CN107343397A - 电动微耕机及耕作方法 - Google Patents
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Abstract
一电动微耕机，包括：一机身，一电池箱，一控制器，所述控制器连接于所述电池箱，一驱动系统，所述驱动系统连接于所述控制器，一机械传动机构，所述机械传动机构连接于所述驱动系统，一耕耘组件，所述耕耘组件连接于所述机械传动系统。所述电动微耕机以电力为动力源，能够用于旱田的耕耘、培土等作业。
Description
技术领域
本发明涉及农业机械领域，尤其涉及一电动微型耕耘机及耕作方法，能够用于旱田的耕耘、培土等作业。
背景技术
传统耕耘机在运行过程中会产生大量的有害气体，不但污染环境，还大大的影响人类健康。燃油机械排放的尾气中有碳氢化合物、氮氧化合物、一氧化碳、二氧化硫、臭氧、以及二氧化碳等。其中碳氢化合物中的苯是一种致癌物质，可引发人体血癌、贫血、血小板的减少等，氮氧化合物是一种强烈的腐蚀剂，对人体的呼吸系统有刺激作用，一氧化碳会造成人体内部缺氧，危害中枢神经，二氧化硫能损害人体的内脏，对呼吸系统有强烈的刺激作用，臭氧对人体的器官也有损害作用。燃油机械产生的尾气中的这些气体对人体的危害很大，除此之外，二氧化碳的增多会加剧温室效应，氮氧化物以及硫化物还会导致酸雨，从而对环境造成不利的影响。
虽然少量的有害气体并不会造成即时的危害，但是在农业现代化的背景下，有越来越多的农业机械被使用替代人工。目前大部分传统耕耘机使用的是燃油发动机作为动力源，虽然提高了农业种植的效率，但是燃油消耗量大，而且燃油排放的尾气的积累给操作人员的身体以及自然环境都带来了很多不利的影响。
随着电动自行车、电动汽车等的使用，人们逐渐看到了以电力作为动力源的机械对于人体健康以及自然环境的有利影响。因此，将电力作为动力源替代燃油应用在耕耘机上成为了一个很有意义的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一电动微耕机，所述电动微耕机以电力为动力源，能够用于旱田的耕耘、培土等作业。
本发明的另一目的在于提供一电动微耕机，所述电动微耕机采用电动系统为 高效作业提供了动力保障。
本发明的另一目的在于提供一电动微耕机，所述电动微耕机包括有一电池箱为所述电动微耕机提供能源。
本发明的另一目的在于提供一电动微耕机，所述电动微耕机的所述电池箱包括有一电池管理系统，能够检测并处理所述电池箱的各种电池信息。
本发明的另一目的在于提供一电动微耕机，所述电动微耕机包括一控制器和一驱动系统，所述控制器检测所述驱动系统并提供可行性的工作信息，并及时给予所述驱动系统指令；所述驱动系统通过机械传动机构给予各功能模块动力。
本发明的另一目的在于提供一电动微耕机，所述电动微耕机还可包括一显示系统，操作人员通过所述显示系统提供的信息操作相关的机械机构达到运行和耕耘的目的。
本发明的另一目的在于提供一电动微耕机，所述电动微耕机具有良好的防水性能。
本发明的另一目的在于提供一电动微耕机，所述电动微耕机体积小巧，便于收纳和使用。
本发明的另一目的在于提供一电动微耕机，所述电动微耕机具有低震动和低噪音的设计，从而使操作人员长时间作业也能感觉轻松舒适。
本发明的另一目的在于提供一电动微耕机，所述电动微耕机具有双重开关，安全使用。
本发明的另一目的在于提供一电动微耕机，所述电动微耕机坚固耐用，使用寿命长。
本发明的另一目的在于提供一电动微耕机，所述电动微耕机包括电动系统，有利于环保。
为了实现上述目的，本发明提供一电动微耕机，其特征在于，包括：
一电池箱，
一控制器，所述控制器连接于所述电池箱，
一驱动系统，所述驱动系统连接于所述控制器，
一机械传动机构，所述机械传动机构连接于所述驱动系统
一耕耘组件，所述耕耘组件连接于所述机械传动系统，以及
一机身，所述控制器安装于所述机身。
在一实施例中，所述电池箱包括一电池箱体、一电池组、一电池管理系统和一输出端连接器，所述电池组和所述电池管理系统电气性连接并设置于所述电池箱体内，所述输出端连接器设置于所述电池箱体的侧部，所述输出端连接器连接于所述控制器和所述显示系统。
在一实施例中，所述电池管理系统进一步包括一控制单元模块、一检测模块、一电量均衡及控制模块和一数据通信与传输模块，所述检测模块电连接于所述控制单元模块，所述控制单元模块连接于所述电量均衡及控制模块，所述控制单元模块通过CAN总线通过所述输出端连接器连接于所述控制系统进行信息交互。
在一实施例中，所述检测模块进一步包括一数据采集与分析模块和一绝缘检测模块，所述控制单元模块包括一SOC模块、一充放电管理与控制模块和一热管理与控制模块，各所述模块之间电气性连接。
在一实施例中，所述电池组具有多个电池单元，各所述电池单元之间为并联连接，各所述电池单元分别连接于所述检测模块。
在一实施例中，所述输出端连接器进一步包括一CAN输出端口和一电源线端口，所述CAN输出端口通过CAN总线的方式和其他部件进行信息交换，所述数据通信与传输模块将所述电池组的各信息通过所述CAN输出端传送至所述显示系统，所述电源线输出端连接于一电源适配器，得以对所述电池组进行充电。
在一实施例中，所述电池组为模块化蓄电池。
在一实施例中，所述输出端连接器的各输出端接口为通用的接口。
在一实施例中，所述控制器包括一CAN通信模块和一电控单元模块电连接于所述CAN通信模块，所述CAN通信模块电连接于所述输出端连接器以及所述显示系统。
在一实施例中，所述控制器的操控方式为集成式或远程控制式。
在一实施例中，所述驱动系统包括一电机、一变速箱、一离合器和一输出轴，所述离合器连接所述电机和所述变速箱，所述变速箱连接于所述输出轴，所述电机控制所述变速箱实现所述机械传动机构的驱动。
在一实施例中，所述电机的安装位置处于所述机身的前端。
在一实施例中，所述驱动系统还包括一电机转速传感器和一输出轴传感器，所述电机转速传感器连接于所述电机的一电机输出轴和所述控制器，所述输出轴传感器连接于所述取出系统的所述输出轴和所述控制器。
在一实施例中，所述驱动系统还包括一执行机构组件，所述控制器的所述电控单元模块通过所述执行机构组件给予所述驱动系统指令。
在一实施例中，所述执行机构组件包括一电动执行机构、一离合器执行机构和一换挡驱动执行机构，所述电控单元模块通过所述电动执行机构控制所述电机，所述电控单元模块通过所述离合器执行机构控制所述离合器，所述电控单元模块通过所述换挡驱动执行机构控制所述变速箱。
在一实施例中，所述电机的类型是鼠笼式交流电机。
在一实施例中，所述电机包括一定子和一转子，所述电机在所述定子的外面采用铝合金作为外壳。
在一实施例中，所述电机和所述变速箱的连接方式是齿轮连接或轴连接或皮带连接或花键连接方式。
在一实施例中，所述电机的一电机电源线输出端采用了航空连接器，所述电机的两端盖处采用了硅胶垫，所述电机的输出轴处采用了防水防油的密封油封。
在一实施例中，所述机身包括一扶手架、一基架延伸于所述扶手架和一轮组架连接于所述基架，以及一行进组件，所述电池箱、所述驱动系统和所述控制器均设置于所述基架，所述机械传动机构连接所述驱动系统和所述机身的所述行进组件。
在一实施例中，所述行进组件包括两机轮和两尾轮连接于所述基架。
在一实施例中，所述扶手架的尾端还各设置有一扶手。
在一实施例中，所述耕耘组件包括一耕爪、一爪轴连接于所述耕爪，和设置于所述基架的一阻尼臂棒，所述爪轴同轴连接所述机械传动机构、所述耕爪以及所述机轮。
在一实施例中，所述耕爪包括至少一耕刀、一基片和耕刀连接件将所述耕刀牢固地固定到所述基片。
在一实施例中，所述耕耘组件还包括一销子连接于所述爪轴。
在一实施例中，所述控制器还包括一运行开关通过电气导线连接于所述CAN通信模块并设置于所述扶手架的所述扶手。
在一实施例中，所述控制器还包括一安全启动按钮通过电气导线连接于所述运行开关并设置于所述扶手架的所述扶手。
在一实施例中，所述控制器还包括一钥匙开关设置于所述扶手架的中部，并 电连接于所述CAN通信模块。
在一实施例中，所述阻尼臂棒包括一阻尼臂棒锁紧销并具有一耕耘浅侧孔、一耕耘深侧孔和一移动收纳孔依次从所述阻尼臂的一端向另一端并行排列布置。
在一实施例中，所述轮组架还包括有一尾轮锁紧销可活动式连接于所述基架。
在一实施例中，所述电动耕耘机还包括一洁净盘组件可拆卸地连接于所述机身。
在一实施例中，所述洁净盘组件包括一洁净盘、一橡胶绑带设置于所述洁净盘的两端，所述电动耕耘机还包括一翼子板设置于所述基架，并能够通过一长孔部连接于所述翼子板下部的一挂钩上。
在一实施例中，所述显示系统包括一电池信息显示模块、一机体状态显示模块和一显示屏，所述电池信息显示模块和所述机体状态显示模块的信息被传输显示在所述显示屏上。
在一实施例中，所述显示系统为集成式或远程式。
在一实施例中，所述电池信息显示模块还可以包括一SOC状态显示模块、一电流电压显示模块和一电量显示模块相互电连接。
在一实施例中，所述显示系统包括一电池信息显示模块、一机体状态显示模块和一显示屏，所述SOC状态显示模块电连接于所述SOC模块，即时地将SOC状态信息显示到所述显示屏上，所述电流电压显示模块电连接于所述检测模块，即时地将所述电池组的电压和电流状态显示到所述显示屏上，所述电量显示模块电连接于所述充放电管理与控制模块，即时地将所述电池组的电量信息显示于显示屏上。
在一实施例中，所述电池信息显示模块还可以包括一报警发声模块，所述报警发声模块电连接于所述热管理和控制模块。
在一实施例中，所述显示系统还包括多个指示灯电气连接于所述电池信息显示模块和所述机体状态显示模块。
在一实施例中，所述扶手架还包括一扶手固定部设置于两所述扶手的结合处。
在一实施例中，所述电机的电源连接结构包括:一母接头和一公接头，以及与所述母接头和所述公接头分别相配合的两尾盖、两防水塞、两防水爪、多个防水垫片、和一防水螺母，所述尾盖连接于所述防水塞，所述防水爪连接于所述防水塞，所述防水螺母通过所述防水垫片连接于所述防水爪，所述母接头连接于所 述防水螺母，所述公接头通过所述防水垫片连接于所述防水螺母
根据本发明的另一方面，还揭露了一电动微耕机的耕作方法，所述电动微耕机的耕作方法包括以下步骤：
(A)所述电动微耕机的一运行开关或者一钥匙开关接受到一外力并导通所述电动微耕机的电路；
(B)所述电动微耕机的一电池箱接收指令并提供电力源；
(C)所述电动微耕机的一控制系统接收指令并控制一驱动系统驱动一机械传动机构；
(D)所述机械传动机构带动一耕耘组件进行耕作以及带动一行进组件进行移动；
(E)所述运行开关或者所述钥匙开关接受到的外力消失，电路被切断；
(F)所述耕耘组件停止耕作并且所述行进组件停止移动。
附图说明
图1是根据本发明的一优选实施例的电动微耕机的立体示意图。
图2是根据本发明的上述优选实施例的电动微耕机的框架示意图。
图3A是根据本发明的上述优选实施例的电动微耕机的一电池箱的立体示意图。
图3B是根据本发明的上述优选实施例的电动微耕机的所述电池箱的立体示意图。
图4A是根据本发明的上述优选实施例的电动微耕机的一电机的侧面示意图。
图4B是根据本发明的上述优选实施例的电动微耕机的一电机的转子的立体示意图。
图5是根据本发明的上述优选实施例的电动微耕机的一电机电源线输出端的立体放大示意图。
图6是根据本发明的上述优选实施例的电动微耕机的一显示系统的一实施方式示意图。
图7A是根据本发明的上述优选实施例的电动微耕机的一耕爪的立体放大示意图。
图7B是根据本发明的上述优选实施例的电动微耕机的一耕耘组件的侧面示 意图。
图7C是根据本发明的上述优选实施例的电动微耕机的一耕耘组件的侧面示意图。
图8A是根据本发明的上述优选实施例的电动微耕机的一洁净盘的立体示意图。
图8B是根据本发明的上述优选实施例的电动微耕机的一洁净盘连接于所述电动耕耘机的立体示意图。
图9是根据本发明的上述优选实施例的电动微耕机的立体示意图，示意了所述电动微耕机的移动位置和工作位置。
图10是根据本发明的上述优选实施例的电动微耕机的一阻尼臂棒的立体放大示意图。
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。
如图1至图10所示为本发明的一电动微耕机的一优选实施例。所述电动微耕机以电力为动力源，能够用于旱田的耕耘、培土等作业。
如图1所示，所述电动微耕机包括一电池箱10、一控制器20、一驱动系统30、一机械传动机构40、一显示系统50、一耕耘组件60和一机身70。所述机身70包括一机体支撑架71和一行进组件72。在本优选实施例中，所述行进组件72被实施为两机轮720和两尾轮721连接于所述机体支撑架71。更具体地，所述机体支撑架71还包括一扶手架711、一基架712延伸于所述扶手架711和一轮组架713连接于所述基架712。为了提高操作人员的舒适度，在所述扶手架711的一尾端还设置有一扶手7111，提高操作人员握持所述扶手架711的舒适度。所述电池箱10、所述驱动系统30和所述控制器20均设置于所述基架712。所述机械传动机构40连接所述驱动系统30和所述机身70的所述行进组件72，所述电池箱10输出电能并控制所述驱动系统30驱动所述机械传动机构40，所述机械传动机构40完成所述电动微耕机的前进后退等运行以及带动所述耕耘组件60 完成耕耘农作物幼苗的目的。
如图2、图3A和图3B所示，所述电池箱10能够为所述电动微耕机提供电力能源。具体地，所述电池箱10包括一电池箱体11、一电池组12、一电池管理系统13和一输出端连接器14。所述电池箱体11的顶部还设置有一电池箱提手111，方便操作。所述电池组12和所述电池管理系统13电气性连接并设置于所述电池箱体11内。所述输出端连接器14设置于所述电池箱体11的侧部，所述输出端连接器14连接于所述控制器20和所述显示系统50。所述输出端连接器14进一步包括一CAN输出端口141和一电源线端口142。所述CAN输出端口141通过CAN总线的方式和其他部件进行信息交换，所述电源线输出端142可以连接于一电源适配器90，得以对所述电池组12进行充电。值得一提的是，在本发明的这个优选实施例中，如图3B所示，所述CAN输出端口141和所述电池箱体11的连接结构可实施为图中的结构，所述电源线端口142和所述电池箱体11的连接结构可实施为图中的结构。本领域的技术人员可以理解的是，所述CAN输出端口141和所述电源线端口142的具体结构可以作合理的变形实施，本发明并不受此限制。
更进一步地，所述电池组12的内部具有多个电池单元120，各所述电池单元120并联连接后电连接于所述电池管理系统13。所述电池组12通过所述电池管理系统13检测后输出电能，从而为所述电动微耕机提供动力能源。
也就是说，在本发明的这个优选实施例中，所述电池箱体还包括两端盖，所述输出端连接器14设置在所述端盖两侧。所述电池管理系统13通过CAN总线的方式与所述电动微耕机的所述控制器20进行信息交互。所述电池管理系统13电连接于所述显示系统50，能够将所述电池组12的信息输出至所述显示系统50，方便进行人机交互。
更具体地，所述电池管理系统13(英文为BATTERY MANAGEMENT SYSTEM，以下简称为BMS)是所述电池组12与操作人员之间的纽带，主要对象是二次电池。所述电池管理系统(BMS)13主要就是为了能够提高电池的利用率，防止电池出现过度充电和过度放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态。
所述电动微耕机的所述电池管理系统(BMS)13主要用于对所述电动微耕机的电池参数进行实时监控、故障诊断、SOC估算、短路保护、漏电检测、显示 报警、充放电选择等，并通过CAN总线的方式与所述电动微耕机的所述控制器20进行信息交互，保障所述电动微耕机高效、可靠、安全作业。
因此，所述电池管理系统(BMS)13进一步包括一控制单元模块131、一检测模块132、一电量均衡及控制模块133和一数据通信与传输模块134。各所述电池单元120分别连接于所述检测模块132，所述检测模块132电连接于所述控制单元模块131，所述控制单元模块131连接于所述电量均衡及控制模块133。所述控制单元模块131通过CAN总线通过所述输出端连接器14连接于所述控制系统20进行信息交互。所述数据通信与传输模块134能够将所述电池组12的各信息通过所述CAN输出端141传送至所述显示系统50。所述检测模块132进一步包括一数据采集与分析模块1321和一绝缘检测模块1322，所述控制单元模块131包括一SOC模块(State of Charge)1311、一充放电管理与控制模块1312、和一热管理与控制模块1313。
更具体地，所述数据采集与分析模块1321在所述电池组充放电过程中，实时采集所述电动微耕机的所述电池组12中的每块电池的端电压和温度、充放电电流及电池组总电压。所述SOC模块1311准确估测动力电池组的荷电状态，即电池剩余电量，保证SOC维持在合理的范围内，防止由于过充电或过放电对电池造成损伤，并随时显示所述电动微耕机的所述电池组12的剩余能量，即储能电池的荷电状态。所述充放电管理与控制模块1312防止所述电池粗12发生过充电或过放电现象。所述电量均衡及控制模块133为各所述电池单元120均衡充电，能够判断并自行进行均衡处理，使所述电池组12中各个所述电池单元120都达到均衡一致的状态。所述电池组12的主要信息通过所述电池管理系统13的所述数据通信与传输模块134在所述显示系统50进行实时显示。所述热管理与控制模块1313实时采集所述电池组12的所述电池单元120内的测点温度，通过对散热风扇的控制防止电池温度过高。所述绝缘检测模块1322监测供电短路漏电等可能对人身和设备产生危害的状况。所述电池组12与各所述检测模块132之间可以采用精度高、稳定性好的传感器(例如电流传感器、电压传感器和温度传感器等)来进行实时检测。
值得一提的是，所述电池组12采用模块化蓄电池，蓄电池的种类可以采用多种，例如阀控密封式铅酸蓄电池、镍氢电池、镍镉电池、锂离子电池、聚合物锂电池、锌空电池、燃料电池、太阳能电池等等。为了将进一步减轻整机的重量， 优选地，在本发明的这个优选实施例中，所述电池组12采用锂离子电池。
此外，在本发明的这个优选实施例中，所述电池组12实施为模块化的蓄电池可以达到不同型号的所述电动微耕机的通用。所述模块化蓄电池之间为并联连接，也就是说，各电池同级全部相连，电压不变，输出电流为各电池的总电流之和。
值得一提的是，所述输出端连接器14的各输出端接口全部使用通用的接口。从而可以根据不同的功率的需要拆分或者合并使用。所述电池组12的设置位置，在本发明的其他实施例中，也可以在尽量不改变原来使用内燃机作为动力源的传统耕耘机的结构设置。也就是说，在原来内燃机的设置位置上代替内燃机设置所述电池组12。
值得一提的是，所述电池箱10还包括一线束管16连接于所述CAN输出端口141，所述线束管16为空心管状，内部容置有导线，起到保护导线的作用。
所述控制器20检测所述驱动系统30并提供可行性的工作信息，并及时给予所述驱动系统30指令；所述驱动系统30通过所述机械传动机构40给予各功能模块动力；操作人员通过所述显示系统50提供的信息操作设置于所述机身70上的相关的机械机构达到运行和耕耘农作物幼苗的目的。
更具体地，所述控制器20包括一CAN通信模块21和一电控单元模块22。所述CAN通信模块电连接于所述输出端连接器14以及所述显示系统50，用于信息的通信与传输。所述电控单元模块22用于检测所述驱动系统30并提供可行性的工作信息，并及时给予所述驱动系统30指令。
值得一提的是，在本发明的优选实施例中，所述控制器20的操控方式采用集成式。集成式的所述控制器20设置在所述机体70上，通过有线或者无线的方式连接至各功能模块。在本发明的其他实施例中，所述控制器20的操控方式为远程遥控式，也即是说操作人员可以使用一远程遥控器对所述电动微耕机进行远程遥控。
所述驱动系统30包括一电机31、一变速箱32、一离合器33和一输出轴34。所述离合器连接所述电机31和所述变速箱33，所述变速箱33连接于所述输出轴34，所述电机31控制所述变速箱32实现所述机械传动机构40的驱动。为了更好地节省空间和保持所述电动微耕机的外观，所述电机31的安装位置处于所述机身70的前端，优选地，如图1所示，所述电机31设置于所述电池箱10的 侧边。所述电机31的初始转速以及所述输出轴34的转速分别通过一转速传感器351和352检测到并反馈给所述控制器20。所述控制器20的所述电控单元模块22通过一执行机构组件36给予所述驱动系统30指令。也就是说所述执行机构组件36包括一电动执行机构361、一离合器执行机构362和一换挡驱动执行机构363。所述电控单元模块22通过所述电动执行机构361控制所述电机31，所述电控单元模块22通过所述离合器执行机构362控制所述离合器33，所述电控单元模块22通过所述换挡驱动执行机构363控制所述变速箱32。
此外，由于所述电动微耕机的工作的特殊性，其需要较强的转矩和较高的绝缘性，故可以采用免维护、结构简单、调速范围广的交流变频电机。当然也可以采用其他的电机。在所述电动微耕机在运行转弯时需要翘起所述机身70的前端才能实施转弯功能，因此对所述电机31的重量提出了很高的要求。也就是说，如图4A和4B所示。所述电机31的类型采用鼠笼式交流电机(转子绕组不是由绝缘导线绕制而成，而是铝条或铜条与短路环焊接而成或铸造而成的三相异步电动机称为鼠笼式电机)，所述电机31包括一定子311和一转子312。所述转子312是三相异步电动机的旋转部分，所述转子312包括一转子铁心3121、一转子绕组3122和一转轴3123。所述转子铁心3121也是所述电机31的磁路的一部分，由外圆周上冲有均匀线槽的硅钢片叠压而成，并固定在所述转轴3123上。所述转子铁心3121的线槽中设置有所述转子绕组3122。所述转子绕组3122形状为鼠笼状，它的结构是嵌入线槽中铜条为导体，铜条的两端用短路环焊接起来，也可以采用较便宜的铝替代铜，将转子导体、短路环和风扇等铸成一体，成为铸铝鼠笼式转子。所述电机31在所述定子311的外面采用铝合金作为外壳。这样一是减轻了所述电机31的重量，二是增加了所述电机31的散热功能。此外，所述电机31的两电机端盖采用了铝合金压铸工艺。
值得一提的是，所述电机31和所述变速箱32的连接方式有齿轮连接、轴连接、皮带连接和花键连接方式。在本发明的优选实施例中，所述电机31和所述变速箱32的连接方式采用齿轮连接。齿轮连接能够将齿轴、传动轴和链条、齿轮、皮带轮、正轮都整合进去。
进一步地，所述机械传动机构40连接于所述输出轴34。所述机械传动机构40在所述输出轴34的驱动下带动所述电动微耕机的所述行进组件72。也就是说，在本发明的这个优选实施例中，所述电机31得以驱动所述电动微耕机的所述机 轮720转动，各所述机轮720转动完成所述电动微耕机的前进、后退和速度的改变等行进功能。
值得一提的是，在本发明的其他实施例中，所述电动微耕机也可以采用轮毂电机技术，也就是说将动力、传动和制动装置都整合到轮毂内，从而将所述电动微耕机的机械部分大大简化。轮毂电机技术的应用能够省略大量的传送部件，使所述电动微耕机的结构更简单，重量也减轻，也提高了传动效率。轮毂电机具备单个车轮独立驱动的特性，可以通过左右车轮的不同转速甚至反转实现差动转向，大大减小车辆的转弯半径，在特殊情况下几乎可以实现原地转向，从而使所述电动微耕机在田间作业时更容易转向。
进一步地，所述耕耘组件60包括一耕爪61、一爪轴62连接于所述耕爪61，和设置于所述基架712的一阻尼臂棒63。所述爪轴62同轴连接所述机械传动机构40、所述耕爪61以及所述机轮720，从而所述转动轴34驱动所述机械传动机构40时，所述机械传动机构40能够带动所述爪轴62转动，进而所述耕爪61能够转动进行耕作，同时连接于所述爪轴62的所述机轮720能够同轴转动，完成所述电动耕耘机的行进功能。
如图7A至7C所示为所述耕爪61。所述耕爪61包括至少一耕刀611、一基片612和耕刀连接件613将所述耕刀611牢固地固定到所述基片612上。优选地，所述耕刀连接件613可以实施为螺栓和螺母连接式。
为了配合所述电动微耕机的作业幅宽，可以分割所述耕爪61。所述耕爪61与耕幅D1和D2的关系如图7B和7C所示。所述耕耘组件60还包括一销子64连接于所述爪轴62，通过拆下外侧的细销641，拆下外侧的所述耕爪61，从而实现耕幅从D1到D2的调节。
值得一提的是，为了便于人机互动以及便于操作人员操作所述电动耕耘机，所述控制器20还包括一运行开关24通过电气导线连接于所述CAN通信模块21并设置于所述扶手架711的所述扶手7111处。操作人员通过所述运行开关24进行人机互动控制所述电动耕耘机的工作和停止。
值得一提的是，所述控制器20还包括一安全启动按钮23通过电气导线连接于所述运行开关24并设置于所述扶手架711的所述扶手7111处。在实际作业中，所述安全启动按钮23未被按下的时候，即使操作人员启动了所述运行开关24，所述电动耕耘机并不进行工作，从而防止误操作引起的突然工作状态以及提高安 全性能。当所述安全启动按钮23为被按下的状态的时候，所述运行开关24能够正常控制所述电动耕耘机。
此外，如图6所示，所述控制器20还包括一钥匙开关25设置于所述扶手架711的中部，并电连接于所述CAN通信模块21。所述钥匙开关具有“开”和“关”的两个状态，能够通过电路导通的切断的状态切换实现所述电动耕耘机的运行和强制停止。
在本发明的这个优选实施例中，操作人员握住所述运行开关24时，所述耕爪61开始旋转，放开时，所述耕爪61停止；所述运行开关24为按下的状态时，所述安全启动按钮23也为被按下的状态，待所述耕爪61转动后，所述安全启动按钮23可以被恢复为未被按下的状态。本领域的技术人员可以理解的是，这里的被按下和未被按下的状态可为电气中的导通和未导通状态。
所述阻尼臂棒63起着调节耕耘深度、防止所述电动耕耘机向前方行走的作用，而所述电动耕耘机的耕耘深度通过上下移动所述阻尼臂棒63来调节。具体地，如图9和图10所示，所述阻尼臂棒63包括一阻尼臂棒锁紧销630并具有一耕耘浅侧孔631、一耕耘深侧孔632和一移动收纳孔633依次从所述阻尼臂63的一端向另一端并行排列布置。通过变更锁紧销630在各个孔的位置，能够调节耕耘的深度。当操作人员下压所述扶手7111时，所述阻尼臂棒63的一端插入到土中边施加阻力边耕耘。此外，操作人员依据土地的硬度上下压所述扶手7111，能够边调节所述阻尼臂棒63的深度边作业。操作人员下压所述扶手7111，所述阻尼臂棒63变深，实现深耕。上提所述扶手7111，松掉阻力时可以较浅的快速前进。
值得一提的是，如图9所示，所述轮组架713还包括有一尾轮锁紧销7131可活动式连接于所述基架712。所述尾轮锁紧销7131被拉起时，能够变更所述尾轮721的位置。所述尾轮721位置有移动位置(图中虚线所示的位置)和作业位置两处固定孔位。
值得一提的是，如图8A和8B所示，所述电动耕耘机还包括一洁净盘组件80，能够防止运输时或者是保管期间被弄脏或者是弄伤地面。所述尾轮720和所述阻尼臂棒63被调至移动位置，为可移动状态，所述洁净盘组件80的广口朝向机器一方，下压所述扶手7111将所述耕爪61放入所述洁净盘组件80中。更具体地，所述洁净盘组件80包括一洁净盘81、一橡胶绑带82设置于所述洁净盘 81的两端。所述电动耕耘机还包括一翼子板84设置于所述基架712。并能够通过一长孔部820连接于所述翼子板84下部的一挂钩841上。
值得一提的是，所述基架712还包括一保险杠7121，用于保护所述电动耕耘机。
值得一提的是，电动系统为机器的高效作业提供了动力保障，低震动和低噪音的设计使操作人员长时间作业也能感觉轻松舒适。
此外，值得一提的是，由于所述电动微耕机在田里是敞开式工作，需要更好的防水措施，一般应达到IP65。故对所述电机31的一电机电源线输出端310采用了航空连接器(此连接器能达到IP66以上的标准)，所述电机31的两端盖处采用了硅胶垫，所述电机31的输出轴处采用了防水防油的密封油封。在本发明的这个优选实施例中，如图5所示，根据一个另外的实施例，所述电机电源线输出端310结构包括公母配合结构，其具体包括尾盖31011和31012、防水塞31021和31022、防水爪31031和31032、多个防水垫片3104、防水螺母3105、母接头3106、公接头3107。所述尾盖31011连接于所述防水塞31021，所述防水爪31031连接于所述防水塞31021，所述防水螺母3105通过所述防水垫片3104连接于所述防水爪31031，所述母接头3106连接于所述防水螺母3105，所述公接头3107通过所述防水垫片3104连接于所述防水螺母3105，所述防水爪31032连接于所述防水塞31022，所述防水塞31022连接于所述尾盖31012。上述输出端连接器40可以实施为这里的例子中的尾盖31011，防水塞31021，防水爪31031，防水垫片3104和母接头3106。相应地，公母接头3106通过对应的插孔和插脚相配合。
值得一提的是，所述电动微耕机的所述显示系统50可以包括一电池信息显示模块51、一机体状态显示模块52和一显示屏53。所述电池信息显示模块51和所述机体状态显示模块52的信息能够显示在所述显示屏53上。所述显示屏53设置于所述机身70的所述扶手架711上，从而便于操作人员读取所述显示系统50反馈的信息。本领域的技术人员可以理解的是，在本发明的其他实施例中，所述显示屏53也可以设置于所述电池箱体11的外侧，从而便于操作人员观察所述电池组12的反馈信息。在本发明的优选实施例中，所述显示系统50内部模块的连接方式采用集成式。在本发明的其他实施例中，所述显示系统50内部模块的连接方式为远程监控式，也即是说操作人员可以使用一远程监控器对所述电动 微耕机进行远程监控。所述显示系统50能够监控所述电池组12的电流和电压、所述电池组12的电量、SOC状态、所述电机31的转速、所述电动微耕机的速度(例如行进速度，耕耘时间等)等。所述显示系统50还可以包括多个指示灯54电气连接于所述电池信息显示模块51和所述机体状态显示模块52，作为简单的指示功能，例如图6中所示的一运转指示灯541和一电池指示灯542等。本领域的技术人员可以理解的是，如图6中所示的仅为本发明的所述显示系统50的一实施方式，还可以有其他的合理的变形实施方式，本发明并不受此限制。
进一步地，所述电池信息显示模块51还可以包括一SOC状态显示模块、一电流电压显示模块和一电量显示模块相互电连接。更具体地，所述SOC状态显示模块电连接于所述SOC模块，即时地将SOC状态信息显示到所述显示屏53上。所述电流电压显示模块电连接于所述检测模块132，即时地将所述电池组12的电压和电流状态显示到所述显示屏53上。所述电量显示模块电连接于所述充放电管理与控制模块1312，即时地将所述电池组12的电量信息显示于显示屏53上。值得一提的是，所述电池信息显示模块51还可以包括一报警发声模块，所述报警发声模块电连接于所述热管理和控制模块1313，用于在发生电池短路和电池过热等情况时及时发出声音警示操作人员。
值得一提的是，如图1所示，所述扶手架711还包括一扶手固定部7113调节所述扶手架71的高度以及实现所述扶手架71的可折叠，从而便于所述电动微耕机的收纳。在本发明的这个优选实施例中，所述扶手固定部7113的结构实施为螺栓连接结构。转动所述扶手固定部7113能够紧固所述扶手架711，配合所述扶手固定部7113的支点嵌合部的凹凸，牢固紧固所述扶手固定部7113。当松动所述扶手固定部7113时，所述扶手架711可调节高度并可折叠。
此外，本发明还揭露了一电动微耕机的耕作方法，所述电动微耕机的耕作方法包括以下步骤：
所述电动微耕机的一运行开关或者一钥匙开关接受到一外力并导通所述电动微耕机的电路；
所述电动微耕机的一电池箱接收指令并提供电力源；
所述电动微耕机的一控制系统接收指令并控制一驱动系统驱动一机械传动机构；
所述机械传动机构带动一耕耘组件进行耕作以及带动一行进组件进行移动；
所述运行开关或者所述钥匙开关接受到的外力消失，电路被切断；
所述耕耘组件停止耕作并且所述行进组件停止移动。
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。
Claims (20)
1.一电动微耕机，其特征在于，包括：
一机身，
一电池箱，
一控制器，所述控制器安装于所述机身并连接于所述电池箱，
一驱动系统，所述驱动系统连接于所述控制器并且包括一电机，其能够电气连接于所述电池箱，
一机械传动机构，所述机械传动机构连接于所述驱动系统，以及
一耕耘组件，所述耕耘组件连接于所述机械传动系统。
2.如权利要求1所述的电动微耕机，其中所述电池箱包括一电池箱体、一电池组、一电池管理系统和一输出端连接器，所述电池组和所述电池管理系统电气性连接并设置于所述电池箱体内，所述输出端连接器设置于所述电池箱体的侧部，所述输出端连接器连接于所述控制器。
3.如权利要求2所述的电动微耕机，其中所述电池管理系统进一步包括一控制单元模块、一检测模块、一电量均衡及控制模块和一数据通信与传输模块，所述检测模块电连接于所述控制单元模块，所述控制单元模块连接于所述电量均衡及控制模块，所述控制单元模块通过CAN总线通过所述输出端连接器连接于所述控制系统进行信息交互。
4.如权利要求3所述的电动微耕机，其中所述检测模块进一步包括一数据采集与分析模块和一绝缘检测模块，所述控制单元模块包括一SOC模块、一充放电管理与控制模块和一热管理与控制模块，各所述模块之间电气性连接。
5.如权利要求3所述的电动微耕机，其中所述电池组具有多个电池单元，各所述电池单元之间为并联连接，各所述电池单元分别连接于所述检测模块。
6.如权利要求3所述的电动微耕机，其中还包括一显示系统，所述输出端连接器进一步包括一CAN输出端口和一电源线端口，所述CAN输出端口通过CAN总线的方式进行信息交换，所述数据通信与传输模块将所述电池组的各信息通过所述CAN输出端传送至所述显示系统，所述电源线输出端连接于一电源适配器，得以对所述电池组进行充电。
7.如权利要求6所述的电动微耕机，其中所述控制器包括一CAN通信模块和一电控单元模块电连接于所述CAN通信模块，所述CAN通信模块电连接于所述输出端连接器以及所述显示系统。
8.如权利要求1所述的电动微耕机，其中所述驱动系统还包括一电机转速传感器和一输出轴传感器，所述电机转速传感器连接于所述电机的一电机输出轴和所述控制器，所述输出轴传感器连接于所述驱动系统的所述输出轴和所述控制器。
9.如权利要求1所述的电动微耕机，其中所述电机包括一定子和一转子，所述电机在所述定子的外面采用铝合金作为外壳。
10.如权利要求1所述的电动微耕机，其中连接至所述电池箱的所述电机的一电机电源线输出端采用了航空连接器。
11.如权利要求1所述的电动微耕机，所述电机的两端盖处采用了硅胶垫，所述电机的输出轴处采用了防水防油的密封油封。
12.如权利要求1所述的电动微耕机，其中所述机身包括一扶手架、一基架延伸于所述扶手架和一轮组架连接于所述基架，以及一行进组件，所述电池箱、所述驱动系统和所述控制器均设置于所述基架，所述机械传动机构连接所述驱动系统和所述机身的所述行进组件。
13.如权利要求1至12中任一所述的电动微耕机，其中所述耕耘组件包括一耕爪、一爪轴连接于所述耕爪，和设置于所述基架的一阻尼臂棒，所述爪轴同轴连接所述机械传动机构、所述耕爪以及所述机轮。
14.如权利要求13所述的电动微耕机，其中所述耕爪包括至少一耕刀、一基片和耕刀连接件将所述耕刀牢固地固定到所述基片。
15.如权利要求14所述的电动微耕机，其中所述耕耘组件还包括一销子连接于所述爪轴。
16.如权利要求13所述的电动微耕机，其中所述阻尼臂棒包括一阻尼臂棒锁紧销并具有一耕耘浅侧孔、一耕耘深侧孔和一移动收纳孔依次从所述阻尼臂的一端向另一端并行排列布置。
17.如权利要求16所述的电动微耕机，其中所述轮组架还包括有一尾轮锁紧销可活动式连接于所述基架。
18.如权利要求1至12中任一所述的电动微耕机，其中所述电池组选用电池选自铅酸蓄电池、镍氢电池、镍镉电池、锂离子电池、聚合物锂电池、锌空电池、燃料电池和太阳能电池中的一种。
19.如权利要求1至12中任一所述的电动微耕机，其中所述控制器的操控方式为集成式或远程控制式。
20.如权利要求1至12中任一所述的电动微耕机，其中所述电机的电源连接结构包括:一母接头和一公接头，以及与所述母接头和所述公接头分别相配合的两尾盖、两防水塞、两防水爪、多个防水垫片、和一防水螺母，所述尾盖连接于所述防水塞，所述防水爪连接于所述防水塞，所述防水螺母通过所述防水垫片连接于所述防水爪，所述母接头连接于所述防水螺母，所述公接头通过所述防水垫片连接于所述防水螺母。
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