CN107750581A - 具锂电池电压变换单元电路的园林机 - Google Patents

Abstract

具锂电池电压变换单元电路的园林机，其含单片机控制单元及电压变换单元和温度监控电路：通过脉冲宽度调制PWM的方式给线性稳压芯片提供电压，保证稳压芯片安全；供给锂电池充电电压不是传统的恒压恒流的直流充电，而是由锂电池充电电路的经整流的电压和由原用于电火花机床的自激多谐振荡器所引出的脉冲电压所混合的多谐叠加电压单元电路所产生的多谐叠加电压如同多点针灸式的通过锂电池的内部的存储电荷的空穴而充电，快而安全且功率大。

Description

具锂电池电压变换单元电路的园林机

技术领域

本发明涉及一种用于花坛、庭院、公园及道路旁边等场所修剪草坪的电动打草割灌机，尤其是一种低振动两用机的改进，包含主机中上部主杆可调节长度的伸缩杆，转180度旋转支架，及电路加保险，马达外加减振动的泡沫塑料，双动开关定位滑动的改良，以及提高马达同轴度及具锂电池电压变换单元电路的园林机。

背景技术

打草机被广泛用于按人们的喜好所选择的方式来割草。有些操作步行者喜欢和习惯用打草机时，特别是遇到边角地方时，按下中部的旋转纽，再转过主杆180度，放开手，靠弹簧复位，既可工作；但是，主杆经常该定位时定不住，微量摇摆。操作步行者的身高不同，以及习惯采取工作角度的不同，需要主杆可调节长度，而原有的定位主杆的圆式杆用铆的机构，留有易致主杆微量摇晃的欠缺。原电路缺超荷防护，若加保险或过热继电器，将会更安全。双动开关的定位和滑动推键的配合默契，亦有进一步优化的必要；低振动机的低振动性和低噪音，考虑在马达外加减振动的泡沫塑料及在打草机的多处加减震消声材料；而振动和噪音的很大根源在动力和工具的精度与形位公差，若要两用，对安全大功率充电使用及测动平衡以及精密模制部件，激光照准工装来求低振动低噪音，事实上是一项长期遗留的老大难问题。

发明内容

为了弥补打草机现有的机构所致的欠缺，使旋转纽在主杆转过180度后仍定位可靠且不微量摇摆，使电路有超荷安全防护，使低振动性和低噪音得到改良，本发明提供安全大功率充电和使用的具锂电池多谐叠加电压单元电路的两用的打草割灌机。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案和方法是：

一种低振动打草机的改进，包含打草机的含双动开关定位滑动的改良手柄总成，中上部主杆可调节长度的伸缩杆总成，转180度的旋转支架总成，电动机总成，含线盒底座的盘绳打草总成，附属组件，及电路加保险安全电路，马达外加泡沫塑料的减振动方案及在打草机的多处加减震消声材料，及打草线的改进，以及提高马达和线盒底座同轴度及测动平衡的既有精密模制部件又有激光照准工装及具锂电池多谐叠加电压综合组合单元电路的充电打草机。

所述的一种低振动打草机，从上到下是依次装配包含双动开关定位滑动的改良手柄总成，中上部主杆可调节长度的伸缩杆总成及转180度的旋转支架总成，以及电动机总成和含线盒底座的盘绳打草总成而合为打草机；其附属组件是背带眼镜和备用品；打草机的电路加有保险而形成安全电路，马达外加泡沫塑料及在打草机的多处加减震消声材料的减振动方案，以及提高马达和线盒底座同轴度及测动平衡的既有精密模制部件又有激光照准工装的改进方法。

所述的一种低振动打草机的改进，其含双动开关定位滑动的改良手柄总成，由电源线(1)，电缆护套(2)，手柄上壳(3-1)，手柄下壳(3-2)，开关扳机(4)，开关扳机弹簧(5)，端子台(6)，内接电缆线(7-1)，电感(7-2)，自攻螺丝(8)，压线板(9)，开关(10)，安全推纽(11)，安全推钮弹簧(12)所组成；其特征是：所述的手柄上壳(3-1)和手柄下壳(3-2)是一左一右合为手柄的，其皆设有挂线钩(3-2a)，及过线缺口(3-2b)，以便电源线(1)从所述的过线缺口折叠通过，再挂在所述的挂线钩上，目的是为了线不易拉脱；手柄上装有所述的开关扳机(4)，开关扳机弹簧(5)，端子台(6)，内接电缆线(7-1)，电感(7-2)，自攻螺丝(8)，压线板(9)，开关(10)，安全推纽(11)，安全推钮弹簧(12)，电缆护套(2)；所述的开关扳机(4)和所述的安全推纽(11)在合适的位置均设有突出块而相碰，请参看图(11)；只有当推动安全推纽(11)及压缩安全推钮弹簧(12)，使所述的安全推纽(11)在合适的位置设有的突出块前移而不相碰时，才能按下所述的开关扳机(4)，并由开关扳机触动所述的开关(10)，才能接通打草机马达电路，其目的是避免了不小心的误动作。当松开所述的开关扳机(4)时，所述的开关扳机弹簧(5)使其回位，接着所述的安全推钮弹簧(12)推动所述的安全推纽(11)回位；所述的开关(10)也回位，为双刀双掷常断开状态，以使打草机马达断电而不工作；这种双刀双断的设计，使打草机马达不带电，亦有益於安全。所述的电缆护套(2)是软PVC，对所述的内接电缆线(7-1)也有保护作用。装配方法有一点要指出的是，打自攻螺丝(8)要用定扭矩的气动螺丝批或电动螺丝批，以使扭矩合理均匀。

所述的一种低振动打草机的改进，其含中上部主杆可调节长度的伸缩杆总成，由含伸缩按纽及弹扣的伸缩管组件(13)，管塞(13-1)，电容(13-2)，可伸缩管(13-3)，弹簧电缆线(13-4)，旋转支架(13-5)，管端定位胶塞(13-6)，自攻螺钉(13-7)，旋转按钮弹簧(14)所组成；其特征是：所述的含伸缩按纽及弹扣的伸缩管组件(13)的上端装有所述的管塞(13-1)，并固定在由所述的手柄上壳(3-1)和手柄下壳(3-2)一左一右合装的手柄上；所述的含伸缩按纽及弹扣的伸缩管组件(13)内部活动装有所述的可伸缩管(13-3)；在所述的可伸缩管(13-3)内部放有所述的电容(13-2)及弹簧电缆线(13-4)；在所述的可伸缩管(13-3)的下部装有所述的旋转支架(13-5)，管端定位胶塞(13-6)，自攻螺钉(13-7)及旋转按钮弹簧(14)；所述的含伸缩按纽及弹扣的伸缩管组件(13)的外部设有轴向长凹槽，以便装设可沿轴向调配位置的辅助手柄(16)和辅助手柄支架(17)；所述的可伸缩管(13-3)，请参看图(14)，其上设有沿轴向长槽(13-3b)，以及多个例如12个挡位(13-3c)，以便与所述的含伸缩按纽及弹扣的伸缩管组件(13)匹配；推按所述的含伸缩按纽及弹扣的伸缩管组件(13)上设有的伸缩按纽及弹扣(13-3d)，就能拔进拔出所述的可伸缩管(13-3)来任选挡位，调到操作者所喜好的打草机工作高度即可。

所述的一种低振动打草机的改进，其含转180度的旋转支架总成，包含两个概念，一个是通过所述的旋转支架(13-5)来转打草机下部180度的旋转支架总成，另一个是使辅助手柄转180度的辅助手柄支架总成。所述的辅助手柄支架总成，由六角螺母(15-1)，旋纽(15-2)，辅助手柄(16)，辅助手柄支架(17)，六角头螺栓(18)所组成；其特征是：所述的辅助手柄支架(17)活动卡装在所述的含伸缩按纽及弹扣的伸缩管组件(13)的外部，并与其上设有的轴向长凹槽相配，而在所述的辅助手柄支架(17)上，请参看图2和图16，装有六角螺母(15-1)，旋纽(15-2)，辅助手柄(16)，松紧旋纽(15-2)，即可沿轴向调配辅助手柄(16)和辅助手柄支架(17)到顺手的位置。而所述的通过旋转支架(13-5)来转打草机下部180度的旋转支架总成，其特征是：是由所述的旋转支架(13-5)来承上启下的，即上承伸缩管，下启打草机下部机壳，请参看图12和图13；在所述的可伸缩管(13-3)的下部装有所述的旋转支架(13-5)，管端定位胶塞(13-6)，自攻螺钉(13-7)及旋转按钮弹簧(14)，以及图3，图4和图5；所述的含转180度的旋转支架总成，还包括保护罩(19)，防护钢丝(20)，压紧片(21)，自攻螺钉(22)，发泡圈(23)，及其连接的马达机壳上壳(30-1)，马达机壳下壳(30-2)，旋转纽(31)；所述的旋转支架(13-5)上设有长圆形的大孔(13-5a)，还设有限位块(13-5b)，以便装入伸缩管；旋转支架(13-5)装在马达机壳内，并与旋转纽(31)相配合；当按下旋转纽(31)时，使旋转支架(13-5)的限位块(13-5b)下移，则可将所述的可伸缩管(13-3)转至180度；当松开旋转纽(31)时，旋转按钮弹簧(14)使旋转支架(13-5)的限位块(13-5b)上移，则仍可卡住伸缩管(13-3)，因在伸缩管(13-3)的端部，设有方通孔，以配限位块(13-5b)，参看图14。

所述的一种低振动打草机的改进，其含电动机总成，由电机组件(24)，电机(24-1)，支撑管套(24-2)，线盒底座(24-3)，六角螺母(24-4)，安全帽(24-5)所组成；所述的一种低振动打草机的改进，其含线盒底座的盘绳打草总成，由线包组件(25)，绕线轮弹簧(25-1)，机牙螺丝(25-2)，绕线轮(25-3)，尼龙线(25-4)，绕线轮铝头(25-5)，线眼插片(25-6)，线盒上盖(25-7)，带泡壳标贴的线包泡壳(25-8)，刀片(27)，机牙螺丝(28)，六角螺母(29)所组成；所述的一种低振动打草机的改进，其含马达机壳上下壳总成，由马达机壳上下壳组件(30)，马达机壳上壳(30-1)，马达机壳下壳(30-2)，旋转纽(31)，及马达外加泡沫材料(30-3)所组成；所述的一种低振动打草机的改进，其含附属组件，由防护眼镜(32)，肩带(33)，备用尼龙线(34)，延长线(35)所组成。

本发明提供一种低振动打草机的改进的加有保险防护的安全电路。所述的一种低振动打草机的改进，其含加有保险防护的安全电路，参看如图(21)所示的电路示意图，由保险(RC)，开关(K)，电感(L3)，电感(L4)，电容(C)，及设有绕组(L1)和绕组(L2)的串激电机(M)所组成；所述的电路图中的电感(L3)和电感(L4)，均採用如图(18)所示的电感(7-2)；本发明特意加有保险(RC)，其用保险丝，或用热继电器，或用过流保护器，以求更安全。

所述的一种低振动打草机的改进，其含马达外加泡沫材料的减振动方案，是本发明的重大贡献，是在马达机壳上壳(30-1)和马达机壳下壳(30-2)内外和马达外，加有减震和消声材料(30-3)，同时，在马达机壳上壳(30-1)和马达机壳下壳(30-2)和马达的靠近打草总成的适当位置，如图(20)所示，加装减震消声材料(30-3)。所述的材料(30-3)，或用耐温的金属纤维，或非金属材料，填充或半填充。或用耐中温的吸音材料特别是多孔吸声材料，或柔性材料，及膜状材料；所述的多孔材料可为纤维类，泡沫类，颗粒类，单用也行，或多或少混合应用也行。可用纤维类如岩棉，或玻璃丝，或玻璃棉特别是超细玻璃棉；或用泡沫类，要防火的；或用颗粒类如膨胀珍珠岩，多孔陶土砖，及耐温的织物，毡来填充或贴附；由于各材料的吸声系数(驻波管法吸声系数，混响法吸声系数)不同，入射角度对吸声系数亦有影响，有的对高频声吸收较好，有的对低频声吸收较好，多种材料有互补的效能，振动波及噪音被反射，转化，吸收，衰减，故有利于进一步改良性能指标，所述的减震消声材料，还能加在打草机的多处如保护罩(19)，旋转支架总成，而综合组成一种能达到减振效果有改良，降噪效果有改进的低振动打草机。

本发明对一种低振动打草机的改进的又一项重要提供，是为提高制造及装配精准度的含激光的方法，系提高马达和线盒底座同轴度及测动平衡的既有精密模制部件又有激光照准工装的改进方法。首先，从图纸设计上提高了对形位公差的要求，例如对马达和线盒底座同轴度的要求，还加大了马达和线盒底座过盈量，再用加力工装夹具压合；再则，用数控CNC加工中心制备精密模具，并对塑件如线盒底座进行后处理，其主要方法是用高温蒸气法，最好是蒸够三小时以上，以求塑件尺寸不易变形走样；其次，为提高马达和线盒底座同轴度，装配时，采用如图(22)所示的校准马达和线盒底座同轴度的有激光照准的工装压机。所述的有激光照准的工装，由压机(41)，激光照准头(42)，电机定位块(44)，2个中气缸(43)，线盒底座定位块(46)，小气缸(45)和小气缸(47)，及激光照准头(48)，激光照准头(49)及激光照准头(50)及工件电机(24-1)和线盒底座(24-3)所共同组成；其特征是：所述的压机(41)的上部，设有激光照准头(42)，以便照准电机轴心；所述的压机(41)的中部，设有左右各一的电机定位块(44)，并由2个中气缸(43)之一分别随动；所述的压机(41)的下侧部，设有左右各一的线盒底座定位块(46)，并分别由小气缸(45)和小气缸(47)随动，所述的压机(41)的下台部，中心设有激光照准头(50)，两旁的对准线盒底座定位块的位置，设有左右各一的激光照准头(48)和激光照准头(49)；作为改进，所述的定位块(46)及定位块(44)或设有压力传感器，各激光照准头和各定位块及压力传感器的信号参数由CNC处理或差分信号经喷嘴挡板随动机构执行。马达和线盒底座同轴度经校准并用本工装压合后，并经批量抽样测动平衡修正即可上产线，最后整机也要抽样测动平衡，以求辅以多处减震消声材料，而综合组成一种有改进的低振动打草机。

本发明对一种低振动打草机的改进的又一项重要提供，是对于打草线本身的改进。有时操作者发现按压中凸块要伸出线时，却经常出现尼龙线卡住的现象。其主要原因之一是除转轮的设计有要改进之处外，还有一个重要的原因是线本身。因为现有的线，包括圆线和方形或菱形线，都偶尔有卡线现象。特别是方形或菱形截面的且拧成螺纹样的线，虽然在高速旋转时有一定的减低噪音的作用，故亦可称为异形低噪线，但因其方形或菱形的尖利楞边，致使转轮护套的出线窗口上勒磨出了狭窄的槽，从而导致出现尼龙线卡住的现象；本发明提供一种打草机的改良的尼龙出线，也可称为打草机异形不对称线。

具锂电池电压变换单元电路的园林机，

其含单片机控制单元：采用专用电池保护芯片与单片机控制单元组合的方式，使电路稳定可靠，保证电池在各种条件下都能正常工作，所述单片机控制单元作为运算控制中心，负责采样各种保证电池正常工作的模拟信号，并转换为控制所需的数字信号，误差小，精度高，芯片抗干扰能力强，简化硬件电路设计及减小硬件电路的失效性高的现象；其含电压变换单元：通过脉冲宽度调制PWM的方式将电池包电压降压，给线性稳压芯片提供电压，保证稳压芯片工作在安全电压范围内，电路特点：PWM降压，降低功率，取消大功率的降压电阻，提高转换效率，及减小相关元件发热；其电路转换原理：当Q33三极管导通时，电池包总正电压BAT+通过三极管Q33、电感L1、电容EC2再返回到电池总负端，形成充电回路，BAT+经过电感分压后，给电容EC2充电，以维持负载端VDD5V的电量消耗，同时L1处于能量储存状态，在充电期间，EC2电容电压逐渐上升，当电压上升至Z9稳压二极管击穿电压时，Z9导通，给Q36提供Vbe导通电压，Q36饱和导通，从而拉低三极管Q35基极电压，导致Q35由导通状态切换到截止状态，Q35截止前，Q33的Vbe电压值为：

Vbe＝VBAT+*R114/(R114+R116)

此电压值大于Q33的导通阈值电压，保证Q33导通，Q35截止后，Q33的Vbe＝0，Q33截止，电池总正通过电感L1对EC2电容充电及给VDD5V供电的阶段结束；当Q33三极管关断时，从三极管到电感L1间的充电回路断开，根据L电感电流不能突变的原理，为维持电流方向及大小不变，电感的感生电动势的方向变换为右正左负，电感处于释放能量的状态，电流通道为：电流从L1流向电容EC2，给EC2充电，用于维持负载端VDD5V所消耗的电量，再从过GND端通过续流二极管D10、D11返回电感感生电动势的负端；其含充电控制单元：在电池包出现充电总压过压、单节电芯、充电过流、过温或充电器出现异常时，单片机控制单元通过控制此单元电路，关断充电通道，保证充电安全；在电池包正常充电状态下，单片机控制单元输出的高电平CHG_CTR信号通过R162、R161分压后加在Q26 G极，Q26的场效应管MOS管导通，忽略D、S端压降，从MOS1、MOS2的S端通过电阻R159、R160流过的电流IQ为：

IQ＝VPACK/(R159+R160)，则电阻R159两端的电压为：VR159＝IQ*R159

此电压即为MOS的G、S端电压，且电压值低于阈值电压VGS，使MOS1、MOS2导通，进入充电状态；Z11稳压管并联在PMOS管G、S端，当电路出现异常导致G、S端过高时，Z11稳压管动作，将G、S端电压钳位在16V的安全工作电压范围内，避免管子被击穿；在电池包充电或放时，充电器或电机工作产生的瞬间高压叠加在MOS1、MOS2的D、S端，击穿MOS，导致电池包功能失效，C98、C99电容分别并联在MOS1、MOS2的D、S端，为瞬间高压提供通道，保护MOS工作安全；Z18、Z12为ESD静电保护元件，吸收整机系统工作中窜入电池内的瞬间高压能量，保护场效应管MOS及电池包内电子元件安全；

在电池包充电过程中，在保护芯片侦测到电芯过压、过温或电池包总压高于设定电压时，电池包控制芯片单片机控制单元将CHR_CTR网络信号置为低电平，三极管Q26由导通状态切换到截止状态，此时MOS1、MOS1的VGS电压为零，低于MOS管导通电压VTH，强迫两MOS管关断，停止充电，以确保电池包充电安全；其含电池电压检测单元：当电池包处于充电、充电状况时，单片机控制单元会实时检测电池包电压，以保护电池包工作在正常状况，具体工作原理如下：当单片机控制单元通过检测R155、R156分压电池包总压的模拟信号的值正比于电压包总电压，并将得到的模拟信号经过模数转换，与单片机控制单元所设定的阈值相比较，并根据比较执行相应的动作，其中C80滤除R156两压的干扰信号，以便单片机控制单元准确采样电池电压信号；若单片机控制单元采样到的电压值高于所设定的充电电压阈值，则说明电池包处过压状态，此时单片机控制单元会将充电控制CHR_CTR网络信号置为低电平，强制性地停止电池包充电；若单片机控制单元采样到的电压值低于所设定的充电电压阈值，则说明电池处于欠压状态，此时单片机控制单元会以通信的方式将电池欠压信号发送给放电控制器，停止电池包放电；当电池包处于休眠状态时，单片机控制单元将BAT_AD_CTR网络信号置为低电平，Q25 MOS管由导通状态切换为截止状态，阻止电池包通过采样电阻放电，减小电池包空闲状态时的电量损耗；其含电芯温度检测单元：电池包在充电或放电工作时，工作电流很大，电芯温度上升，为使在合适的温度范围内电芯工作，本设计中采用了温度检测电路；温度检测功能是基于从电池组中输入的反应电池温度信息的模拟信号来监视电池温度，单片机控制单元将采样到的模拟信号通过内部模数转换电路转换为单片机控制单元能识别的数字信号，具体而言，比较电池温度检测信号的电压值与低温阈值及高温阈值，并且，在电池温度检测信号的电压值比低温阈值大或比高温阈值小的情况下，判断为电池的温度为异常状态；使用的热敏电阻器是温度与电阻值关系为负特性的热敏电阻器，温度越高，热敏的电阻值越小，则单片机控制单元检测到的电池温度信号的电压值越小，因此，当电池温度信号电压值比单片机控制单元设定的低温阈值大时，说明电池温度低于设置的温度值，意味着电池温度为低温，单片机控制单元将电池温度异常信号置为高电平，相反地，当电池温度检测信号的值比高温阈值小时，则意味着电池处于高温状态，单片机控制单元将电池温度异常信号置为高电平；系统中其它单片机控制单元在接收电池包的单片机控制单元发出的电池温度异常信息时，使电池包充电或放电控制强制性地停止；当单片机控制单元通过检测R179、NTC1；R156、NTC2分压得到的电池温度模拟信号，并将得到的模拟信号经过模数转换电路，转换为单片机控制单元能识别的数字信号，与单片机控制单元所设定的阈值相比较，当检测到的温度值高于低温阈值或低于高温阈值或时，都判断为电池的温度为异常状态，单片机控制单元通过控制信号使电池包停止工作，其中，C82、C94分别滤除NTC1、NTC2两端的干扰信号，以便单片机控制单元准确采样电池温度信号；本设计采用了两路温度监控电路，依各电芯的温度差异而检测各电池的工作温度状况；其含电池状态显示单元：通过四颗LED作为显示器件，通过状态组合，能够正确显示电池的电压、电量、温度、及电池是否异常状况等，据此判断电池所属的工作状态；具锂电池电压变换单元电路的园林机，其特征在于，供给锂电池充电电压不是传统的恒压恒流的直流充电，而是由锂电池充电电路的经整流的电压和由原用于电火花机床的自激多谐振荡器所引出的脉冲电压所混合的多谐叠加电压单元电路所产生的多谐叠加电压如同多点针灸式的通过锂电池的内部的存储电荷的空穴而充电；所述的自激多谐振荡器所引出的脉冲电压为70-120伏，脉冲频率为70-120千赫；所述整流的电压与所述脉冲电压之间由串联的电容和旁路电阻所组成的微分电路相连。

有益之处：具锂电池电压变换单元电路的园林机，供给锂电池充电电压不是传统的恒压恒流的直流充电，而是由锂电池充电电路的经整流的电压和由原用于电火花机床的自激多谐振荡器所引出的脉冲电压所混合的多谐叠加电压单元电路所产生的多谐叠加电压如同多点针灸式的通过锂电池的内部的存储电荷的空穴而充电；所述的自激多谐振荡器所引出的脉冲电压为70-120伏，脉冲频率为70-120千赫；所述整流的电压与所述脉冲电压之间由串联的电容和旁路电阻所组成的微分电路相连，利于安全大功率使用。其含单片机控制单元及电压变换单元和温度监控电路：通过脉冲宽度调制PWM的方式给线性稳压芯片提供电压，保证稳压芯片安全；充电快而安全且功率大。综合组成一种能达到减振效果有改良，降噪效果有改进的出口机型，改良操作性，提升产品的品质与工装好用性，及使用安全性。本发明涉及一种用于花坛、庭院、公园及道路旁边等场所修剪草坪的电动打草机，尤其是一种低振动打草机的改进，包含打草机中上部主杆可调节长度的伸缩杆，转180度旋转支架，及电路加保险，马达外加减振动的泡沫塑料，双动开关定位滑动的改良，以及提高马达和线盒底座同轴度及具锂电池多谐叠加电压综合组合单元电路的充电机型。其含单片机控制单元：采用专用电池保护芯片与单片机控制单元组合的方式，使电路稳定可靠，保证电池在各种条件下都能正常工作，所述单片机控制单元作为运算控制中心，负责采样各种保证电池正常工作的模拟信号，并转换为控制所需的数字信号，误差小，精度高，芯片抗干扰能力强，简化硬件电路设计及减小硬件电路的失效性高的现象；其含电压变换单元：通过脉冲宽度调制PWM的方式将电池包电压降压，给线性稳压芯片提供电压，保证稳压芯片工作在安全电压范围内，电路特点：PWM降压，降低功率，取消大功率的降压电阻，提高转换效率，及减小相关元件发热；有益效果是综合组成一种能大功率充电和安全充电，达到减振效果有改良，降噪效果有改进的低振动机行，改良操作性，提升产品的品质与工装好用性，及使用安全性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是整机的示意图。

图2是手柄和辅助手柄的爆炸示意图。

图3是本发明的主杆可调节长度的伸缩杆总成的爆炸示意图。

图4是马达机壳的爆炸示意图。

图5是电动机总成和含线盒底座的盘绳切割总成的爆炸示意图。

图6是防护眼镜(32)的示意图。

图7是肩带(33)的示意图。

图8是备用尼龙线(34)的示意图。

图9是延长线(35)的示意图。

图10是线包泡壳(25-8)的示意图。

图11是手柄内开关的示意图。

图12是旋转支架总成的局部示意图。

图13是旋转支架的示意图。

图14是可伸缩管(13-3)的示意图。

图15是安装电源线(1)和电缆护套(2)的局部示意图。

图16是辅助手柄支架总成的示意图。

图17是马达装在机壳内部的示意图。

图18是电感的示意图。

图19是线眼插片(25-6)的示意图。

图20是加装有减震消声材料(30-3)的马达机壳内外部示意图。

图21是加有保险防护的安全电路。

图22是有激光照准工装的示意图。

图23是打草机异形不对称线的示意图。

图24是打草机异形不对称线的局部放大示意图。

图25是单片机控制单元的示意图。

图26是电压变换单元的示意图。

图27是充电控制单元的示意图。

图28是电池电压检测单元的示意图。

图29是电芯温度检测单元的示意图。

图30是电池状态显示单元的示意图。

如图1-图24所示，图中：

1.是电源线(1)；

2.是电缆护套(2)；

3-1.是手柄上壳(3-1)；

3-2.是手柄下壳(3-2)；

3-2a.是挂线钩(3-2a)；

3-2b.是过线缺口(3-2b)；

4.是开关扳机(4)；

5.是开关扳机弹簧(5)；

6.是端子台(6)；

7-1.是内接电缆线(7-1)；

7-2.是电感(7-2)；

8.是自攻螺丝(8)；

9.是压线板(9)；

10.是开关(10)；

11.是安全推纽(11)；

12.是安全推钮弹簧(12)；

13.是含伸缩按纽及弹扣的伸缩管组件(13)；

13-1.是管塞(13-1)；

13-2.是电容(13-2)；

13-3.是可伸缩管(13-3)；

13-4.是弹簧电缆线(13-4)；

13-5.是旋转支架(13-5)；

13-5a.是长圆形的大孔(13-5a)；

13-5b是限位块(13-5b)；

13-6.是管端定位胶塞(13-6)；

13-7.是自攻螺钉(13-7)；

14.是旋转按钮弹簧(14)；

15-1.是六角螺母(15-1)；

15-2.是旋纽(15-2)；

16.是辅助手柄(16)；

17.是辅助手柄支架(17)；

18.是六角头螺栓(18)；

19.是保护罩(19)；

20.是防护钢丝(20)；

21.是压紧片(21)；

22.是自攻螺钉(22)；

23.是发泡圈(23)；

24.是电机组件(24)；

24-1.是电机(24-1)；

24-2.是支撑管套(24-2)；

24-3.是线盒底座(24-3)；

24-4.是六角螺母(24-4)；

24-5.是安全帽(24-5)；

25.是线包组件(25)；

25-1.是绕线轮弹簧(25-1)；

25-2.是机牙螺丝(25-2)；

25-3.是绕线轮(25-3)；

25-4.是尼龙线(25-4)；

25-5.是绕线轮铝头(25-5)；

25-6.是线眼插片(25-6)；

25-7.是线盒上盖(25-7)；

25-8.是带泡壳标贴的线包泡壳(25-8)；

26.是刀片套(26)；

27.是刀片(27)；

28.是机牙螺丝(28)；

29.是六角螺母(29)；

30.是马达机壳上下壳组件(30)；

30-1.是马达机壳上壳(30-1)；

30-2.是马达机壳下壳(30-2)；

30-3.是消声减振泡沫材料(30-3)；

31.是旋转纽(31)；

32.是防护眼镜(32)；

33.是肩带(33)；

34.是备用尼龙线(34)；

35.是延长线(35)；

RC.是保险(RC)；

K.是开关(K)；

L3.是电感(L3)；

L4.是电感(L4)；

C.是电容(C)；

L1.是绕组(L1)；

L2.是绕组(L2)；

M.是串激电机(M)；

具体实施方式

操作步行者按喜欢和习惯选用打草机，戴好防护眼镜32，还要用肩带33套在肩膀上和手柄的中部，并按草况选线，或取备用尼龙线34，以便打草；用延长线35连接电源和电源线1，再按操作步行者的身高，以及习惯采取工作角度的不同，调节可伸缩管13-3的长度，并把电源线1从所述的过线缺口3-2b折叠通过，再挂在所述的挂线钩上挂线钩；一手握住辅助手柄16，另一手持住手柄，并推开安全推纽11和握住所述的开关扳机4，就使马达带动打草线，或用备用尼龙线34，来打草作业。

以下再进行详细解释：

因为所述的一种低振动打草机的改进，其含双动开关定位滑动的改良手柄总成，由电源线1，电缆护套2，手柄上壳3-1，手柄下壳3-2，开关扳机4，开关扳机弹簧5，端子台6，内接电缆线7-1，电感7-2，自攻螺丝8，压线板9，开关10，安全推纽11，安全推钮弹簧12所组成；又因为所述的手柄上壳3-1和手柄下壳3-2是一左一右合为手柄的，其皆设有挂线钩3-2a，及过线缺口3-2b，所以便于电源线1从所述的过线缺口折叠通过，再挂在所述的挂线钩上，使线不易拉脱。在手柄上装好所述的开关扳机4，开关扳机弹簧5，端子台6，内接电缆线7-1，电感7-2，自攻螺丝8，压线板9，开关10，安全推纽11，安全推钮弹簧12，电缆护套2。因为所述的开关扳机4和所述的安全推纽11在合适的位置均设有突出块而相碰，请参看图11，所以只有当推动安全推纽11及压缩安全推钮弹簧12，使所述的安全推纽11在合适的位置设有的突出块前移而不相碰时，才能按下所述的开关扳机4，并由开关扳机触动所述的开关10后，才能接通打草机马达电路，所以就避免了不小心的误动作。当松开所述的开关扳机4时，所述的开关扳机弹簧5使其回位，接着所述的安全推钮弹簧12推动所述的安全推纽11回位，所述的开关10也回位，为双刀双掷常断开状态，就确保了使打草机马达断电而不工作，故所以这种双刀双断的设计，使打草机马达不带电，确有益於安全。所述的电缆护套2是软PVC，故对所述的内接电缆线7-1也有保护作用。装配方法有一点要指出的是，打自攻螺丝8要用定扭矩的气动螺丝批或电动螺丝批，以使扭矩合理均匀；原来不规定扭矩的废品多。因为所述的一种低振动打草机的改进，其包含中上部主杆可调节长度的伸缩杆总成，由含伸缩按纽及弹扣的伸缩管组件13，管塞13-1，电容13-2，可伸缩管13-3，弹簧电缆线13-4，旋转支架13-5，管端定位胶塞13-6，自攻螺钉13-7，旋转按钮弹簧14所组成；所述的含伸缩按纽及弹扣的伸缩管组件13的上端装有所述的管塞13-1，并固定在由所述的手柄上壳3-1和手柄下壳3-2一左一右合装的手柄上；所述的含伸缩按纽及弹扣的伸缩管组件13内部活动装有所述的可伸缩管13-3；在所述的可伸缩管13-3内部放有所述的电容13-2及弹簧电缆线13-4；在所述的可伸缩管13-3的下部装有所述的旋转支架13-5，管端定位胶塞13-6，自攻螺钉13-7及旋转按钮弹簧14；所述的含伸缩按纽及弹扣的伸缩管组件13的外部设有轴向长凹槽，所以便于装设可沿轴向调配位置的辅助手柄16和辅助手柄支架17；又因为所述的可伸缩管13-3，请参看图14，其上设有沿轴向长槽13-3b，以及多个例如12个挡位13-3c，所以便于与所述的含伸缩按纽及弹扣的伸缩管组件13匹配。推按所述的含伸缩按纽及弹扣的伸缩管组件13上设有的伸缩按纽及弹扣13-3d，就能拔进拔出所述的可伸缩管13-3来任选挡位，调到操作者所喜好的打草机工作高度。

因为所述的一种低振动打草机的改进，其含转180度的旋转支架总成，包含两个概念，一个是通过所述的旋转支架13-5来转打草机下部180度的旋转支架总成，另一个是使辅助手柄转180度的辅助手柄支架总成。又因为所述的辅助手柄支架总成，由六角螺母15-1，旋纽15-2，辅助手柄16，辅助手柄支架17，六角头螺栓18所组成；所述的辅助手柄支架17活动卡装在所述的含伸缩按纽及弹扣的伸缩管组件13的外部，并与其上设有的轴向长凹槽相配，而在所述的辅助手柄支架17上，请参看图2和图16，装有六角螺母15-1，旋纽15-2，辅助手柄16，松紧旋纽15-2，所以可沿轴向调配辅助手柄16和辅助手柄支架17，到顺手的位置。因为所述的通过旋转支架13-5来转打草机下部180度的旋转支架总成，是由所述的旋转支架13-5来承上启下的，即上承伸缩管，下启打草机下部机壳，请参看图12和图13；在所述的可伸缩管13-3的下部装有所述的旋转支架13-5，管端定位胶塞13-6，自攻螺钉13-7及旋转按钮弹簧14，以及图3，图4和图5；又因为所述的含转180度的旋转支架总成，还包括保护罩19，防护钢丝20，压紧片21，自攻螺钉22，发泡圈23，以及其连接的马达机壳上壳30-1，马达机壳下壳30-2，旋转纽31；所述的旋转支架13-5上设有长圆形的大孔13-5a，还设有限位块13-5b，所以便于装入伸缩管。又因为旋转支架13-5装在马达机壳内，并与旋转纽31相配合，所以当按下旋转纽31时，就使旋转支架13-5的限位块13-5b下移，则可将所述的可伸缩管13-3转至180度；当松开旋转纽31时，旋转按钮弹簧14使旋转支架13-5的限位块13-5b上移，则仍可卡住伸缩管13-3。因在伸缩管13-3的端部，设有方通孔，以配限位块13-5b，参看图14，因是通孔就有两个孔。

因为所述的一种低振动打草机的改进，其含电动机总成，由电机组件24，电机24-1，支撑管套24-2，线盒底座24-3，六角螺母24-4，安全帽24-5所组成，体积紧凑，所以易于安装。因为所述的一种低振动打草机的改进，其含线盒底座的盘绳打草总成，由线包组件25，绕线轮弹簧25-1，机牙螺丝25-2，绕线轮25-3，尼龙线25-4，绕线轮铝头25-5，线眼插片25-6，线盒上盖25-7，带泡壳标贴的线包泡壳25-8，刀片27，机牙螺丝28，六角螺母29所组成，其中带泡壳标贴的线包泡壳25-8仅作包装之用，又因为所述的一种低振动打草机的改进，其含马达机壳上下壳总成，由马达机壳上下壳组件30，马达机壳上壳30-1，马达机壳下壳30-2，旋转纽31，及马达外加泡沫材料30-3所组成，而所述的一种低振动打草机的改进，其含附属组件，由防护眼镜32，肩带33，备用尼龙线34，延长线35所组成，所以当装好打草机，并开动使绕线轮25-3内的尼龙线25-4或备用线高速旋转，就能打草。当线短时，操作者墩压一下，绕线轮铝头25-5碰地，使绕线轮弹簧25-1压缩，而使绕线轮25-3转，使其内的尼龙线25-4通过线眼插片25-6，而放线。放出的过长的线由刀片27修剪。不用时把刀片套26放在刀片27上，有防护作用。

因本发明提供了一种低振动打草机的改进的加有保险防护的安全电路。所述的一种低振动打草机的改进，其含加有保险防护的安全电路，参看如图21所示的电路示意图，由保险RC，开关K，电感L3，电感L4，电容C，及设有绕组L1和绕组L2的串激电机M所组成；所述的电路图中的电感L3和电感L4，均採用如图18所示的电感7-2；本发明特意加有保险RC，其用保险丝，或用热继电器，或用过流保护器，以求更安全。为什么内已有保险，还要加保险？因为供电源还供多处，其保险往往太大，并不刚好适合本打草机。

因为所述的一种低振动打草机的改进，其含马达外加泡沫材料的减振动方案，是本发明的重大贡献，是在马达机壳上壳30-1和马达机壳下壳30-2内外和马达外，加有减震和消声材料30-3，同时，在马达机壳上壳30-1和马达机壳下壳30-2和马达的靠近打草总成的适当位置，如图20所示，加装减震消声材料30-3。所述的材料30-3，或用耐温的金属纤维，或非金属材料，填充或半填充。或用耐中温的吸音材料特别是多孔吸声材料，或柔性材料，及膜状材料；所述的多孔材料可为纤维类，泡沫类，颗粒类，单用也行，或多或少混合应用也行。可用纤维类如岩棉，或玻璃丝，或玻璃棉特别是超细玻璃棉；或用泡沫类，要防火的；或用颗粒类如膨胀珍珠岩，多孔陶土砖，及耐温的织物，毡来填充或贴附；由于各材料的吸声系数(驻波管法吸声系数，混响法吸声系数)不同，入射角度对吸声系数亦有影响，有的对高频声吸收较好，有的对低频声吸收较好，多种材料有互补的效能，振动波及噪音被反射，转化，吸收，衰减，故有利于进一步改良性能指标，所述的减震消声材料，还能加在打草机的多处如保护罩19，旋转支架总成，所以可综合组成一种能达到减振效果有改良，降噪效果有改进的低振动打草机。减震消声材料30-3或粘贴，或混合模压。

因为采用了本发明对一种低振动打草机的改进的又一项重要提供，即为提高制造及装配精准度的含激光的方法，也就是提高马达和线盒底座同轴度及测动平衡的既有精密模制部件又有激光照准工装的改进方法，所以通过了动平衡测试。首先，从图纸设计上提高了对形位公差的要求，例如对马达和线盒底座同轴度的要求，还加大了马达和线盒底座过盈量，再用加力工装夹具压合；再则，用数控CNC加工中心制备精密模具，并对塑件如线盒底座进行后处理，其主要方法是用高温蒸气法，如蒸够三小时以上，故其塑件尺寸不易变形走样；其次，为提高马达和线盒底座同轴度，装配时，采用如图22所示的校准马达和线盒底座同轴度的有激光照准的工装压机，故减少了震动。因为所述的有激光照准的工装，由压机41，激光照准头42，电机定位块44，2个中气缸43，线盒底座定位块46，小气缸45和小气缸47，及激光照准头48，激光照准头49及激光照准头50及工件电机24-1和线盒底座24-3所共同组成；所述的压机41的上部，设有激光照准头42，以便照准电机轴心；所述的压机41的中部，设有左右各一的电机定位块44，并由2个中气缸43之一分别随动；所述的压机41的下侧部，设有左右各一的线盒底座定位块46，并分别由小气缸45和小气缸47随动，所述的压机41的下台部，中心设有激光照准头50，两旁的对准线盒底座定位块的位置，设有左右各一的激光照准头48和激光照准头49；作为改进，所述的定位块46及定位块44或设有压力传感器，各激光照准头和各定位块及压力传感器的信号参数由CNC处理或差分信号经喷嘴挡板随动机构执行。马达和线盒底座同轴度经校准并用本工装压合后，并经批量抽样测动平衡修正才可上产线，最后整机也要抽样测动平衡，故因辅以多处减震消声材料，致使综合组成了一种有改进的低振动打草机。

本发明对一种低振动打草机的改进的又一项重要提供，是对于打草线本身的改进。有时操作者发现按压中凸块要伸出线时，却经常出现尼龙线卡住的现象。其主要原因之一是除转轮的设计有要改进之处外，还有一个重要的原因是线本身。因为现有的线，包括圆线和方形或菱形线，都偶尔有卡线现象。特别是方形或菱形截面的且拧成螺纹样的线，虽然在高速旋转时有一定的减低噪音的作用，故亦可称为异形低噪线，但因其方形或菱形的尖利楞边，致使转轮护套的出线窗口上勒磨出了狭窄的槽，从而导致出现尼龙线卡住的现象；本发明提供一种打草机的改良的尼龙出线，也可称为打草机异形不对称线。本发明所采取的技术方案是：一种打草机异形多槽线，所述的异形线的特征是其截面上开有多个不对称槽口34a，所述的槽口是沿圆周不成等分均布的；所述的槽口不是方形的，而是两边不平行而呈锯齿形的，且槽底是弧型的，故有益于打草的降噪，以及适应不同软硬的割草品种。

根据不同的机型及实际需要，尼龙线(25-4)及备用尼龙线(34)可选用；保险(RC)多数采用保险丝，也选用热继电器或过流器。

具锂电池电压变换单元电路的园林机，其特征在于，供给锂电池充电电压不是传统的恒压恒流的直流充电，而是由锂电池充电电路的经整流的电压和由原用于电火花机床的自激多谐振荡器所引出的脉冲电压所混合的多谐叠加电压单元电路所产生的多谐叠加电压如同多点针灸式的通过锂电池的内部的存储电荷的空穴而充电。

有益之处：具锂电池电压变换单元电路的园林机，其含单片机控制单元及电压变换单元和温度监控电路：通过脉冲宽度调制PWM的方式给线性稳压芯片提供电压，保证稳压芯片安全；供给锂电池充电电压不是传统的恒压恒流的直流充电，而是由锂电池充电电路的经整流的电压和由原用于电火花机床的自激多谐振荡器所引出的脉冲电压所混合的多谐叠加电压单元电路所产生的多谐叠加电压如同多点针灸式的通过锂电池的内部的存储电荷的空穴而充电，快而安全且功率大。综合组成一种能达到减振效果有改良，降噪效果有改进的低振动打草机，改良操作性，提升产品的品质与工装好用性，及使用安全性。本发明涉及一种用于花坛、庭院、公园及道路旁边等场所修剪草坪的电动打草机，尤其是一种低振动打草机的改进，包含打草机中上部主杆可调节长度的伸缩杆，转180度旋转支架，及电路加保险，马达外加减振动的泡沫塑料，双动开关定位滑动的改良，以及提高马达和线盒底座同轴度及具锂电池多谐叠加电压综合组合单元电路的充电打草机。一种打草机异形多槽线，所述的异形线的特征是其截面上开有多个不对称槽口(34a)，有多种多样刀口选用，以适应不同软硬的割草品种；具锂电池多谐叠加电压综合组合单元电路的充电打草机，其含单片机控制单元：采用专用电池保护芯片与单片机控制单元组合的方式，使电路稳定可靠，保证电池在各种条件下都能正常工作，所述单片机控制单元作为运算控制中心，负责采样各种保证电池正常工作的模拟信号，并转换为控制所需的数字信号，误差小，精度高，芯片抗干扰能力强，简化硬件电路设计及减小硬件电路的失效性高的现象。

具锂电池电压变换单元电路的园林机，其含单片机控制单元：

本设计采用专用电池保护芯片与单片机控制单元组合的方式，使本设计电路能稳定可靠的工作，保证电池在各种条件下都能正常工作，单片机控制单元作为运算控制中心，负责采样各种保证电池正常工作的模拟信号，并转换为控制所需的数字信号，误差小，精度高，芯片抗干扰能力强，工作稳定可靠，简化硬件电路设计及减小硬件电路的失效性高的现象。

具锂电池电压变换单元电路的园林机，其含电压变换单元：通过PWM的方式将电池包电压降压，给线性稳压芯片提供电压，保证稳压芯片工作在安全电压范围内，电路优点：PWM降压，降低功率，取消大功率的降压电阻，提高转换效率，及减小相关元件发热。

电路转换原理：

当Q33三极管导通时，电池包总正电压BAT+通过三极管Q33、电感L1、电容EC2再返回到电池总负端，形成充电回路，BAT+经过电感分压后，给电容EC2充电，以维持负载端VDD5V的电量消耗，同时L1处于能量储存状态，在充电期间，EC2电容电压逐渐上升，当电压上升至Z9稳压二极管击穿电压时，Z9导通，给Q36提供Vbe导通电压，Q36饱和导通，从而拉低三极管Q35基极电压，导致Q35由导通状态切换到截止状态，Q35截止前，Q33的Vbe电压值为：

Vbe＝VBAT+*R114/(R114+R116)

此电压值大于Q33的导通阈值电压，保证Q33导通，Q35截止后，Q33的Vbe＝0，Q33截止，电池总正通过电感L1对EC2电容充电及给VDD5V供电的阶段结束；

当Q33三极管关断时，从三极管到电感L1间的充电回路断开，根据L电感电流不能突变的原理，为维持电流方向及大小不变，电感的感生电动势的方向变换为右正左负，电感处于释放能量的状态，电流通道为：电流从L1流向电容EC2，给EC2充电，用于维持负载端VDD5V所消耗的电量，再从过GND端通过续流二极管D10、D11返回电感感生电动势的负端，

充电控制单元：

作用：在电池包出现充电总压过压、单节电芯、充电过流、过温或充电器出现异常时，单片机控制单元通过控制此单元电路，关断充电通道，保证充电安全。

具体工作原理如下所述：

在电池包正常充电状态下，单片机控制单元输出的高电平CHG_CTR信号通过R162、R161分压后加在Q26 G极，Q26 MOS管导通，忽略D、S端压降，从MOS1、MOS2的S端通过电阻R159、R160流过的电流IQ为：

IQ＝VPACK/(R159+R160)

则电阻R159两端的电压为：

VR159＝IQ*R159

此电压即为MOS的G、S端电压，且电压值低于阈值电压VGS，使MOS1、MOS2导通，进入充电状态；

Z11稳压管并联在PMOS管G、S端，当电路出现异常导致G、S端过高时，Z11稳压管动作，将G、S端电压钳位在16V的安全工作电压范围内，避免管子被击穿；

在电池包充电或放时，充电器或电机工作产生的瞬间高压叠加在MOS1、MO52的D、S端，击穿MOS，导致电池包功能失效，C98、C99电容分别并联在MOS1、MOS2的D、S端，为瞬间高压提供通道，保护MOS工作安全；

Z18、Z12为ESD静电保护元件，吸收整机系统工作中窜入电池内的瞬间高压能量，保护MOS及电池包内电子元件安全；

在电池包充电过程中，如保护芯片侦测到电芯过压、过温或电池包总压高于设定电压时，电池包控制芯片单片机控制单元将CHR_CTR网络信号置为低电平，三极管Q26由导通状态切换到截止状态，此时MOS1、MOS1的VGS电压为零，低于MOS管导通电压VTH，强迫两MOS管关断，停止充电，以确保电池包充电安全；

具锂电池电压变换单元电路的园林机，其含电池电压检测单元：

当电池包处于充电、充电状况时，单片机控制单元会实时检测电池包电压，以保护电池包工作在正常状况，

具体工作原理如下：

当单片机控制单元通过检测R155、R156分压电池包总压的模拟信号(此模拟信号的值正比于电压包总电压)，并将得到的模拟信号经过模数转换，与单片机控制单元所设定的阈值相比较，并根据比较执行相应的动作，

其中C80滤除R156两压的干扰信号，以便单片机控制单元准确采样电池电压信号。

如单片机控制单元采样到的电压值高于所设定的充电电压阈值，则说明电池包处过压状态，此时单片机控制单元会将充电控制CHR_CTR网络信号置为低电平，强制性地停止电池包充电，如单片机控制单元采样到的电压值低于所设定的充电电压阈值，则说明电池处于欠压状态，此时单片机控制单元会以通信的方式将电池欠压信号发送给放电控制器，停止电池包放电。

当电池包处于休眠状态时，单片机控制单元将BAT_AD_CTR网络信号置为低电平，Q25 MOS管由导通状态切换为截止状态，阻止电池包通过采样电阻放电，减小电池包空闲状态时的电量损耗.

具锂电池电压变换单元电路的园林机，其含电芯温度检测单元：电池包在充电或放电工作时，工作电流很大，电芯温度上升，为使在合适的温度范围内电芯工作，本设计中采用了温度检测电路；温度检测功能是基于从电池组中输入的反应电池温度信息的模拟信号来监视电池温度，单片机控制单元将采样到的模拟信号通过内部模数转换电路转换为单片机控制单元能识别的数字信号，具体而言，比较电池温度检测信号的电压值与低温阈值及高温阈值，并且，在电池温度检测信号的电压值比低温阈值大或比高温阈值小的情况下，判断为电池的温度为异常状态；

本设计中使用的热敏电阻器是温度与电阻值关系为负特性的热敏电阻器，温度越高，热敏的电阻值越小，则单片机控制单元检测到的电池温度信号的电压值越小，因此，当电池温度信号电压值比单片机控制单元设定的低温阈值大时，说明电池温度低于设置的温度值，意味着电池温度为低温，单片机控制单元将电池温度异常信号置为高电平，相反地，当电池温度检测信号的值比高温阈值小时，则意味着电池处于高温状态，单片机控制单元将电池温度异常信号置为高电平；

系统中其它单片机控制单元在接收电池包的单片机控制单元发出的电池温度异常信息时，使电池包充电或放电控制强制性地停止。

具体工作原理如下所述：

当单片机控制单元通过检测R179、NTC1；R156、NTC2分压得到的电池温度模拟信号，并将得到的模拟信号经过模数转换电路，转换为单片机控制单元能识别的数字信号，与单片机控制单元所设定的阈值相比较，当检测到的温度值高于低温阈值或低于高温阈值或时，都判断为电池的温度为异常状态，单片机控制单元通过控制信号使电池包停止工作，其中，C82、C94分别滤除NTC1、NTC2两端的干扰信号，以便单片机控制单元准确采样电池温度信号。

因实际工作中电池各电芯的温度会有差异，本设计采用了两路温度监控电路，尽可能实际各电池的工作温度状况。

具锂电池电压变换单元电路的园林机，其含电池状态显示单元：

通过四颗LED作为显示器件，通过状态组合，能够正确显示电池的电压、电量、温度、及电池是否异常状况等，可具此判断电池所处的工作状态。

具锂电池电压变换单元电路的园林机，供给锂电池充电电压用多谐叠加电压而不是传统的恒压恒流的直流充电，其是由锂电池充电电路的经整流的电压和由原用于电火花机床的自激多谐振荡器所引出的脉冲电压所混合的多谐叠加电压单元电路所产生的多谐叠加电压如同多点针灸式的通过锂电池的内部的存储电荷的空穴而充电；所述的自激多谐振荡器所引出的脉冲电压为80伏，脉冲频率为80千赫；所述整流的电压与所述脉冲电压之间由串联的电容和旁路电阻所组成的微分电路相连接。具锂电池电压变换单元电路的园林机，其特征在于，其含电压变换单元：通过PWM的方式将电池包电压降压，给线性稳压芯片提供电压，保证稳压芯片工作在安全电压范围内，取消大功率的降压电阻，提高转换效率，及减小相关元件发热，电路转换原理：当Q33三极管导通时，电池包总正电压BAT+通过三极管Q33、电感L1、电容EC2再返回到电池总负端，形成充电回路，BAT+经过电感分压后，给电容EC2充电，以维持负载端VDD5V的电量消耗，同时L1处于能量储存状态，在充电期间，EC2电容电压逐渐上升，当电压上升至Z9稳压二极管击穿电压时，Z9导通，给Q36提供Vbe导通电压，Q36饱和导通，从而拉低三极管Q35基极电压，导致Q35由导通状态切换到截止状态，Q35截止前，Q33的Vbe电压值为：Vbe＝VBAT+*R114/(R114+R116)，此电压值大于Q33的导通阈值电压，保证Q33导通，Q35截止后，Q33的Vbe＝0，Q33截止，电池总正通过电感L1对EC2电容充电及给VDD5V供电的阶段结束；当Q33三极管关断时，从三极管到电感L1间的充电回路断开，根据L电感电流不能突变的原理，为维持电流方向及大小不变，电感的感生电动势的方向变换为右正左负，电感处于释放能量的状态，电流通道为：电流从L1流向电容EC2，给EC2充电，用于维持负载端VDD5V所消耗的电量，再从过GND端通过续流二极管D10、D11返回电感感生电动势的负端。

具锂电池电压变换单元电路的园林，，其特征在于，供给锂电池充电电压不是传统的恒压恒流的直流充电，而是由锂电池充电电路的经整流的电压和由原用于电火花机床的自激多谐振荡器所引出的脉冲电压所混合的多谐叠加电压单元电路所产生的多谐叠加电压如同多点针灸式的通过锂电池的内部的存储电荷的空穴而充电；所述的自激多谐振荡器所引出的脉冲电压为70伏，脉冲频率为70千赫；所述整流的电压与所述脉冲电压之间由串联的电容和旁路电阻所组成的微分电路相连，使用安全，事半功倍。

有益之处：具锂电池电压变换单元电路的园林机，其含单片机控制单元及电压变换单元和温度监控电路：通过脉冲宽度调制PWM的方式给线性稳压芯片提供电压，保证稳压芯片安全；供给锂电池充电电压不是传统的恒压恒流的直流充电，而是由锂电池充电电路的经整流的电压和由原用于电火花机床的自激多谐振荡器所引出的脉冲电压所混合的多谐叠加电压单元电路所产生的多谐叠加电压如同多点针灸式的通过锂电池的内部的存储电荷的空穴而充电，快而安全且功率大。其含电压变换单元，通过脉冲宽度调制PWM的方式将电池包电压降压，给线性稳压芯片提供电压，保证稳压芯片工作在安全电压范围内，电路特点：PWM降压，降低功率，取消大功率的降压电阻，提高转换效率，及减小相关元件发热；有益效果是综合组成一种能大功率充电和安全充电，达到减振效果有改良，降噪效果有改进的低振动两用机型，改良操作性，提升产品的品质与工装好用性，及使用安全性。

Claims (1)

1.具锂电池电压变换单元电路的园林机，

其含单片机控制单元：采用专用电池保护芯片与单片机控制单元组合的方式，使电路稳定可靠，保证电池在各种条件下都能正常工作，所述单片机控制单元作为运算控制中心，负责采样各种保证电池正常工作的模拟信号，并转换为控制所需的数字信号，误差小，精度高，芯片抗干扰能力强，简化硬件电路设计及减小硬件电路的失效性高的现象；其含电压变换单元：通过脉冲宽度调制PWM的方式将电池包电压降压，给线性稳压芯片提供电压，保证稳压芯片工作在安全电压范围内，电路特点：PWM降压，降低功率，取消大功率的降压电阻，提高转换效率，及减小相关元件发热；其电路转换原理：当Q33三极管导通时，电池包总正电压BAT+通过三极管Q33、电感L1、电容EC2再返回到电池总负端，形成充电回路，BAT+经过电感分压后，给电容EC2充电，以维持负载端VDD5V的电量消耗，同时L1处于能量储存状态，在充电期间，EC2电容电压逐渐上升，当电压上升至Z9稳压二极管击穿电压时，Z9导通，给Q36提供Vbe导通电压，Q36饱和导通，从而拉低三极管Q35基极电压，导致Q35由导通状态切换到截止状态，Q35截止前，Q33的Vbe电压值为：

Vbe＝VBAT+*R114/(R114+R116)

此电压值大于Q33的导通阈值电压，保证Q33导通，Q35截止后，Q33的Vbe＝0，Q33截止，电池总正通过电感L1对EC2电容充电及给VDD5V供电的阶段结束；当Q33三极管关断时，从三极管到电感L1间的充电回路断开，根据L电感电流不能突变的原理，为维持电流方向及大小不变，电感的感生电动势的方向变换为右正左负，电感处于释放能量的状态，电流通道为：电流从L1流向电容EC2，给EC2充电，用于维持负载端VDD5V所消耗的电量，再从过GND端通过续流二极管D10、D11返回电感感生电动势的负端；其含充电控制单元：在电池包出现充电总压过压、单节电芯、充电过流、过温或充电器出现异常时，单片机控制单元通过控制此单元电路，关断充电通道，保证充电安全；在电池包正常充电状态下，单片机控制单元输出的高电平CHG_CTR信号通过R162、R161分压后加在Q26 G极，Q26的场效应管MOS管导通，忽略D、S端压降，从MOS1、MOS2的S端通过电阻R159、R160流过的电流IQ为：

IQ＝VPACK/(R159+R160)，则电阻R159两端的电压为：VR159＝IQ*R159

此电压即为MOS的G、S端电压，且电压值低于阈值电压VGS，使MOS1、MOS2导通，进入充电状态；Z11稳压管并联在PMOS管G、S端，当电路出现异常导致G、S端过高时，Z11稳压管动作，将G、S端电压钳位在16V的安全工作电压范围内，避免管子被击穿；在电池包充电或放时，充电器或电机工作产生的瞬间高压叠加在MOS1、MOS2的D、S端，击穿MOS，导致电池包功能失效，C98、C99电容分别并联在MOS1、MOS2的D、S端，为瞬间高压提供通道，保护MOS工作安全；Z18、Z12为ESD静电保护元件，吸收整机系统工作中窜入电池内的瞬间高压能量，保护场效应管MOS及电池包内电子元件安全；

在电池包充电过程中，在保护芯片侦测到电芯过压、过温或电池包总压高于设定电压时，电池包控制芯片单片机控制单元将CHR_CTR网络信号置为低电平，三极管Q26由导通状态切换到截止状态，此时MOS1、MOS1的VGS电压为零，低于MOS管导通电压VTH，强迫两MOS管关断，停止充电，以确保电池包充电安全；其含电池电压检测单元：当电池包处于充电、充电状况时，单片机控制单元会实时检测电池包电压，以保护电池包工作在正常状况，具体工作原理如下：当单片机控制单元通过检测R155、R156分压电池包总压的模拟信号的值正比于电压包总电压，并将得到的模拟信号经过模数转换，与单片机控制单元所设定的阈值相比较，并根据比较执行相应的动作，其中C80滤除R156两压的干扰信号，以便单片机控制单元准确采样电池电压信号；若单片机控制单元采样到的电压值高于所设定的充电电压阈值，则说明电池包处过压状态，此时单片机控制单元会将充电控制CHR_CTR网络信号置为低电平，强制性地停止电池包充电；若单片机控制单元采样到的电压值低于所设定的充电电压阈值，则说明电池处于欠压状态，此时单片机控制单元会以通信的方式将电池欠压信号发送给放电控制器，停止电池包放电；当电池包处于休眠状态时，单片机控制单元将BAT_AD_CTR网络信号置为低电平，Q25 MOS管由导通状态切换为截止状态，阻止电池包通过采样电阻放电，减小电池包空闲状态时的电量损耗；其含电芯温度检测单元：电池包在充电或放电工作时，工作电流很大，电芯温度上升，为使在合适的温度范围内电芯工作，本设计中采用了温度检测电路；温度检测功能是基于从电池组中输入的反应电池温度信息的模拟信号来监视电池温度，单片机控制单元将采样到的模拟信号通过内部模数转换电路转换为单片机控制单元能识别的数字信号，具体而言，比较电池温度检测信号的电压值与低温阈值及高温阈值，并且，在电池温度检测信号的电压值比低温阈值大或比高温阈值小的情况下，判断为电池的温度为异常状态；使用的热敏电阻器是温度与电阻值关系为负特性的热敏电阻器，温度越高，热敏的电阻值越小，则单片机控制单元检测到的电池温度信号的电压值越小，因此，当电池温度信号电压值比单片机控制单元设定的低温阈值大时，说明电池温度低于设置的温度值，意味着电池温度为低温，单片机控制单元将电池温度异常信号置为高电平，相反地，当电池温度检测信号的值比高温阈值小时，则意味着电池处于高温状态，单片机控制单元将电池温度异常信号置为高电平；系统中其它单片机控制单元在接收电池包的单片机控制单元发出的电池温度异常信息时，使电池包充电或放电控制强制性地停止；当单片机控制单元通过检测R179、NTC1；R156、NTC2分压得到的电池温度模拟信号，并将得到的模拟信号经过模数转换电路，转换为单片机控制单元能识别的数字信号，与单片机控制单元所设定的阈值相比较，当检测到的温度值高于低温阈值或低于高温阈值或时，都判断为电池的温度为异常状态，单片机控制单元通过控制信号使电池包停止工作，其中，C82、C94分别滤除NTC1、NTC2两端的干扰信号，以便单片机控制单元准确采样电池温度信号；本设计采用了两路温度监控电路，依各电芯的温度差异而检测各电池的工作温度状况；其含电池状态显示单元：通过四颗LED作为显示器件，通过状态组合，能够正确显示电池的电压、电量、温度、及电池是否异常状况等，据此判断电池所处的工作状态；所述具锂电池电压变换单元电路的园林机，供给锂电池充电电压用多谐叠加电压而不是传统的恒压恒流的直流充电，其是由锂电池充电电路的经整流的电压和由原用于电火花机床的自激多谐振荡器所引出的脉冲电压所混合的多谐叠加电压单元电路所产生的多谐叠加电压如同多点针灸式的通过锂电池的内部的存储电荷的空穴而充电；所述的自激多谐振荡器所引出的脉冲电压为70伏，脉冲频率为70千赫；所述整流的电压与所述脉冲电压之间由串联的电容和旁路电阻所组成的微分电路相连接；具锂电池电压变换单元电路的园林机，其特征在于，其含电压变换单元：通过PWM的方式将电池包电压降压，给线性稳压芯片提供电压，保证稳压芯片工作在安全电压范围内，取消大功率的降压电阻，提高转换效率，及减小相关元件发热，电路转换原理：当Q33三极管导通时，电池包总正电压BAT+通过三极管Q33、电感L1、电容EC2再返回到电池总负端，形成充电回路，BAT+经过电感分压后，给电容EC2充电，以维持负载端VDD5V的电量消耗，同时L1处于能量储存状态，在充电期间，EC2电容电压逐渐上升，当电压上升至Z9稳压二极管击穿电压时，Z9导通，给Q36提供Vbe导通电压，Q36饱和导通，从而拉低三极管Q35基极电压，导致Q35由导通状态切换到截止状态，Q35截止前，Q33的Vbe电压值为：Vbe＝VBAT+*R114/(R114+R116)，此电压值大于Q33的导通阈值电压，保证Q33导通，Q35截止后，Q33的Vbe＝0，Q33截止，电池总正通过电感L1对EC2电容充电及给VDD5V供电的阶段结束；当Q33三极管关断时，从三极管到电感L1间的充电回路断开，根据L电感电流不能突变的原理，为维持电流方向及大小不变，电感的感生电动势的方向变换为右正左负，电感处于释放能量的状态，电流通道为：电流从L1流向电容EC2，给EC2充电，用于维持负载端VDD5V所消耗的电量，再从过GND端通过续流二极管D10、D11返回电感感生电动势的负端。