響應(yīng)于落到預(yù)定水平以下的電壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的信號(hào)而 取消將能量提供給電動(dòng)機(jī)。
優(yōu)選的，溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)響應(yīng)于單元中電池溫度而向控制系統(tǒng)提供 信號(hào)。適合的，控制系統(tǒng)響應(yīng)于溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的信號(hào)超過預(yù)定水平而取 消向電動(dòng)機(jī)提供能量。
適合的是，草坪護(hù)理設(shè)備還包括工作^度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。優(yōu)選的，工 作高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括限制器，用于限制元件的工作高度?？蛇x的，限制 器可在限制位置和非限制位置之間移動(dòng)。
優(yōu)選的，設(shè)備還包括電池蓋閉鎖裝置。
優(yōu)選的，設(shè)備還包括電池單元閉鎖裝置。優(yōu)選的，電池單元閉鎖 裝置樞轉(zhuǎn)地安裝在設(shè)備上。適合的，電池單元閉鎖裝置還包括可回退的 卡止件，可以通過圍繞樞轉(zhuǎn)安裝件旋轉(zhuǎn)而與電池單元接合。優(yōu)選的，電 池單元還包括至少一個(gè)鎖止件，用于與電池單元閉鎖裝置的可回退的卡 止件接合。優(yōu)選的，所述至少一個(gè)鎖止件位于電池單元的底側(cè)上。
有利的，電池蓋閉鎖裝置和電池單元閉鎖裝置可操作地連接。優(yōu) 選的，電池單元閉鎖裝置利用電池蓋閉鎖裝置可操作地偏壓。可替換的， 電池蓋閉鎖裝置和電池單元閉鎖裝置獨(dú)立工作。
優(yōu)選的，電池單元還包括彈簧加載裝置。優(yōu)選的，彈簧加載裝置 提供從草坪護(hù)理設(shè)備快速和可靠的電路斷開。
適合的，由于電池單元閉鎖裝置的可回退的卡止件與電池單元底 側(cè)中形成的至少一個(gè)鎖止件的接合，彈簧加載裝置在電池單元的工作連接過程中被壓縮。優(yōu)選的，當(dāng)電池蓋開啟并且電池單元閉鎖裝置脫開時(shí)， 彈簧加載裝置自動(dòng)將電池單元從草坪護(hù)理設(shè)備脫開小的距離。
優(yōu)選的，通過手動(dòng)地將電池單元滑入到下面的位置，即使得底側(cè) 上的至少一個(gè)鎖止件與電池單元閉鎖裝置的卡止件閉鎖接合，電池單元 可連接到草坪護(hù)理設(shè)備。優(yōu)選的，至少一個(gè)鎖止件與卡止件的閉鎖接合 將電池單元定位成使得建立電連接。
第三方面，本發(fā)明提供一種草坪護(hù)理設(shè)備，包括可旋轉(zhuǎn)的切割元 件，具有與可旋轉(zhuǎn)切割元件相連的再生制動(dòng)系統(tǒng)。
適合的是，根據(jù)第一和第二方面每一個(gè)的草坪護(hù)理設(shè)備還包括與 可切割元件相連的再生制動(dòng)系統(tǒng)。
適合的是，再生致動(dòng)系統(tǒng)包括逆變模式，其中，電能可以從電源 被傳遞到電動(dòng)機(jī)，以及包括升壓模式，其中由于切割元件旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的電 能被回饋并且可以存儲(chǔ)在電源中。
優(yōu)選的，再生制動(dòng)系統(tǒng)由切割元件驅(qū)動(dòng)。


本發(fā)明的上述和其它方面將通過實(shí)例參考附圖進(jìn)一步描述，附圖
中
圖1是根據(jù)本發(fā)明第一方面實(shí)施例的割草機(jī)形式的植物修剪設(shè)備 的主體的透視圖。
圖2是圖1的實(shí)施例的透視圖，其中電池單元蓋被抬起。
圖3是圖2實(shí)施例的側(cè)面剖視圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的電池單元閉鎖裝置的部分側(cè)面剖視圖，其中， 電池單元連接到割草機(jī)，并且電池蓋閉合。
圖5是圖4的閉鎖裝置的詳細(xì)視圖，其中閉鎖裝置定位成釋放電池蓋。
圖6是圖4的閉鎖裝置的詳細(xì)視圖，其中電池蓋處于開口配置， 并且閉鎖裝置構(gòu)造成釋放電池單元。
圖7是圖4的閉鎖裝置的詳細(xì)視圖，其中閉鎖裝置已經(jīng)被釋放以 允許電池從電池殼體移出。圖8A-C是圖5的閉鎖裝置的側(cè)視圖。
圖9的圖形示出了根據(jù)本發(fā)明使用的DC電動(dòng)機(jī)和EC電動(dòng)機(jī)的相 比較的效率和速度范圍。
圖IO是根據(jù)本發(fā)明使用的EC電動(dòng)機(jī)的控制電路的電路圖。 圖11是圖10的電路圖的部分視圖。
圖12A和12B的示意圖示出了根據(jù)本發(fā)明使用的用于EC電動(dòng)機(jī)的 可替換控制電路中的能量流。
具體實(shí)施例方式
參考圖1-8，其中示出了割草機(jī)10形式的草坪護(hù)理設(shè)備，其具有 底盤和底板(deck) 23，其上安裝有承載輪子11的軸(未示出)、底板 蓋12和電動(dòng)機(jī)蓋16。為了清楚起見，僅示出和具體描述了理解本發(fā)明 需要的主要部件。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解，設(shè)備的其余部分與現(xiàn)有的 相同。特別的，所示設(shè)備是已知為"旋轉(zhuǎn)式割草機(jī)"類型的割草機(jī)，其 中，電動(dòng)機(jī)通過直接驅(qū)動(dòng)組件將切割元件圍繞豎直軸線旋轉(zhuǎn)，該直接驅(qū) 動(dòng)組件中，切割元件安裝在電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)軸上。間接驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)同樣是已知 的。這種設(shè)備還包括把手，用于在地面上操縱它，并且通常包括草箱， 用于收集剪下的草。可替換的，切割元件可以是滾筒式割草機(jī)中的滾筒 類型，或者設(shè)備可以是草坪摟草器或者松土機(jī)，其中，多個(gè)齒被安裝用 于在大致圓柱主體上旋轉(zhuǎn)。根據(jù)本發(fā)明，在所有這些情況中，設(shè)備包括 電子整流(EC)電動(dòng)機(jī)，優(yōu)選與鋰離子電池相結(jié)合。
割草機(jī)10的底板和電動(dòng)機(jī)蓋12、 16分別安裝在底板23的上表面 上，并且從割草機(jī)10的前面向后面基本向上傾斜，如設(shè)備在使用中被 使用者移動(dòng)的方向所限定的。電動(dòng)機(jī)蓋16還包括用于容納電池單元13 的隔室(compartment),設(shè)置在電動(dòng)機(jī)蓋16的上表面中，與電動(dòng)機(jī)蓋 16—起形成，或者形成為電動(dòng)機(jī)蓋16的部件。該隔室包括電池蓋14， 蓋14樞轉(zhuǎn)地連接到電動(dòng)機(jī)蓋16，并且可與電動(dòng)機(jī)蓋16閉鎖接合。在 所示實(shí)施例中，電池蓋14鉸接連接到電動(dòng)機(jī)蓋16，從而電池蓋14可 開啟從而為隔室和電池單元13提供后面的入口。本領(lǐng)域技術(shù)人員也可 考慮可替換的開口設(shè)置。圖3是割草機(jī)10的側(cè)面剖視圖，其中電池蓋14處于開口配置。
割草機(jī)的底板23包括位于它的底側(cè)上的切割碗狀件(cutting bowl) 24，其中安裝有切割元件20。電子整流電動(dòng)機(jī)(EC) 15設(shè)置在底板23 的上表面上，并且固定到其處，在切割元件20上方，位于前后輪ll之 間，并且在底板蓋12內(nèi)。切割元件20可由EC電動(dòng)機(jī)15通過驅(qū)動(dòng)軸驅(qū) 動(dòng)，該驅(qū)動(dòng)軸穿過底板23中的孔口。
電動(dòng)機(jī)蓋16還分別包括前部和側(cè)部通氣口 21和22 (圖1和2清 楚示出)。使用中，EC電動(dòng)機(jī)15和電池單元13產(chǎn)生熱，并且如果沒有 冷卻，二者都會(huì)過熱，并且可能受到不可修復(fù)的破壞。因此，通氣口 21、 22設(shè)置成允許冷卻空氣在工作過程中被抽吸經(jīng)過EC電動(dòng)機(jī)15，并 且排出到切割碗狀件24的中心處的低壓區(qū)域中。空氣流動(dòng)路徑(未示 出)同樣設(shè)置從電池隔室通向電動(dòng)機(jī)區(qū)域中，從而冷卻電池單元13。 另外，通過電池蓋14中的槽17和17'發(fā)生周圍空氣流動(dòng)到電池隔室中， 當(dāng)溫室效應(yīng)否則會(huì)造成不可接受的變熱時(shí)，在產(chǎn)品停留在太陽光下的情 況下，其還允許對(duì)流空氣穿過電池隔室。
割草機(jī)10還包括草排出溝槽25，在入口端處與切割碗狀件24連 通，并且形成了割草機(jī)10的后表面中的出口端，在使用中，用于草箱 (未示出)的入口緊靠著該出口端被支撐。割草機(jī)還包括切割高度調(diào)節(jié) 裝置，該裝置在輪子11的軸(未示出)上通過桿30 (圖1)工作。在 使用中，通過可拆的限制夾(未示出)，切割機(jī)構(gòu)的高度被限制不能接 合最低高度的設(shè)定(setting),因?yàn)榕c其它高度的設(shè)定相比，在這些最 低的設(shè)定中切割會(huì)導(dǎo)致不成比例的較高的能量消耗。通過簡(jiǎn)單地移除限 制夾，使用者可以接近最低高度的設(shè)定，但是結(jié)果將遭受每次電池充電 被切割的區(qū)域減小。
優(yōu)選實(shí)施例中，電池單元13可被拆除用于充電，并且可以與第二 電池單元結(jié)合使用以允許使用者通過更換用盡的電池和充電的電池單 元來處理大的區(qū)域。參考圖4-8，示出了閉鎖裝置31，用于閉鎖地接合 電池單元13和電池蓋16與設(shè)備。閉鎖裝置31包括兩級(jí)閉鎖機(jī)構(gòu)，用 于首先與電池蓋14接合，并且然后與電池單元13接合，并且包括主閉 鎖件32和副閉鎖件41，主閉鎖件32具有伸長的折線狀(dog-legged)主體36，主體36安裝在可旋轉(zhuǎn)的樞轉(zhuǎn)部35上。主閉鎖件32的主體36 還包括鉤子形式的卡止件(catch) 34，位于所述樞轉(zhuǎn)部35和主體36 的第一端之間，并且包括遠(yuǎn)臂33，在卡止件34附近，并且朝著主體36 的第一端。如圖5所示，使用中，主臂33可以在電動(dòng)機(jī)蓋16和電池蓋 14之間形成的空腔內(nèi)移動(dòng)，并且被彈簧加載緊靠著電動(dòng)機(jī)蓋16的突出 凸緣40。
當(dāng)電池蓋14處于閉合結(jié)構(gòu)時(shí)，如圖4、 5所示，它用于限制遠(yuǎn)臂 33在所述空腔內(nèi)的運(yùn)動(dòng)?？ㄖ辜?4可與電池蓋14的向內(nèi)突出的凸緣 或者唇部42閉鎖地接合，并且有助于保持電池蓋14在接合結(jié)構(gòu)中緊靠 電動(dòng)機(jī)蓋16。
伸長主體36的第二端形成有銷43，其與樞轉(zhuǎn)部35軸向?qū)R。
如上所述，閉鎖裝置31包括兩級(jí)閉鎖機(jī)構(gòu)，并包括副閉鎖件41。 雖然主閉鎖件32原理上涉及與電池蓋14的閉鎖接合，但是副閉鎖件 41涉及與電池單元13可閉鎖的接合。參考圖6-8，特別是8A-8C，副 閉鎖件41包括第一伸長元件44，元件44具有位于其一端處的伸長的 連接槽45，以及位于其相反端處的柔性肘部50，柔性肘部50將第一伸 長元件44連接到第二伸長元件51。
第二伸長元件51還包括位于其遠(yuǎn)端處的鉤子53以及可樞轉(zhuǎn)的肘 部52，肘部52位于所述鉤子53和所述柔性肘部50之間。第二伸長元 件51通過可樞轉(zhuǎn)的肘部52樞轉(zhuǎn)地安裝在電動(dòng)機(jī)蓋16上，并且通過彈 簧54被偏壓，彈簧在一端連接到鉤子53，在它的另一端連接到主體36。
另外，第二伸長元件51還包括突起形式的電池單元鎖定件55，如 圖4、 5清楚所示，其穿過電池隔室的底部中的孔口，并且與電池單元 13閉鎖地接合。
使用中，主閉鎖件32圍繞樞轉(zhuǎn)部35被彈性偏壓，并且可以在至 少第一位置和至少第二位置之間移動(dòng)，在第一位置，遠(yuǎn)臂33抵靠突出 凸緣40，并且卡止件34與電池蓋14 (圖4)的唇部42接合，在第二 位置，遠(yuǎn)臂33遠(yuǎn)離突出凸緣40，并且卡止件34脫離電池蓋14的唇部 42 (圖6)。在所述至少第一位置，如圖4所示，和圖8A單獨(dú)所示，電 池蓋14緊靠電動(dòng)機(jī)蓋16鎖定，并且電池單元被閉鎖，并且操作地連接。在圖5所示的中間位置，卡止件34脫離唇部42，從而電池蓋14可開 啟，并且遠(yuǎn)臂33抵靠電池蓋14。在圖6所示的所述至少第二位置，電 池蓋14已經(jīng)開啟以允許接近電池單元13。結(jié)果，主閉鎖件32另外可 圍繞樞轉(zhuǎn)部35移動(dòng)，并且從而可以與副閉鎖件41接合，從而有助于電 池單元13的脫離。
另外如圖5所示，其中電池蓋14處于閉合位置，蓋14的存在防 止了閉鎖件的進(jìn)一步移動(dòng)，并且因此防止電池單元13的脫離。
另外，圖8A-C順序單獨(dú)地示出了閉鎖裝置31分別運(yùn)動(dòng)穿過第一、 中間和第二位置。如圖8A和8B所示，朝著中間位置的運(yùn)動(dòng)使得銷43 在伸長的連接槽45內(nèi)移動(dòng)，并且抵靠著伸長的連接槽45的距離柔性肘 部50最遠(yuǎn)的一部分，其中中間位置位于在至少第一和第二位置之間， 并且其中電池蓋處于閉合位置。這種結(jié)構(gòu)中，卡止件34不再與電池蓋 14接合，結(jié)果其可以完全開啟。當(dāng)電池蓋14處于開啟位置時(shí)，閉鎖裝 置31另外可以通過操作者施加的力而朝著所述至少第二位置移動(dòng)，并 且這個(gè)另外的運(yùn)動(dòng)，如圖6和8C所示，使得副閉鎖件41在鎖定位置和 解鎖位置之間移動(dòng)，在鎖定位置，電池單元鎖定件55與電池單元13閉 鎖地接合，在解鎖位置，電池單元13可以從電池隔室移除。當(dāng)閉鎖被 釋放時(shí)，閉鎖裝置31被恢復(fù)到圖7和8A所示的它的默認(rèn)位置。
在優(yōu)選實(shí)施例中，電池單元13的底部中的一系列槽或者肋，以及 電池隔室中的一組互補(bǔ)的肋或者槽，提供了滑動(dòng)接合裝置。這種設(shè)置使 得電池單元13能夠滑入和滑出電池隔室，并且與閉鎖裝置正確地對(duì)準(zhǔn)， 并且用于與割草機(jī)電連接。另外，電池單元13還包括內(nèi)置的彈簧加載 裝置(未示出)，從而確保從電動(dòng)機(jī)15的快速和可靠的脫離，這種設(shè)置 使得接觸弧的可能危險(xiǎn)最小化。由于電池單元鎖定件55與電池單元13 的底側(cè)中形成的鎖止件(detent)的接合，該內(nèi)置的彈簧加載裝置在電 池單元的操作連接過程中被擠壓。結(jié)果，當(dāng)電池蓋14被開啟、并且主 閉鎖件被移動(dòng)到它的第二位置時(shí)，電池單元13自動(dòng)從產(chǎn)品分開小的距 離，如圖6所示。
如圖7所示，電池單元13處于這樣的位置，在該位置，它幾乎完 全從電池隔室內(nèi)它的安裝件被移除。當(dāng)閉鎖已經(jīng)釋放時(shí)，通過手動(dòng)地將它滑動(dòng)就位從而它的底側(cè)上的鎖止件與電池單元鎖定件55閉鎖地接合 從而將它保持在適合的位置，電池單元13被重新連接。在這樣做的過
程中，電池單元13被擠壓復(fù)位緊靠所述內(nèi)置的彈簧加載的裝置，并且 自動(dòng)與割草機(jī)建立電連接。隨后，電池蓋14，當(dāng)被釋放時(shí)，將通過重
力和彈簧加載自動(dòng)落下閉合，并且然后可以方便地閉鎖閉合。
另外，在電池單元沒有正確閉鎖在適合位置的情況中，電池蓋14 的內(nèi)部凸緣60防止電池蓋的閉合。這種設(shè)置為用戶提供了指示，即電 池單元沒有操作連接。
EC電動(dòng)機(jī)，如本發(fā)明中優(yōu)選使用的，包括旋轉(zhuǎn)的電樞，該電樞圍 繞它的圓周具有多個(gè)交替設(shè)置的N-S永久磁極。電動(dòng)機(jī)還包括定子，定 子包括多個(gè)電磁線圈。當(dāng)電動(dòng)機(jī)被致動(dòng)時(shí)，電樞在定子內(nèi)旋轉(zhuǎn)，并且磁 極北極和南極在定子線圈中根據(jù)流過它們的電流產(chǎn)生。電動(dòng)機(jī)另外包括 一系列的檢測(cè)器，該檢測(cè)器在電樞的角度位置基礎(chǔ)上提供電子相位信 息。根據(jù)這個(gè)信息，定子線圈中電流的方向和大小通過電子開關(guān)裝置被 調(diào)制，例如場(chǎng)效應(yīng)晶體管，如MOSFET。
如圖10和11所示，當(dāng)物品被關(guān)掉時(shí)，副電路提供了穿過至少其 中一個(gè)線圈的短路，從而產(chǎn)生了發(fā)電機(jī)效應(yīng)，其為割草機(jī)葉片提供了簡(jiǎn) 單和可靠的制動(dòng)，如安全標(biāo)準(zhǔn)所要求的。這個(gè)副電路可以通過機(jī)械繼電 器提供，或者直接通過使用者操作的開關(guān)提供，優(yōu)選在手柄上。電路中 增加電阻提供了對(duì)于停止速度的另外控制。優(yōu)選的，這設(shè)置為兩三秒之 間。
在可替換實(shí)施例中(圖12A和12B所示)，控制電路還包括能量反 饋或者再生制動(dòng)系統(tǒng)。這種可替換系統(tǒng)中，每次切斷對(duì)電動(dòng)機(jī)的供電， 用于場(chǎng)效應(yīng)晶體管或者M(jìn)OSFET橋的驅(qū)動(dòng)信號(hào)從逆變(inverter)模式 被轉(zhuǎn)換為升壓(booster)模式，并且電動(dòng)機(jī)中存儲(chǔ)的能量被反饋回到 能量供應(yīng)裝置。優(yōu)選實(shí)施例中，能量供應(yīng)裝置是電池。
由于EC電動(dòng)機(jī)的使用，可以實(shí)現(xiàn)較高水平的效率，高于與普通DC 電動(dòng)機(jī)相關(guān)的效率。這是因?yàn)榕cDC電動(dòng)機(jī)的刷式結(jié)構(gòu)相關(guān)的開關(guān)損 耗以及機(jī)械滯后(drag)被避免了。另外，因?yàn)镋C電動(dòng)機(jī)需要較小的 電樞尺寸，由于電樞的空氣動(dòng)力滯后造成的效率損失被降低了。由于電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的控制電路的脈沖波調(diào)制轉(zhuǎn)換參數(shù)，所述的效率可以在較寬的 速度范圍上獲得。
可選的，設(shè)備包括速度控制系統(tǒng)，其調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換參數(shù)從而提供基本 恒定的速度，并且效率通過使用較高電壓而進(jìn)一步提高，這導(dǎo)致相關(guān)的
電阻損失的減小。通常，使用36伏的電池，包括兩組10x3.6伏的鋰
離子電池。本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易想到具有可替換電壓和不同電池設(shè)置
的電池。
如圖9所示，與普通DC電動(dòng)機(jī)中看到的那些相比，電子整流(EC) 電動(dòng)機(jī)的使用，提高了效率水平。另外，并且與普通的DC電動(dòng)機(jī)不同， EC電動(dòng)機(jī)在寬的速度范圍上保持它的效率。在割草機(jī)中，這種效率的 增加導(dǎo)致每次電池充電能夠切割的可能的區(qū)域增加大約15%。電子調(diào)制 電動(dòng)機(jī)的使用還導(dǎo)致割草機(jī)的總體重量的減少，并且因?yàn)檫@種電動(dòng)機(jī)具 有基本緊湊的特征，割草機(jī)的整體尺寸可以減小。
與普通電池相比，鋰離子電池重量輕，并且這導(dǎo)致利用鋰離子電 池的電池操作的割草機(jī)的操作性的提高。這些電池還具有短的充電時(shí) 間，并且通?？梢栽谌昼妰?nèi)被充電到大約80%的容量，并且在一個(gè) 小時(shí)內(nèi)完全充滿，與普通的鉛酸電池不同，其需要二十四小時(shí)才能完全 充電。因此，由于它們的快速充電時(shí)間，可拆的鋰離子電池單元可用于 允許用戶處理大的花園區(qū)域，需要的中斷最少，這種中斷是由于更換充 電和用盡的電池單元造成的。
利用鋰離子電池的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它們不會(huì)遭受自放電或者"記 憶"效應(yīng)的問題，例如當(dāng)電池經(jīng)常僅被放電到一半容量時(shí)的完全容量損 失。當(dāng)利用鋰離子電池時(shí)重要的考慮是確保它們沒有被放電到一定閾值 以下，或者在過高的電池溫度下使用，這否則會(huì)導(dǎo)致電池的破壞。
電池單元通常將包括電池單元狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(未示出)，從而檢測(cè) 電池單元的至少一個(gè)工作參數(shù)，并且根據(jù)工具參數(shù)為轉(zhuǎn)換裝置提供控制
信號(hào)。適合的工作參數(shù)包括但不限于電池單元的電池溫度和端子電壓。
轉(zhuǎn)換裝置控制著電池單元的充電和放電過程，并且可以設(shè)置在電池本身
內(nèi)或者EC電動(dòng)機(jī)內(nèi)。在優(yōu)選實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換裝置設(shè)置在EC電動(dòng)機(jī)中， 這具有降低電池單元發(fā)熱的作用。當(dāng)使用EC電動(dòng)機(jī)時(shí)，任何另外的監(jiān)測(cè)電路可以僅以小的附加成本 方便地結(jié)合在己有的電路內(nèi)。特別的，電池單元可以設(shè)置有電池溫度和 /或電壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。這種監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將發(fā)送信號(hào)給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)相 應(yīng)于此將停止向電動(dòng)機(jī)供電，從而防止電池破壞。
電子整流電動(dòng)機(jī)與鋰離子電池相結(jié)合使用的另外優(yōu)點(diǎn)是可以獲得 非常高的峰值功率，這使得這樣裝配的草坪護(hù)理設(shè)備特別是割草機(jī)可用 在惡劣的切割條件中。
權(quán)利要求
1. 一種草坪護(hù)理設(shè)備，包括由電子整流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的元件。
2. 如權(quán)利要求l所述的草坪護(hù)理設(shè)備，其特征在于，所述元件是切割元件。
3. —種草坪護(hù)理設(shè)備，包括可旋轉(zhuǎn)的切割元件，并且包括與所述 可旋轉(zhuǎn)切割元件相連的再生制動(dòng)系統(tǒng)。
4. 如權(quán)利要求3所述的草坪護(hù)理設(shè)備，其特征在于，還包括電子 整流電動(dòng)機(jī)。
5. 如權(quán)利要求1、 2或4所述的草坪護(hù)理設(shè)備，其特征在于，所 述電子整流電動(dòng)機(jī)通過電池單元供電。
6. 如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的草坪護(hù)理設(shè)備，其特征在于， 所述設(shè)備是植物切割機(jī)，優(yōu)選是割草機(jī)。
7. 如權(quán)利要求5或6所述的草坪護(hù)理設(shè)備，其特征在于，電池單 元包括鋰離子電池。
8. 如權(quán)利要求5-7中任一項(xiàng)所述的草坪護(hù)理設(shè)備，其特征在于， 電池單元可拆除用于充電。
9. 如權(quán)利要求8所述的草坪護(hù)理設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還 包括電池隔室，所述電池隔室具有可開啟的電池蓋，其中電池蓋被鉸接 連接。
10. 如權(quán)利要求9所述的草坪護(hù)理設(shè)備，其特征在于，電池單元 包括接合裝置，接合裝置包括多個(gè)槽或者肋，用于與電池隔室中或者上 設(shè)置的互補(bǔ)的接合裝置滑動(dòng)接合。
11. 如權(quán)利要求i-io中任一項(xiàng)所述的草坪護(hù)理設(shè)備，其特征在于， 設(shè)備還包括控制系統(tǒng)。
12. 如權(quán)利要求ll所述的草坪護(hù)理設(shè)備，其特征在于，控制系統(tǒng) 包括速度控制系統(tǒng)。
13. 如權(quán)利要求12所述的草坪護(hù)理設(shè)備，其特征在于，速度控制 系統(tǒng)包括反饋系統(tǒng)，從而以基本恒定的速度驅(qū)動(dòng)所述電子整流電動(dòng)機(jī)。
14. 如權(quán)利要求11-13中任一項(xiàng)所述的草坪護(hù)理設(shè)備，其特征在 于，設(shè)備還包括電池單元狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
15. 如權(quán)利要求14所述的草坪護(hù)理設(shè)備，其特征在于，控制系統(tǒng) 響應(yīng)于來自電池單元狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的信號(hào)而取消給電動(dòng)機(jī)供電。
16. 如權(quán)利要求15所述的草坪護(hù)理設(shè)備，其特征在于，電池單元 狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括電壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
17. 如權(quán)利要求16所述的草坪護(hù)理設(shè)備，其特征在于，電壓監(jiān)測(cè) 系統(tǒng)響應(yīng)于電池電壓而提供信號(hào)給控制系統(tǒng)。
18. 如權(quán)利要求16或17所述的草坪護(hù)理設(shè)備，其特征在于，控 制系統(tǒng)響應(yīng)于落到預(yù)定水平以下的電壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的信號(hào)取消給電動(dòng)機(jī) 供電。
19. 如引用權(quán)利要求5-13中任一項(xiàng)的權(quán)利要求14-18中任一項(xiàng)所 述的草坪護(hù)理設(shè)備，其特征在于，電池單元狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括溫度監(jiān)測(cè) 系統(tǒng)。
20. 如權(quán)利要求19所述的草坪護(hù)理設(shè)備，其特征在于，溫度監(jiān)測(cè) 系統(tǒng)響應(yīng)于單元中電池的溫度提供信號(hào)給控制系統(tǒng)。
21. 如權(quán)利要求19或20所述的草坪護(hù)理設(shè)備，其特征在于，控 制系統(tǒng)響應(yīng)于超過預(yù)定水平的溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的信號(hào)取消給電動(dòng)機(jī)供電。
22. 如權(quán)利要求9-21中任一項(xiàng)所述的草坪護(hù)理設(shè)備，其特征在于， 設(shè)備還包括電池蓋閉鎖裝置。
23. 如權(quán)利要求22所述的草坪護(hù)理設(shè)備，其特征在于，設(shè)備還包括電池單元閉鎖裝置。
24. 如權(quán)利要求23所述的草坪護(hù)理設(shè)備，其特征在于，電池單元 閉鎖裝置樞轉(zhuǎn)地安裝在設(shè)備上。
25. 如權(quán)利要求24所述的草坪護(hù)理設(shè)備，其特征在于，電池單元 閉鎖裝置還包括可回退的卡止件，通過圍繞樞轉(zhuǎn)安裝件旋轉(zhuǎn)，所述卡止 件可以與電池單元接合。
26. 如權(quán)利要求25所述的草坪護(hù)理設(shè)備，其特征在于，電池單元 還包括至少一個(gè)鎖止件，用于與電池單元閉鎖裝置的可回退的卡止件接 合0
27. 如權(quán)利要求26所述的草坪護(hù)理設(shè)備，其特征在于，所述至少 一個(gè)鎖止件位于電池單元的底側(cè)上。
28. 如權(quán)利要求26或27所述的草坪護(hù)理設(shè)備，其特征在于，電 池蓋閉鎖裝置和電池單元閉鎖裝置可操作地連接。
29. 如權(quán)利要求28所述的草坪護(hù)理設(shè)備，其特征在于，電池單元 閉鎖裝置與電池蓋閉鎖裝置被可操作地偏壓。
30. 如權(quán)利要求28或29所述的草坪護(hù)理設(shè)備，其特征在于，電 池蓋閉鎖裝置和電池單元閉鎖裝置獨(dú)立工作。
31. 如權(quán)利要求27-30中任一項(xiàng)所述的草坪護(hù)理設(shè)備，其特征在 于，電池單元還包括彈簧加載裝置。
32. 如權(quán)利要求31所述的草坪護(hù)理設(shè)備，其特征在于，彈簧加載 裝置提供從草坪護(hù)理設(shè)備快速和可靠的電路脫離。
33. 如權(quán)利要求31或32所述的草坪護(hù)理設(shè)備，其特征在于，由 于電池單元閉鎖裝置的可回退的卡止件與電池單元底側(cè)中形成的所述 至少一個(gè)鎖止件的接合，彈簧加載裝置在電池單元的工作連接過程中被 壓縮。
34. 如權(quán)利要求33所述的草坪護(hù)理設(shè)備，其特征在于，當(dāng)電池蓋 開啟并且電池單元閉鎖裝置脫開時(shí)，彈簧加載裝置將電池單元從草坪護(hù) 理設(shè)備自動(dòng)分離小的距離。
35. 如權(quán)利要求26-34中任一項(xiàng)所述的草坪護(hù)理設(shè)備，其特征在 于，通過手動(dòng)地將電池單元滑動(dòng)就位從而它的底側(cè)上的所述至少一個(gè)鎖 止件與電池單元閉鎖裝置的可回退的卡止件閉鎖接合，電池單元連接到 草坪護(hù)理設(shè)備。
36. 如權(quán)利要求35所述的草坪護(hù)理設(shè)備，其特征在于，所述至少 一個(gè)鎖止件與可回退卡止件的閉鎖接合將電池單元相對(duì)于草坪護(hù)理設(shè) 備適合地定位，從而建立電連接。
37. 如引用權(quán)利要求1或2的權(quán)利要求1、 2、 5-36中任一項(xiàng)所述 的草坪護(hù)理設(shè)備，其特征在于，還包括與被驅(qū)動(dòng)元件相連的再生制動(dòng)系 統(tǒng)。
38. 如權(quán)利要求3、 4或37所述的草坪護(hù)理設(shè)備，其特征在于， 再生制動(dòng)系統(tǒng)包括逆變模式和升壓模式，在逆變模式中，能量可以從電 源傳遞給電動(dòng)機(jī)，在升壓模式，由于元件旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生并且保持在電動(dòng)機(jī)中 的能量可以被反饋并存儲(chǔ)在電源中。
39. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的草坪護(hù)理設(shè)備，其特征在于， 草坪護(hù)理設(shè)備還包括工作高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。
40. 如權(quán)利要求39所述的草坪護(hù)理設(shè)備，其特征在于，工作高度 調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括限制器以限制工作高度。
41. 如權(quán)利要求40所述的草坪護(hù)理設(shè)備，其特征在于，限制器可 從它的限制位置移動(dòng)到非限制位置。
42. 使用電子整流電動(dòng)機(jī)作為用于草坪護(hù)理設(shè)備中元件的原動(dòng)機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種草坪護(hù)理設(shè)備，特別是植物切割草坪護(hù)理設(shè)備，例如割草機(jī)。描述了草坪護(hù)理設(shè)備包括由電子整流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)并且由電池單元供電的元件。
文檔編號(hào)A01D69/02GK101522017SQ200780036734
公開日2009年9月2日 申請(qǐng)日期2007年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月1日
發(fā)明者A·庫森, W·希爾施布格爾 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司