CN110094287A - 包括由锂离子电池供电的电启动系统的内燃式发动机 - Google Patents

包括由锂离子电池供电的电启动系统的内燃式发动机 Download PDF

Info

Publication number
CN110094287A
CN110094287A CN201811384764.XA CN201811384764A CN110094287A CN 110094287 A CN110094287 A CN 110094287A CN 201811384764 A CN201811384764 A CN 201811384764A CN 110094287 A CN110094287 A CN 110094287A
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery
engine
lithium ion
accommodating apparatus
terminal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811384764.XA
Other languages
English (en)
Inventor
罗伯特·克嫩
马修·马考夫斯基
迈克尔·迈耶
詹姆斯·诺门森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Briggs Stratton Ltd
Original Assignee
Briggs and Stratton Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Briggs and Stratton Corp filed Critical Briggs and Stratton Corp
Publication of CN110094287A publication Critical patent/CN110094287A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/251Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for stationary devices, e.g. power plant buffering or backup power supplies
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01DHARVESTING; MOWING
    • A01D34/00Mowers; Mowing apparatus of harvesters
    • A01D34/01Mowers; Mowing apparatus of harvesters characterised by features relating to the type of cutting apparatus
    • A01D34/412Mowers; Mowing apparatus of harvesters characterised by features relating to the type of cutting apparatus having rotating cutters
    • A01D34/63Mowers; Mowing apparatus of harvesters characterised by features relating to the type of cutting apparatus having rotating cutters having cutters rotating about a vertical axis
    • A01D34/67Mowers; Mowing apparatus of harvesters characterised by features relating to the type of cutting apparatus having rotating cutters having cutters rotating about a vertical axis hand-guided by a walking operator
    • A01D34/68Mowers; Mowing apparatus of harvesters characterised by features relating to the type of cutting apparatus having rotating cutters having cutters rotating about a vertical axis hand-guided by a walking operator with motor driven cutters or wheels
    • A01D34/6806Driving mechanisms
    • A01D34/6818Motor starting mechanisms
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10006Air intakes; Induction systems characterised by the position of elements of the air intake system in direction of the air intake flow, i.e. between ambient air inlet and supply to the combustion chamber
    • F02M35/10013Means upstream of the air filter; Connection to the ambient air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10242Devices or means connected to or integrated into air intakes; Air intakes combined with other engine or vehicle parts
    • F02M35/10249Electrical or electronic devices fixed to the intake system; Electric wiring
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • F02N11/0862Circuits or control means specially adapted for starting of engines characterised by the electrical power supply means, e.g. battery
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B63/00Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices
    • F02B63/02Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices for hand-held tools
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/10Safety devices
    • F02N11/101Safety devices for preventing engine starter actuation or engagement
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/14Starting of engines by means of electric starters with external current supply
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N15/00Other power-operated starting apparatus; Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from groups F02N5/00 - F02N13/00
    • F02N15/006Assembling or mounting of starting devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052Li-accumulators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00Batteries for particular applications
    • H01M2220/20Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00Batteries for particular applications
    • H01M2220/30Batteries in portable systems, e.g. mobile phone, laptop
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P60/00Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
    • Y02P60/14Measures for saving energy, e.g. in green houses

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

一种内燃式发动机,包括机体,所述机体包括气缸,位于所述气缸内的活塞,其中所述活塞设置为沿着气缸轴在所述气缸中往复运动,设置为由所述活塞驱动的曲柄轴,向所述气缸供应空气‑燃料混合物的燃料系统,以及电启动系统,该电启动系统包括启动马达,电池容纳装置,以及可移除地连接至所述电池容纳装置的锂离子电池,其中所述锂离子电池设置为对所述启动马达供电以启动发动机,其中所述锂离子电池包括具有电池单元轴的至少一个锂离子电池单元,并且其中所述电池容纳装置的位置设置为使得当所述锂离子电池连接至所述电池容纳装置时,所述气缸轴和所述电池单元轴互相不平行。

Description

包括由锂离子电池供电的电启动系统的内燃式发动机
本申请为国家申请号为201480043094.9、进入中国国家阶段日期为2016年1月29日、发明名称为包括由锂离子电池供电的电启动系统的内燃式发动机的发明申请的分案申请。
相关专利申请的交叉引用
本申请要求2013年10月17提交的美国临时申请61/892,346的权益和2013年6月20日提交的美国临时申请61/837,539的权益,这两件申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明大体上涉及一种包括电启动系统的内燃式发动机和由该内燃式发动机驱动的室外动力设备,例如割草机,除雪机,便携式发电机等。更具体地,本发明涉及一种小型内燃式发动机,其包括由可移除、可充电锂离子电池供电的电启动系统。
背景技术
室外动力设备包括割草机、乘坐式拖拉机、除雪机、压力清洗机、便携式发电机、微耕机、劈木机、零转向半径(zero-turn radius)割草机、自行式割草机、乘坐式割草机、工业车辆,例如叉车、多用途运载车等。举例来说,室外动力设备可以使用内燃式发动机来驱动工具,例如割草机的旋转叶片,压力清洗机的泵,除雪机的螺旋钻,发电机的交流电机,和/或室外动力设备的传动系统。
许多室外动力设备包括利用反冲启动器手动启动的发动机。为启动发动机,用户必须用手拉动反冲启动器绳。
其他室外动力设备包括电启动系统,其中电池供电的启动马达使发动机启动。通常,所述电启动系统还包括由用户开动的启动器开关(例如,按钮或钥匙开关)以及启动器螺线管。启动器螺线管是包括启动器开关的低电流电路和包括启动马达的高电流电路之间的连接件。为启动发动机,用户开动启动器开关,引起启动器螺线管关闭,由此电池向启动马达提供启动电流,从而启动发动机。
电池是铅酸电池。电池固定至室外动力设备,与发动机分开。例如,电池可以固定至割草机或压力清洗机的安装板或甲板,或固定至乘坐式割草机或便携式发电机的框架。电池的外壳通过紧固件固定至室外动力设备,紧固件需要使用工具(例如,扳手或套筒)将电池连接至室外动力设备,并移除或拧松紧固件,由此电池可以从室外动力设备上移除。此外,电池包括一对端子,电导线连接至该一对端子。还需要使用工具将电导线连接至端子和从端子拆掉。铅酸电池填充有液体电解质,通常是水和硫酸的混合物。电解质有腐蚀性。铅酸电池对温度敏感,这导致发动机在寒冷天气难以启动或根本无法启动。此外,铅酸电池会随时间推移变弱,无法提供电力(即,失去电量或完全放电)。铅酸电池可能需要季度性地更换,从室外动力设备拆下并储存在室内,或者需要用户维护或维修。
发明内容
本发明的一种实施方式涉及内燃式发动机,该内燃式发动机包括机体,所述机体包括气缸,位于所述气缸内的活塞,其中所述活塞设置为沿着气缸轴在所述气缸中往复运动,设置为由所述活塞驱动的曲柄轴,向所述气缸供应空气-燃料混合物的燃料系统,以及电启动系统,该电启动系统包括启动马达,电池容纳装置,以及可移除地连接至所述电池容纳装置的锂离子电池,其中所述锂离子电池设置为对所述启动马达供电以启动发动机,其中所述锂离子电池包括具有电池单元轴的至少一个锂离子电池单元,并且其中所述电池容纳装置的位置设置为使得当所述锂离子电池连接至所述电池容纳装置时,所述气缸轴和所述电池单元轴互相不平行。
本发明的另一种实施方式涉及包括内燃式发动机的室外动力设备,所述内燃式发动机包括机体,该机体包括气缸,位于所述气缸内的活塞,设置为由所述活塞驱动的曲柄轴,向所述气缸供应空气-燃料混合物的燃料系统,以及电启动系统,该电启动系统包括启动马达,电池容纳装置,以及可移除地连接至所述电池容纳装置的锂离子电池,其中所述锂离子电池设置为对所述启动马达供电以启动发动机,并且其中所述锂离子电池包括具有电池单元轴的至少一个锂离子电池单元,以及与所述曲柄轴联接的工具。在发动机驱动工具运行时,室外动力设备沿主振动轴产生振动。电池容纳装置的位置设置为使得当锂离子电池连接至所述电池容纳装置时,所述主振动轴和所述电池单元轴互相不平行。
本发明的另一种实施方式涉及内燃式发动机和电池充电系统,其包括内燃式发动机,所述内燃式发动机包括机体,该机体包括气缸,位于所述气缸内的活塞,其中所述活塞设置为沿着气缸轴在所述气缸中往复运动,设置为由所述活塞驱动的曲柄轴,向所述气缸供应空气-燃料混合物的燃料系统,以及电启动系统,该电启动系统包括启动马达,电池容纳装置,电池充电器,以及可移除地连接至所述电池容纳装置和所述电池充电器的锂离子电池,其中所述锂离子电池包括具有电池单元轴的至少一个锂离子电池单元,其中当所述锂离子电池连接至所述电池容纳装置时,所述锂离子电池设置为对所述启动马达供电以启动发动机,并且其中所述电池容纳装置的位置设置为使得当所述锂离子电池连接至所述电池容纳装置时,所述气缸轴和所述电池单元轴互相不平行,并且其中当所述锂离子电池连接至所述电池容纳装置时,所述电池充电器设置为对所述锂离子电池充电。
替代示例性实施方式涉及大致会在权利要求中描述的其他特征及特征组合。
附图说明
通过以下结合附图进行的详细描述,可以更彻底地理解本发明。
图1是根据本发明的一种示例性实施方式的内燃式发动机的透视图,该内燃式发动机包括锂离子电池供电的电启动系统。
图2是图1所示发动机的透视图。
图2A是图1所示发动机的分解图。
图3是图1所示发动机的俯视图。
图4是图1所示发动机的右侧视图。
图5是图1所示发动机的后视图。
图6是图1所示启动系统的电池容纳装置的透视图。
图7是图6所示电池容纳装置的一部分的细节图。
图8是图6所示电池容纳装置的透视图。
图9是图8所示电池容纳装置的一部分的细节图。
图10是图6所示电池容纳装置的左侧视图。
图11是图6所示电池容纳装置的右侧视图。
图12是图6所示电池容纳装置的后视图。
图13是图6所示电池容纳装置的正视图。
图14是图13所示电池容纳装置的一部分的细节图。
图15是图6所示电池容纳装置的俯视图。
图16是图15所示电池容纳装置的一部分的细节图。
图16A是根据一种示例性实施方式,用于启动系统的电池容纳装置的透视图。
图17是根据本发明的一种示例性实施方式的内燃式发动机的透视图,该内燃式发动机包括由锂离子电池供电的电启动系统。
图18是根据本发明的一种示例性实施方式的内燃式发动机的透视图,该内燃式发动机包括由锂离子电池供电的电启动系统。
图19是根据本发明的一种示例性实施方式,与内燃式发动机的电启动系统一起使用的锂离子电池的透视图。
图20是图19所示锂离子电池的分解图。
图21是从图19所示锂离子电池上方看的透视图。
图22是从图19所示锂离子电池下方看的透视图。
图23是从图19所示锂离子电池下方看的透视图。
图24是从图19所示锂离子电池下方看的透视图。
图25是图19所示锂离子电池的正视图。
图26是图19所示锂离子电池的后视图。
图27是图19所示锂离子电池的左侧视图。
图28是图19所示锂离子电池的右侧视图。
图29是图19所示锂离子电池的俯视图。
图30是图19所示锂离子电池的仰视图。
图31是根据本发明的一种示例性实施方式,与锂离子电池一起使用的电池充电器的透视图。
图32是与图31所示电池充电器连接的图19所示的锂离子电池的透视图。
图33是根据本发明的一种示例性实施方式,用于发动机的启动系统的原理图。
图34是根据本发明的一种示例性实施方式,用于发动机的启动系统的原理图。
图35是根据本发明的一种示例性实施方式,用于发动机的启动系统的原理图。
图36是根据本发明的一种示例性实施方式,用于发动机的启动系统的原理图。
图37是根据本发明的一种示例性实施方式,用于电池的控制系统的电路图。
图38是根据一种示例性实施方式,从鼓风机外壳上方看的透视图。
图39是从图22所示鼓风机外壳下方看的透视图。
图40是从图22所示鼓风机外壳下方看的另一个透视图。
图41是根据一种示例性实施方式的割草机的透视图。
图42是根据一种示例性实施方式,用于发动机的启动系统的原理图。
图43是根据一种示例性实施方式,用于室外动力设备的启动系统的组件的透视图。
图44是根据一种示例性实施方式的发动机总成的透视图。
图45是根据一种示例性实施方式的电池充电站的透视图。
图46是根据一种示例性实施方式,与发动机连接的电池的透视图。
图47是根据一种示例性实施方式,用于图44所示发动机总成的启动系统的透视图。
图48是根据一种示例性实施方式,用于启动系统的电池的正视图。
图49是图48所示电池的俯视图。
图50是图48所示电池的仰视图。
图51是图48所示电池的左侧视图。
图52是图48所示电池的右侧视图。
图53是图48所示电池的仰视图,该电池的一部分外壳被移除,从而显示电池的内部。
图54是根据一种示例性实施方式,用于启动系统的电池容纳装置的正视图。
图55是图54所示容纳装置的俯视图。
图56是图54所示容纳装置的仰视图。
图57是沿直线57-57截取的图54所示容纳装置的横截面图。
图58是沿直线58-58截取的图54所示容纳装置的横截面图。
图59是根据本发明的一种示例性实施方式的压力清洗机的透视图。
图60是根据本发明的另一种示例性实施方式,用于发动机的启动系统的原理图。
具体实施方式
在转向详细阐明示例性实施方式的附图之前,应该理解,本申请不限于在说明书中描述或在附图中阐明的细节或方法。还应该理解,术语只用于描述目的,不应被视为是限制性的。
与手动启动发动机和包括由铅酸电池供电的电启动系统的发动机相比,这里所描述的包括由可移除,可充电锂离子电池供电的电启动系统的内燃式发动机具有许多优点。电启动系统消除了对手动反冲启动器的需要,以及用户拉动启动器绳以启动发动机的需要。通过使用可移除,可充电锂离子电池来为电启动系统供电,消除了由铅酸电池供电的系统的诸多麻烦,不便和缺点。如本发明所述,可以在不使用工具的情况下将锂离子电池从电池容纳装置移除。很容易用手将重量相对较轻的锂离子电池连接至电池容纳装置或从电池容纳装置移除。这极大地简化了将铅酸电池从室外动力设备上移除的过程。用户必须安全地断开与铅酸电池上的端子连接的电导线,这需要使用工具。随后必须将铅酸电池从其安装位置移除,该安装位置通常是与发动机分开的框架,板,或其他安装位置。这也需要使用工具。在多种优选实施方式中,电池容纳装置自身是发动机的一个组件,因此,锂离子电池安装到发动机上,而不是像铅酸电池那样安装到远离发动机的位置上。使用铅酸电池的系统可能将铅酸电池遮盖起来,或者以其他方式处于视线之外(例如,在乘坐式拖拉机的座位下面),需要用户移除或移开组件以接触铅酸电池,这个步骤也可能需要使用工具。由于移除锂离子电池的便利性,与铅酸电池(例如,冬季存放在车库中的室外动力工具上的铅酸电池)相比,能够更容易地限制电池在低温下的暴露。用户可以轻易地移除锂离子电池并将其存放在温暖的场所(例如,用户家内),或在温暖的场所中保持第二锂离子电池,由此在低温影响第一锂离子电池运行的情况下可以使用第二锂离子电池。在类似寒冷天气操作条件下使用工具断开,移除,重新安装并重新连接铅酸电池,是典型用户无法完成的繁重任务。此外,对季节性使用的室外动力工具(例如,在温暖月份使用割草机和压力清洗机,在寒冷月份使用除雪机)而言,在一个季度都没有使用之后,铅酸电池可能变弱,没电,或电量水平不足以启动发动机(例如,在冬季过后第一次启动割草机)。用户可以将锂离子电池存放在室内的电池充电器上,保持其充电并处于合适的工作温度,或者在不使用工具的情况下方便地将锂离子电池从电池容纳装置移除,在电池充电器中对其快速充电,并在不使用工具的情况下将其与电池容纳装置重新连接,从而为电启动系统供电并启动室外动力设备的发动机。
本发明所述锂离子电池即使在电量完全耗尽时也可快速充电。在测试中,本发明所述完全耗尽电量的锂离子电池充电一分钟,能够提供足以启动两次随后与其连接的发动机的电力。本发明所述锂离子电池能够在六十分钟内完全充满,并能在完全充电的情况下启动发动机五十次或更多。本发明所述锂离子电池能够在充电十分钟后启动发动机十次以上。
本发明所述锂离子电池消除了与铅酸电池腐蚀性电解质相关的担忧,简化了用户对电池的处理。
由于能够在不使用工具的情况下安装锂离子电池,并且电池容纳装置作为发动机自身的一个组件,因此简化了原始设备制造商(OEM)将发动机安装到一室外动力设备中的工作。OEM不需要使用工具将锂离子电池连接至室外动力工具,这与铅酸电池不同,此外还不需要使用工具将电导线连接至电池的端子。此外,所需部件较少。例如,包括电导线、与铅酸电池连接的线束的设计和/或布线可以消除或简化。
如本文所述的使锂离子电池移除和充电的便利性还提高了终端用户使用不包括手动启动系统(例如,反冲启动器)的室外动力设备的舒适性。由于可以在不使用工具的情况下方便地移除锂离子电池,并快速充电至足以启动发动机的充电状态,因此终端用户有信心能够在绝大多数情况下(例如,无与启动系统和其他发动机组件相关的任何问题,除了电池电量耗尽)启动发动机。在优选实施方式中,本文所述的锂离子电池包括显示器,该显示器视觉上向用户指示电池的电量水平。对于终端用户而言,由不能启动发动机的铅酸电池供电的电启动系统是非常令人沮丧的(例如,因为铅酸电池的电量不足以启动发动机)。没有能够快速、方便地确定铅酸电池电量水平的方法,并且在必要时,没有快速、方便地对铅酸电池进行替换或充电的方法。需要利用工具将耗尽的铅酸电池从电导线断开,利用工具从室外动力设备移除,并妥善处置。终端用户然后必须获得新的铅酸电池,为此几乎必定需要去商店一趟,使用工具安装新的铅酸电池,并使用工具将电导线连接至新的铅酸电池。
参考图1至5,显示了根据一种示例性实施方式的内燃式发动机1000。内燃式发动机1000包括机体1002,该机体1002包括气缸1004,活塞1006,以及曲柄轴1008。活塞1006沿着气缸轴1010在气缸1004中往复,从而驱动曲柄轴1008。曲柄轴1008围绕曲柄轴的轴1012旋转。如图2A所示,发动机1000包括向气缸1004供应空气-燃料混合物的燃料系统1001(例如,化油器,电子燃料喷射系统等),空气过滤器组件1003,气缸盖组件1005,消声器组件1007,燃料箱组件1009,以及飞轮和风扇组件1011。在所示实施方式中,气缸1004和气缸轴1010水平取向(即,卧式气缸发动机)。在某些实施方式中,气缸1004和气缸轴1010可以竖直取向(即,立式气缸发动机)或按一定角度取向(即,倾斜式发动机)。在某些实施方式中,发动机包括多个气缸,例如,采用V形双缸配置的双气缸发动机。
发动机1000还包括电启动系统1014。电启动系统1014包括启动马达1016,电池容纳装置1018,和可移除、可充电锂离子电池1020。启动马达1016与锂离子电池1020电联接,从而由锂离子电池1020供电。当响应于用户输入(例如,通过钥匙开关,按扭,把手(bail)启动系统,压力清洗机的触发启动系统,其他自动启动系统等)而激活时,启动马达1016使曲柄轴1008旋转,从而启动发动机。启动马达1016选择性地与曲柄轴1008联接(例如,通过与飞轮齿圈选择性接合的活动小齿轮),从而启动马达1016可以从曲柄轴1008分离(即,在发动机1000成功启动之后不与曲柄轴1008一起旋转)。如图所示,启动马达1016连接至机体1002。
参考图6至18,显示了根据一种示例性实施方式的电池容纳装置1018。电池容纳装置1018包括设置为接收锂离子电池1020的容器1022(端口,插座,口袋等)。容器1022包括设三个公端子1024,1026和1028,它们设置为与锂离子电池1020的相应母端子联接。容器1022包括第二组三个公端子1030,1032和1034,它们设置为与线束的相应端子联接,所述线束电联接至启动马达和发动机1000和/或包括发动机的该室外动力设备的任意其他电气部件,所述电气部件由锂离子电池1020供电,或者向锂离子电池1020发送信号(数据,信息等)和/或发送来自锂离子电池1020的信号。端子1024,1026和1028各自与端子1030,1032和1034中的对应端子电联接。两对端子(例如,端子对1024和1030,端子对1028和1034)被用于使启动马达1016和锂离子电池1020之间的电路完整(例如,作为正极端子对和接地端子对)。这两对端子可以称作电压输出端子。第三对端子(例如,端子对1026和1032)被用于将信号(例如,这里所描述的使能信号(enable signal))传输至锂离子电池1020和/或传输来自锂离子电池1020的信号。该第三对端子可以被称为数据端子或使能端子。在端子1024,1026和1028各自的任一侧上设置有引导件1036(壁,突起等)。每个引导件1036被锂离子电池中的相应孔接收,并帮助将端子1024,1026和1028引导到锂离子电池1020的相应母端子中。引导件1036从容器1022的壁1038向外延伸,延伸距离大于端子1024,1026和1028从容器1022的壁1038向外延伸的距离。使能端子1026的延伸距离小于电压输出端子1024和1028的延伸距离。这有助于确保锂离子电池1020除了在锂离子电池1020正确固定(完全插入,完全就位,正确插入,正确就位,正确安装)到容器1022中时无法为启动马达1016供电。除非锂离子电池1020正确固定,否则锂离子电池1020不能为启动马达1016供电,即使当电压输出端子1024和1028与锂离子电池1020的相应电压输出端子电连接时也是如此。缺少和使能端子1026的连接可防止锂离子电池1020向启动马达1016供电所需的使能信号到达锂离子电池1020。
容器1022由底部1040,侧壁1042和端壁1044限定。容器1022在一端1046打开,从而允许锂离子电池1020从侧面滑动到容器1022中。侧壁1042通过端壁1044连接。突起或轨道1048从每个侧壁1042向内延伸,并且尺寸设置为通过锂离子电池1020中的相应槽接收。每个轨道1048从端壁1044朝开放端1046向前延伸。
侧壁1042可以各自包括带角度的末端部分1050,该带角度的末端部分1050接近开放端1046,由此开放端1046的宽度大于锂离子电池1020的宽度和容器1022剩余部分的宽度。带角度的末端部分1050有助于将锂离子电池1020通过开放端1046插入到容器1022中。带角度的末端部分1050还为用户提供开动按钮的途径,所述按钮设置在锂离子电池1020的侧面上。
底部1040是包括壁1038(竖直台阶或肩部)的偏移体。壁1038可以与锂离子1020的相应壁接触,以限制锂离子电池1020相对于容纳装置1018移动。壁1038使底部1040分成两个部分:上部1052和下部1054。下部1054包括封锁区域1056(冲击板,封锁部分,锁定区域,锁定部分),该封锁区域1056设置为接收锂离子电池1020的相应闩锁,从而将锂离子电池固定至电池容纳装置1018。封锁区域1056包括孔1058,每个孔1058设置为接收锂离子电池1020的闩锁的突起,并与该突起相对应。
在某些实施方式中,容器1022设置为保护端子1024,1026和1028免受环境危害。例如,底部1040可以从端子1024,1026和1028倾斜,从而将水分从1024,1026和1028引开。根据其他示例性实施方式,端子可以水平取向,或者电池的端子可以是竖直的并与容纳装置的抬起部分中设置的端子交接,由此任何进入电池和容纳装置之间的空间内的水分都可从端子流走。电池容纳装置1018和/或发动机1000的接近容器1022的其他部分可以包括将水分和碎屑从端子1024,1026和1028引开的特征(例如,通道,排水孔,泄水孔,倾斜表面等)。
如图所示,电池容纳装置1018是发动机外壳1060(鼓风机外壳,罩,盖子等)的一部分。电池容纳装置1018包括进气口1062。进气口1062包括多个孔1064(开口,槽等),所述孔允许空气进入发动机外壳(例如,空气被飞轮或鼓风机风扇吸入发动机外壳,用于对发动机进行空气冷却)。孔1064还限制碎屑、例如草屑穿过进气口1062。如图所示,电池容纳装置1018形成为大致上圆顶形的主体,其设置为发动机的盖子或遮蔽物。电池容纳装置1018可以与发动机外壳1060的基部1066(剩余部分)分开。如图所示,电池容纳装置1018通过螺纹紧固件固定至基部1066。在其他实施方式中,例如,如图16A所示,电池容纳装置1018与发动机外壳1060的基部1066一体形成(例如,模塑)。
如图所示,电池容纳装置1018相对于发动机1000的其余部分定位在一位置处,该位置在手动启动发动机中通常由反冲启动器占据。借助该定位,通过将电池容纳装置1018和锂离子电池1020设置在用户期望找到用于启动典型手动启动发动机的设备(例如,反冲启动器)的位置上,电启动系统1014以对用户而言直观的方式取代了反冲启动器。该定位将电池容纳装置1018设置在曲柄轴1008上方,曲柄轴的轴1012延伸穿过电池容纳装置1018的一部分。飞轮位于电池容纳装置1018下方。由于消除了反冲启动器,通过改善进入冷却系统(例如,鼓风机外壳)中的气流,降低了发动机运行温度。例如,通过用电池容纳装置1018和锂离子电池1020取代反冲启动器,可以在期望运行条件下将发动机运行温度降低10到20华氏度(5.6至11.1摄氏度)。降低发动机运行温度有助于降低油质劣化,过热,和与高温有关的其他故障模式。在其他实施方式中,容器1022并入不同形状或形式的电池容纳装置中,相对于发动机1000的其他组件来说,其适于容纳装置的该安装位置。例如,与所示竖直轴单缸发动机1000相比,水平轴单缸发动机或双缸发动机的电池容纳装置可以位于发动机外壳的不同部分上。参考图17,显示了根据一种示例性实施方式的水平轴单缸内燃式发动机3000。锂离子电池1020与电池容纳装置3018选择性连接。如图所示,电池容纳装置3018是发动机外壳3060的一部分。参考图18,显示了根据一种示例性实施方式的V形双缸内燃式发动机4000。锂离子电池1020与电池容纳装置4018选择性连接。如图所示,电池容纳装置4018是发动机外壳4060的一部分。在其他实施方式中,电池容纳装置不是发动机自身的组件,而是在远离发动机1000(分开,隔开)的位置处安装在室外动力设备上。使用电连接(例如,线束)将这种电池容纳装置电连接至启动马达1016和室外动力设备的任何其他所需电气组件。例如,就乘坐式拖拉机,乘坐式割草机,除雪机,或零回转半径割草机而言,电池容纳装置可以是仪表板或其他用户控制面板的一个组件。
参考图19至30,显示了根据一种示例性实施方式的锂离子电池1020。锂离子电池1020和用于无线电动工具(例如,电钻)的锂离子电池不同。例如,锂离子电池1020可以包括比电动工具电池更少的锂离子电池单元,并且比电动工具电池的使用频率低,运行时间短(例如,用于启动发动机,不用于相对长时间地为频繁运行的电钻马达供电)。锂离子电池1020的运行需要在相对较短的放电时间(例如,10微秒)内输出相对较高的电流(例如,200安)。用于电动工具或便携式计算装置(例如,笔记本电脑)的锂离子电池在相对较长的放电时间内输出相对较低的电流。此外,电动工具锂离子电池“一直接通”,因此总是能够向工具供电。在下面更详细地描述的一种优选实施方式中,锂离子电池1020只有在接收到指示需要启动发动机的使能输入时才接通。在没有使能输入的情况下,锂离子电池1020不向电启动系统1040提供任何电力。这样就允许在发动机1000成功启动之后将锂离子电池1020从容器1022移除。例如,用户可以用电量相对较低的锂离子电池1020启动发动机1000,然后移除电池,并在使用室外动力设备的同时对锂离子电池1020充电。在一种优选实施方式中,锂离子电池1020额定为10.8伏(V),1.5安时(Ah)。
如图20所示,锂离子电池1020包括电联接在一起的一个或多个锂离子电池单元1068。如图所示,使用了三个锂离子电池单元1068,但是在不同实施方式中可以使用更多或更少的锂离子电池单元。每个锂离子电池单元1068形成为具有纵轴的细长体(例如,圆柱形,圆柱体,或圆柱滚筒式锂离子电池单元)。所有三个锂离子电池单元1068沿着相同方向,即电池单元轴1070取向。三个锂离子电池单元1068固定为电池组1072,由此电池组1072(包括所有三个锂离子电池单元1068)整体作为单一整体单元移动。由此防止三个锂离子电池单元1068独立于彼此移动。电池组1072作为单一单元的移动有助于减少锂离子电池1020与振动有关的故障模式,下面将更详细地解释。
锂离子电池1020还包括处理电子器件1074(控制器,处理电路等)。在优选实施方式中,处理电子器件1074包括处理器1076(微处理器)和存储装置1078。处理器1076可以实现为通用处理器,专用集成电路(ASIC),一个或多个现场可编程门阵列(FPGA),一组处理组件,或其他合适的电子处理组件。存储设备1078(例如,存储器,存储单元,存储装置等)是用于存储数据和/或计算机代码的一个或多个设备(例如,RAM,ROM,闪存,硬盘储存等),所述数据和/或计算机代码用于完成或促进本申请中描述的各种程序,层和模块。存储设备1078可以是,或者包括易失存储器或非易失存储器。存储设备178可以包括数据库组件,对象代码组件,脚本组件,或用于支撑本申请中描述的各种活动或信息结构的任何其他类型的信息结构。根据一种示例性实施方式,存储设备1078通过处理电路与处理器可通信地连接,并包括用于(例如,通过处理电路和/或处理器)执行本申请中描述的一个或多个程序的计算机代码。在优选装置中,处理电子器件1074实施一个或多个程序以保护锂离子电池1020(例如,防止超过适当运行温度范围的运行),优化锂离子电池1020的性能,以及优化锂离子电池1020的寿命。
锂离子电池1020还包括用于向用户提供信息的显示器1080。在所示实施方式中,显示器1080由四个光源1082组成。在优选实施方式中,每个光源1082是发光二极管(LED)。在其他实施方式中,可以包括更多或更少的光源。在其他实施方式中,显示器1080是LCD或其他合适的显示屏。在某些实施方式中,在显示器1080之外,或者取代显示器1080使用音响装置(例如,扬声器)向用户提供信息。用户启动用户界面1084(例如,按钮,开关,纽扣,触摸屏等),从而激活显示器1080。一旦被激活,显示器1080通过打开一个或多个光源1082向用户提供电池电量指示。在某些实施方式中,显示器1080在用户启动用户界面1084之后的预定时间过后关闭。在其他实施方式中,显示器1080只有在用户界面1084被启动时才被激活。在优选实施方式中,所有的四个光源1082都点亮则指示电量为78%以上,三个光源1082点亮则指示电量为55%以上,两个光源1082点亮则指示电量为33%以上,一个光源1082点亮则指示点亮为10%以上,一个光源1082闪烁或闪光则指示电量低于10%,所有的四个光源1082都闪烁或闪光则指示故障(例如,过电流状态)。在某些实施方式中,显示器1080被省略。
电池外壳1086包括并支撑锂离子电池单元1086和处理电子器件1074。外壳1086还支撑显示器1080和用户界面1084。如图所示,外壳1086由两个主要部分,即上半部或部分1088和下半部或部分1090形成,但是其他的结构也是可以的。外壳1086具有顶侧1092,底侧1094,前侧1096,后侧1098,左侧1100,以及右侧1102。外壳1086的整体尺寸对应于容器1022的整体尺寸,因此锂离子电池1020可以被容器1022接收,并连接至电池容纳装置1018。在优选实施方式中,外壳1086是密封封装件,设置为通过阻止环境污染物(例如,水分,植物碎屑,盐,灰尘等)进入外壳1086内部而对电化学电池单元进行保护。外壳1086提供坚固的结构,该结构能够在室外动力设备运行过程中承受撞击(例如,当操作割草机时来自树枝或树干的撞击)。外壳1086可以由防液体或防汽化燃料的材料(例如,聚对苯二甲酸乙二醇酯或PET)制成,从而防止燃料进入外壳1086的内部。
孔或槽1104接近后侧1098地形成在左侧1100和右侧1102中。槽1104包括后侧1098上的开放端,以及相反的封闭端。每个槽1104的尺寸设置为接收容器1022的相应轨道1048。槽1104的封闭端和轨道1048的相应端之间的接触起到止挡件的作用,限制锂离子电池1020移动到容器1022中。
如图24,26至28和30所示,外壳1086的底侧1094是偏移体,该偏移体与容器1022的底部1040成镜像。底侧1094包括通过壁1110分开的上部1106和下部1108。锂离子电池1020的壁1110和容器1022的相应壁1038之间的接触起到止挡件的作用,限制锂离子电池1020移动到容器1022中。
闩锁1112(锁,锁定构件,闩锁构件)与外壳1086枢转联接。如图23所示,在闩锁位置(固定,锁定,接合,延伸等),闩锁1112的闩锁部分1114延伸穿过孔1116(开口),孔1116穿过外壳1086的底侧1094,并在释放位置(脱扣,未固定,未锁定,分离,缩回等)穿过孔1116缩回外壳1086的内部。闩锁1112的本体部分1118(图20)保持在外壳1086的内部。闩锁1112与一对按钮,即右侧按钮1120和左侧按钮1122机械联接。每个按钮延伸穿过外壳相应侧中的孔。按钮1120和1122从外壳1086的内部向外偏置至延伸位置(固定,锁定,接合,闩锁等)。弹簧1124或其他一个或多个偏置构件将按钮1120和1122偏置至延伸位置。如图24所示,按钮1120和1122可以向内朝着外壳1086的内部移动至按压位置(缩回,释放,未固定,未锁定,分离等)。按钮1120和1122之间的机械联接导致,当按钮处于延伸位置时,引起闩锁1112位于闩锁位置(图23),当按钮1120和1122移动至按压位置时,引起闩锁位于释放位置(图24)。该机械联接还引起弹簧1124将闩锁1112偏置至闩锁位置。按钮1120和1122能够独立于彼此移动,但是按钮1120和1122各自必须位于其按压位置以使闩锁完全处于释放位置。在只按下按钮1120和1122中的一个时该设置有助于避免锂离子电池1020从容器1022意外脱扣(未固定,释放,解锁等)。当在室外动力设备上使用时,这有助于防止锂离子电池1020在被物体或障碍物(树枝,树干,墙壁,灌木,岩石等)撞击的情况下意外脱扣,因为当使用室外动力设备时,两个按钮1120和1122不大可能同时被意料之外的障碍物体的撞击同时启动。闩锁部分1114包括一个或多个突起,所述突起被显示为横向壁1126和基本上垂直于壁1126延伸的三个支腿1128。
四个母端子1130,1132,1134和1136位于外壳1086的底侧1094内。公端子1130,1132,1134和1136设置为与容器的相应公端子、例如电池容纳装置1018的容器1022的公端子1024,1026和1028,或者电池充电器的容器的公端子联接。
一对端子(例如,端子1130和1134)被用于使启动马达1016和锂离子电池1020之间的电路完整(例如,作为正极端子和接地端子)。这对端子可以称作电压输出端子。其他两个端子(例如,端子1132和1136)各自被用于将信号(例如,这里所描述的使能信号)传输至锂离子电池1020和/或传输来自锂离子电池1020的信号。该第二对端子可以被称为数据端子。特别地,端子中的一个(例如端子1132)可以被称为使能端子,并被用于接收这里所描述的使能输入信号。在优选实施方式中,母端子1130,1132,1134和1136中的每一个被形成为一对相对的弹簧,所述弹簧接收并保持锂离子电池1020的公端子。相对的弹簧横向于公端子的纵轴施加相反的力,这有助于减少公端子的磨损并实现母端子和公端子之间的安全电连接。
端子1130,1132,1134和1136位于在底侧1094中形成的槽或孔1140内。每个孔1140具有壁1110中的开放端和上部1106中的开放端,并且尺寸设置为接收相应的公端子。在底侧中形成附加孔1142,每个附加孔具有壁1110中的开放端和上部1106中的开放端。每个孔1142的尺寸和位置设置为接收容器1022的一个导向件1036。孔1142和导向件1036之间的相互作用有助于将锂离子电池1020引导到容器1022中,并确保容器1022的公端子和锂离子电池的母端子之间的适当连接。
在替代实施方式中,锂离子电池1020可以包括多个,例如,两个公端子(即,两个电压输出端子)或多于四个的公端子。在某些实施方式中,两对端子被设置为电压输出端子。例如,第一对电压输出端子可以提供足以使启动马达1016启动的电压(例如,10V),第二对电压输出端子可以提供足以为发动机1000或由发动机1000驱动的室外动力设备的一个或多个其他电气组件(例如,光源或处理电子器件)供电的电压(例如,3V)。另举一例,第一对电压输出端子可以提供足以使启动马达1016启动的电压(例如,12V),并与使能端子分为一组以控制锂离子电池1020的激活,第二对电压输出端子可以不依赖于至使能端子的使能信号的状态而提供连续电压(例如,12V),从而为发动机1000或由发动机1000驱动的室外动力设备的一个或多个其他电气组件供电,除了启动马达1016之外。
根据其他示例性实施方式,锂离子电池1020还可以包括附加端口或连接器。例如,电池可以包括通用串行总线(USB)端口,该USB端口可以用作接收电力以对锂离子电池单元1068充电的输入端,或用作从锂离子电池单元1068向另一种设备(例如,手机等)供电或充电的输出端。
为将锂离子电池1020连接至电池容纳装置1018,用户首先将锂离子电池1020的后侧通过开放端1046滑动到容器1022中。每个轨道1048的前端在锂离子电池1020的相应槽1104中被接收,帮助将锂离子电池1020引导到容器1022中,并将锂离子电池1020定位到容器1022内。锂离子电池1020的每个孔1142随后接收容器的相应引导件1036,进一步帮助锂离子电池1020引导到容器中,并将锂离子电池1020的母端子1130,1132和1134定位为接收容器1022的公端子1024,1026和1028。电压输出端子1024,1130,1028和1134在使能端子1026和1132之前电连接。容器1022的壁1038和锂离子电池的壁1110之间的接触,以及容器1022的轨道1048的前端和锂离子电池1020的槽1104的封闭端之间的接触,以及容器1022的端壁1044和锂离子电池1020的后侧1098之间的接触阻止(限制,停止)锂离子电池1020插入到容器1022中,并对齐锂离子电池1020的闩锁1112和容器1022的闩锁区域1056。当实现锂离子电池1020和容器之间的这些物理接触点时,锂离子电池1020在容器1022中正确固定(完全插入,完全就位,正确插入,正确就位,正确安装)。锂离子电池1020和容器1022之间的这些物理接触点以及使能端子1026和1132的纵向尺寸设置为使得使能端子1026和1132不电连接,除非实现了锂离子电池1020和容器1022之间的这些物理接触点,从而防止锂离子电池1020为启动马达1060供电,因为锂离子电池1020不能接收使能信号。闩锁1112偏置至闩锁位置以自动与闩锁区域1056接合,从而将锂离子电池1020连接(固定,锁定)至电池容纳装置1018。在某些实施方式中,闩锁1112与闩锁区域1056接合时发出可听见的响声(例如,“咔哒”)。当闩锁1112位于闩锁位置时,闩锁部分1114与容器1022的闩锁区域1056接合,从而将锂离子电池1020连接至电池容纳装置1018。在闩锁1112的闩锁位置上,闩锁部分1114的壁1126和支腿1128被闩锁区域1056的相应孔1058接收。在闩锁1112的释放位置上,壁1126和支腿1128移到孔1058外面,使锂离子电池1020从电池容纳装置1018分开(松开,解锁,释放,分离),并允许锂离子电池1020通过反向执行上述步骤而从容器1022移除。通过将每个按钮1120和1122移动到其按压位置,闩锁1112移动到释放位置。通过这种方式,锂离子电池1020可移除地连接至电池容纳装置1018,并且按钮1120,1122和闩锁1112允许用户在不使用工具的情况下选择性地将锂离子电池1020连接至电池容纳装置1018和从电池容纳装置1018移除。
由发动机的运行和发动机驱动的室外动力设备运行所引起的振动可能引起锂离子电池1020的一个或多个端子与容器1022的端子之间的电连接丢失。这些振动还可能损坏锂离子电池单元1068或锂离子电池1020或电池容纳装置1018的其他敏感组件。通过选择连接至电池容纳装置1018的锂离子电池1020的电池单元轴1070的适当的取向,可以减少这些由发动机和由发动机驱动的室外动力设备运行过程中固有的振动所引起的可能负面效应。电池单元轴的取向取决于电池容纳装置1018的容器1022的取向。为减少由振动引起的可能的负面效应,电池单元轴1070不应与代表发动机的主振动方向或将与发动机连接的室外动力设备的主振动方向的轴(即,主振动轴)平行(沿着相同方向)。发动机或室外动力设备的振动不会是沿着单一方向纯粹线性的。但是,通过分析发动机或特定室外动力设备的振动,可以识别该特定发动机或室外动力设备的主振动轴。例如,显示为发动机1000的单缸竖直轴发动机具有与气缸轴1010平行的主振动轴。另举一例,当发动机1000被用于驱动具有由曲柄轴1008驱动的不平衡叶片的割草机时,主振动轴与曲柄轴的轴1012平行。在优选实施方式中,电池容纳装置的位置设置为使得连接的锂离子电池1020的电池单元轴1070尽量不与主振动轴平行,也就是说,取向为横向于主振动轴(垂直于主振动轴,相对于主振动轴成90度),从而使振动的可能负面效应最小化。例如,如图3所示,发动机1000的主振动轴与气缸轴1010平行,锂离子电池1020的电池单元轴1070横向于气缸轴1010,因此也横向于主振动轴。另举一例,如图17所示,水平轴发动机3000的主振动轴与气缸轴3010平行,锂离子电池1020的电池单元轴1070横向于气缸轴3010,因此也横向于主振动轴。使用笛卡尔坐标系统来描述这些轴,气缸轴1010可以被视为x轴,电池单元轴1070可以被视为y轴,曲柄轴1012可以被视为z轴。主振动轴平行于z轴,电池容纳装置1018的位置可以设置为使得电池单元轴1070与y轴平行(如图3所示),或电池单元轴1070与x轴平行,这两个取向都横向于主振动轴。与电池单元轴1070和主振动轴互相平行相比,除了电池单元轴1070相对于主振动轴横向之外的其他取向也可以减小一些负面效应。彼此“基本上横向”的两个轴以90±10度的角度相对彼此定位。对于处于正常运行位置的发动机,当轴处于竖直线的±10度的范围内时,该轴“基本上竖直”。对于处于正常运行位置的发动机,当轴处于水平线的±10度的范围内时,该轴“基本上水平”。在某些实施方式中,电池单元轴1070定位为相对于主振动轴具有至少15度的角度。在某些实施方式中,电池单元轴1070定位为相对于主振动轴具有至少45度的角度。
参考图31至32,显示了根据一种示例性实施方式的电池充电器1200。电池充电器1200设置为对这里描述的锂离子电池(例如,锂离子电池1020)充电。电池充电器1200包括与上述电池容纳装置1018的容器1022类似的容器1201。锂离子电池1020以类似于上文针对电池容纳装置1018所述的方式在不使用工具的情况下可移除地连接至电池充电器1200。
电池充电器1200的容器1201包括四个公端子1202,1204,1206和1208,而不是像容器1022一样包括三个端子。两个端子(例如,端子1202和1206)设置为如上所述的电压输出端子,并对应于锂离子电池1020的母电压输出端子。另外两个端子(例如,端子1204和1206)设置为如上所述的数据端子。相对于容器1022而言附加的第四个端子(例如,端子1206被用于从锂离子电池1020向电池充电器1200传输状态和/或错误数据。
电池充电器1200包括电线1210,该电线设置为与电源(例如,与电网或发电机连接的插座)连接。电线1210上的插头的类型取决于电池充电器1200将在哪个市场上使用而不同(例如,美国使用和欧洲不同的插头结构,英国使用与欧洲其他国家不同的插头结构等)。电线1210与变压器电连接,该变压器将输入电力转换为适于通过电压输出端子1202和1206对锂离子电池1020充电的电力形式。
电池充电器1200还包括处理电子器件1212(控制器,处理电路等)。在优选实施方式中,处理电子器件1212包括处理器1214(微处理器)和存储设备1216。处理器1214可以实现为通用处理器,专用集成电路(ASIC),一个或多个现场可编程门阵列(FPGA),一组处理组件,或其他合适的电子处理组件。存储设备1216(例如,存储器,存储单元,存储装置等)是用于存储数据和/或计算机代码的一个或多个设备(例如,RAM,ROM,闪存,硬盘储存等),所述数据和/或计算机代码用于完成或促进本申请中描述的各种程序,层和模块。存储设备1216可以是,或者包括易失存储器或非易失存储器。存储设备1216可以包括数据库组件,对象代码组件,脚本组件,或用于支撑本申请中描述的各种活动或信息结构的任何其他类型的信息结构。根据一种示例性实施方式,存储设备1216通过处理电路与处理器可通信地连接,并包括用于(例如,通过处理电路和/或处理器)执行本申请中描述的一个或多个程序的计算机代码。在优选装置中,处理电子器件1212实施一个或多个程序以对锂离子电池1020的充电进行控制,保护锂离子电池1020(例如,防止超过适当运行温度范围的运行),优化锂离子电池1020的性能,优化锂离子电池1020的寿命,以及向用户提供关于锂离子电池1020的信息。电池充电器1200包括温度传感器1217,该温度传感器设置为检测环境温度何时超出可接受的运行范围(即,低于冷阈值温度或高于热阈值温度)。
电池充电器1200还包括用于向用户提供信息的显示器1218。在所示实施方式中,显示器1218由五个光源1220组成。在优选实施方式中,每个光源1220是发光二极管(LED)。在其实施方式中,可以包括更多或更少的光源。在其他实施方式中,显示器1218是LCD或其他合适的显示屏。在某些实施方式中,在显示器1218之外,或者取代显示器1218使用音响装置(例如,扬声器)向用户提供信息。在优选实施方式中,当锂离子电池1020与电池充电器1200连接时,显示器1218始终是激活的。在优选实施方式中,当锂离子电池1020与电池充电器1200连接时,锂离子电池1020的显示器1080也始终是激活的。在优选实施方式中,第一光源1220点亮以提供红光,指示锂离子电池1020正常充电,第二光源1220点亮以提供绿光,指示锂离子电池1020已完全充电,第三光源1220点亮以提供红光,指示温度传感器1217检测到的温度超出可接受的运行范围,锂离子电池1020不再接受充电,第四光源1220以红光闪烁或闪光,第五光源以绿光闪烁或闪光,指示锂离子电池1020无法充电,应该替换。在某些实施方式中,显示器1218被省略。
在某些实施方式中,锂离子电池1020包括公端子,电池容纳装置1018的容器1022和电池充电器1200的容器1201包括母端子。在其他实施方式中,锂离子电池和容器使用其他合适类型的成对电连接将锂离子电池与容器电连接。
在优选实施方式中,发动机(例如,发动机1000),锂离子电池(例如,锂离子电池1020),以及电池充电器(例如,电池充电器1200)这一套为内燃式发动机和电池充电系统。例如,所述系统可以被出售给OEM,以在不同室外动力设备中使用。
对于使用磁电机或火花点火系统的发动机1000的实施方式而言,形式为点火火花或脉冲的附加能量可以被收集并储存在电容器或其他储能装置(例如,电池)中,用于对连接至电池容纳装置1018的锂离子电池1020进行涓流充电。尽管以基于火花的点火系统为例进行描述,但是也可以使用其他类型的点火系统。点火系统的多余能量还可能足以为锂离子电池1020或发动机1000的其他电气组件供电。在发动机1000启动之后,有相对充裕的多余能量可以被收集,从而对锂离子电池1020充电。例如,来自四冲程磁电机点火系统的两个正脉冲或火花的能量可以产生大约一安的电流。其他类型的点火系统也可以提供能够被收集以向电子调速系统供电的废能。在四冲程磁电机点火系统中,在气缸的排气冲程上有废弃火花。在这种系统中,两个正脉冲或火花以及废弃负脉冲或火花全部可以被收集。根据另一种示例性实施方式,与发动机1000或由发动机1000驱动的室外动力设备相关的控制电路(例如,锂离子电池1020中包括的控制电路,电池容纳装置1018中包括的控制电路,其他发动机或室外动力设备控制电路等)可以包括能够通过使用点火主脉冲对锂离子电池1020进行涓流充电的出口。按照惯例,通过读取点火主脉冲对发动机1000的运行状态/每分钟转数(rpm)进行监控,其中每个点火主脉冲具有一系列正脉冲和负脉冲。不需要/使用正主脉冲产生火花以对发动机点火,因此来自正主脉冲的能量/电流可以被用于其他用途(例如,监控rpm)。在这种情况下,存在来自正主脉冲的足够的能量既可以监控发动机的rpm,又可对锂离子电池1020涓流充电。因此,在发动机1000运行一定时间段(例如,12至15分钟)之后,正主脉冲提供足够的能量对在一次启动/曲柄启动周期内使用的能量进行补充,因此用户不再需要在发动机1000运行一定时间之后通过其他方式对锂离子电池1020进行冲电。
现在参考图33,显示了根据一种示例性实施方式的用于启动系统900的低电流使能电路902,该实施方式利用内部电池电路和外部低电流开关与启动系统900接合,并控制将启动马达906连接至电池904的高电流电路908。因此可以在不使用成本昂贵的高电流开关的情况下使启动马达906停止和启动,所述高电流开关串联设置在电池904和启动马达906之间,并设置为处理全马达电流(例如,100安以上)。启动系统还可以包括辅助激活装置,例如上面描述的把手(未显示)。
电池094包括一对主端子(例如,触点,插脚等),显示为第一端子910(例如,正极端子)和第二端子912(例如,负极端子,接地装置等)。电池904通过第一端子910和第二端子912与启动马达906连接,从而形成为启动马达906供电的高电流电路908。电池904还包括第三端子914(例如,使能端子,使能插脚,使能触点等),该第三端子相对于第一端子910和第二端子912的定位方式类似于图50所示的电池800的辅助端子832。第三端子914连接至电池外壳918内设置的电路916。内部电路916监控电池904的内部条件以检测故障条件(例如,过压,欠压,过流,超温等)。
根据一种示例性实施方式,内部电路916包括晶体管920(例如,MOSFET),该晶体管开启或禁用开关922,以选择性地向电池904的第一端子910供电。晶体管920连接至第三端子914。如果第三端子914连接至第二端子912(例如,接地),则开关922关闭,将第一端子910连接至电池904的内部电池单元,从而为第一端子910,启动马达906或与电池904连接的其他负载供电。如果第三端子914从第二端子912断开,则开关922打开,禁用电池904。
低电流使能电路902将第三端子914连接至第二端子912。低电流使能电路902是低电流电路,并可以包括串联设置在第三端子914和第二端子912之间的开关924,该开关允许用户选择性地开启或禁用电池904。根据一种示例性实施方式,开关924是一种低成本,低电流的开关,该开关通过用户界面开动,例如按钮(例如,启动按钮,把手等),或者在触发启动压力清洗机(例如,上面描述的压力清洗机2010)中自动开动(例如,通过压力开关或传感器,流量开关或传感器,或二者的组合等)。用户可以按下按钮以关闭开关924,使低电流使能电路902完整。内部开关922随后关闭,电流从电池904通过高电流电路908流向马达906。一旦启动马达906启动了发动机,用户可以释放按钮以打开开关924,断开第三端子914和第二端子912之间的低电流使能电路902。内部开关922打开,电池904禁用。低电流使能电路902可以被内部电路916覆盖,因此在检测到内部故障条件的情况下,用户可能无法用开关924开启电池904。在另一种实施方式中,开关924可以不是非瞬时开关(例如,闭锁开关),并且可以在用户释放按钮之后保持关闭。
现在参考图34,在另一种实施方式中,第三端子914的位置可以不靠近第一端子910和第二端子912,而是可以设置在电池904上的其它位置。例如,第三端子914可以相对于第一端子910和第二端子912设置在电池904的相反侧上。
现在参考图35,在另一种示例性实施方式中,低电流使能电路902可以被用于打开或关闭与启动马达906一起并行连接至电池904的任何连续工作电路负载。举例来说,所述连续负载可以是电灯930(例如,控制台照明,头灯等),无线电932,加热器934等。
现在参考图36,在另一种示例性实施方式中,启动系统900可以包括外部电池控制模块940(例如,包括电气控制电路的模块)。模块940可以在发动机上或围绕发动机位于不同位置。例如,模块可以是不同组件(例如,图43所示的电子控制器520),模块可以是发动机控制器或控制电路的组件,模块可以安装在发动机上,或者模块可以安装到电池容纳装置(例如,电池容纳装置802)上。控制模块940包括沿着低电流使能电路902设置的开关942。开关942可以取代用户开动的开关924,或者在用户开动的开关924之外设置。根据一种示例性实施方式,开关942可以是低电流电子开关装置(例如,MOSFET,晶体管,霍尔效应传感器,簧片开关等)。开关942可以通过控制输入而自动控制。例如,控制模块940可以接收发动机RPM输入944,并在发动机RPM输入944指示发动机达到预定RPM阈值时打开开关942,从而断开低电流使能电路902,并禁用电池904以使启动马达906停止。
现在参考图37,显示了根据一种示例性实施方式的用于电池控制模块940的电气控制电路950。在某些实施方式中,电路950包括的基本上都是模拟部件。在某些实施方式中,电路950实现为由不使用微控制器或软件的模拟或数字硬电路组成的“不可编程电路”。人们认为其中控制实现为包括分立组件的不可编程电路的实施方式可能比实现为微控制器或使用软件的实施方式要便宜。所述不可编程电路实施方式不包括微控制器。在其他实施方式中,电路950实现为微控制器或使用软件。在某些实施方式中,电路950设置为检测把手何时关闭(或打开)开关(例如,开关924)。
参考图38至40,显示了根据一种示例性实施方式的鼓风机外壳870(例如,发动机外壳)。如图39所示,鼓风机外壳870包括配合表面872,电池容纳装置802连接至该配合表面。配合表面872包围进气口873。进气口873允许空气进入鼓风机外壳870。空气通过电池容纳装置802中的开口840被吸入到鼓风机外壳870中。电池容纳装置802可以通过不同的适当方式连接至配合表面872,包括机械紧固件(例如,螺栓,螺丝等),卡扣紧固件,粘合,用环氧树脂胶合,焊接等。配合表面872包括开口874,该开口允许电连接组件(例如,容纳装置802的端子860和862,从端子860和862延伸的线束上的插头等)延伸穿过配合表面872,由此电池容纳装置802可以与发动机或由发动机驱动的室外动力设备的另一个组件(例如,发动机控制器,控制电路等)电连接。如图40所示,开口874通向用于对电线或线束进行布线的通道876。从配合表面872延伸的侧壁878将通道876从由鼓风机外壳870限定的内部腔体880分开。风扇和/或其他活动发动机部件(例如,曲柄轴,飞轮)可以设置在内部腔体880中,或设置在内部腔体880附近。侧壁878保护通道876中的电线或线束不受活动发动机部件损坏。在没有侧壁878和通道876的情况下,电线或线束可能卷入活动发动机部件并被损坏。
在某些实施方式中,如图38至40所示,开口874中设置有插座882。开口882连接至电池容纳装置的电连接组件(例如,容纳装置802的端子860和862,从端子860和862延伸的线束上的插头等)。例如,端子860和862被插座882中的相应开口884接收。插座882还连接至与电池容纳装置电连接的发动机或室外动力设备的其他组件的电连接组件。例如,线束可以包括与插座882连接的插头。线束可以被用于将电池容纳装置电连接至发动机或室外动力设备的其他组件。另举一例,插座882可以是线束的插头。插座882是电池容纳装置和与电池容纳装置电连接的发动机或室外动力设备的其他组件(例如,下面描述的模块940)之间的电连接点。发动机总成被简化成包括鼓风机外壳870中的插座882。
在某些实施方式中,电池容纳装置802安装到发动机上(例如,鼓风机外壳870上),使得当电池800与电池容纳装置802接合,包括电池端子830和832与容纳装置端子860和862接合时发动机产生的振动效应被最小化。例如,电池800滑动到电池容纳装置802中或以其它方式与其接合的安装方向与发动机振动的方向不同。假定认为发动机振动是沿着一个或多个振动轴(即,主轴,一个或多个短轴,以及概括了所有发动机振动效应的组合轴)振荡,电池容纳装置802应该设置为使得电池800的安装方向与振动轴不同(例如,安装方向垂直于主轴,安装方向垂直于组合轴,安装方向与一个或多个振动轴形成一定角度)。还可以将电池容纳装置802安装到发动机上的位置选择为使发动机振动的效应最小化。例如,电池容纳装置802可以安装为使得电池端子830和832以及容纳装置端子860和862尽可能与发动机的驱动轴或其他发动机振动源对齐。另举一例,电池容纳装置802可以安装为远离发动机的驱动轴或其他发动机振动源。电池容纳装置802可以通过阻尼器(减震器,缓冲器等)或最小化或吸收发动机振动的其他组件安装。同样,电池容纳装置802可以安装到发动机上,或安装到室外动力设备上的其他位置,从而使室外动力设备的整体振动效应(例如,由室外动力设备的运行引起的振动,而不是只由发动机引起的振动)最小化。
电池800(例如,不同容量的电池)和电池容纳装置802(例如,能够接收电池的一个或多个尺寸的容纳装置)的不同组合有助于原始设备制造商(OEM)更加容易地将电启动系统集成到他们的产品中。例如,电池800和电池容纳装置802可以取代典型的反冲启动器,并和典型的反冲启动器一样使用相同的空间和类似的连接。此外,通过为电池800和容纳装置802提供附加端子以备将来使用,OEM在如何使用,以及将电池800和容纳装置802集成到他们的产品中这些方面具有灵活性。通过提供标准电池800和电池容纳装置802,允许OEM在制造他们的产品时更快地安装这些组件,并提高他们将这些组件集成到他们的产品中的熟悉度。
通常,室外动力设备包括选择性地阻止或停止工具旋转的制动机构。制动还停止发动机的飞轮,相应地停止曲柄轴和与曲柄轴的动力输出连接的旋转工具。
启动已制动的室外动力设备可能比较麻烦,需要释放制动,然后激活发动机。对割草机或其他类型的室外动力设备而言,释放制动可能包括旋转把手以拉动鲍登(Bowden)缆线的内索,这使制动机构抬起。接下来,发动机的激活通常还包括手动拉动反冲启动器绳,或激活发动机的电启动器。需要一种不那么麻烦,并且更快的启动室外动力设备的方法。
此外,室外动力设备可以包括安装到框架或基板上的发动机。如果包括电启动器,则启动马达通常与室外动力设备的手柄上的界面连接,由此操作者可以在站立在操纵位置、例如手柄后面时激活启动马达。在户外动力设备的装配过程中,将与启动马达相关的电源,控制电路,以及布线连接至手柄,框架以及发动机,所述连接是一种耗时且劳动密集型的过程。需要一种发动机,该发动机具有促进室外动力设备高效装配的启动马达。
参考图41,形式为割草机110的室外动力设备包括内燃式发动机112,该内燃式发动机连接至旋转工具,例如割草机的甲板114上的叶片,螺旋钻,锯子,耙齿,钻头,泵,或其他旋转工具。在某些实施方式中,割草机110还包括轮子116和向后延伸的手柄118,该手柄设计为由在割草机110后面行走的操作者推动。在其他预期实施方式中,室外动力设备的形式可以是具有相应驱动设备,例如耙齿,泵,螺旋钻和泵轮,交流发电机,驱动机构,或其他工具的旋耕机,压力清洗机,除雪机,草坪拖拉机或乘坐式割草机,磨边机,便携式发电机,或其他设备。
仍然参考图41,割草机110包括启动系统。根据一种示例性实施方式,启动系统包括电动马达120,该电动马达与发动机112选择性连接,使得电动马达120设置为使发动机112的曲柄轴旋转以启动发动机112,接下来设置为一旦发动机112运行就脱离。在某些实施方式中,马达120固定至发动机112,例如安装到发动机112的顶上或侧面。传动装置(例如,减速器,变速器)可以在马达120和发动机112的曲柄轴之间延伸,或者马达120可以直接连接至发动机112的曲柄轴。
根据一种示例性实施方式,操作者可以通过割草机110的手柄118接合启动系统。在某些实施方式中,手柄118包括控制杆122、按钮、触发器、或用户可以用于命令启动系统启动发动机112的其他界面。在某些实施方式中,命令从手柄118通过链路124(例如传输电信号的电线、传递机械信号的鲍登缆线或其他类型的链路)中继。在预期实施方式中,发射器和启动按钮与手柄连接(例如,夹到手柄上面,或与手柄一体安装),并且启动系统包括集成接收器,该接收器设置为通过无线方式接收发射器提供的命令,从而启动发动机。根据一种示例性实施方式,来自操作者的命令由马达120直接或间接接收,并且马达120使曲柄轴旋转以启动发动机112。
在某些实施方式中,启动系统与割草机110的把手126集成在一起。制动机构(例如,摩擦制动,点火中断开关或电路等)可以保持叶片或其他工具,锁定发动机112的曲柄轴,或以其它方式阻止动力设备的运行。当操作者开动把手126以从割草机110的旋转构件(例如,叶片,曲柄轴,动力输出,飞轮,鼓风机风扇等)上释放制动机构时,该动作使马达120同时开动以启动发动机112。因此,释放制动机构还协同地启动发动机112,通过减少激活所需的步骤而使割草机110或其他室外动力设备的操作变得简单。
在某些实施方式中,割草机110包括联锁装置128(例如,封锁装置,信号打断)以防止制动释放和马达120接合。根据一种示例性实施方式,在把手126能够被操作以开动马达120,从而启动发动机112之前,操作者必须释放联锁装置128。在不同的预期实施方式中可以使用不同类型的机械和电气联锁装置,从而在例如当用户抓住手柄将动力设备移动到车库或库房,或从车库或库房移出时,或在把手被无意碰撞时,防止制动的意外释放和发动机的启动。此外,在某些实施方式中,联锁装置128的接合也设置为在手柄118被折叠到甲板114上以使割草机110处于储存结构时防止制动的意外释放。
一般而言,通过将启动系统与室外动力设备的手柄集成在一起,允许操作者从室外动力设备后面,例如从距室外动力设备的驱动工具(例如,除雪机螺旋钻,割草机叶片)数英尺的地方启动发动机。此外,所述集成支撑自行式割草机的电启动系统,用户可以在不开动钥匙或按钮的情况下开动所述电启动系统。在其他实施方式中,启动系统可以包括位于发动机上或其他地方,用于接合启动系统的开始按钮或其他界面。例如,在预期实施方式中,所述界面可以包括以无线方式向与室外动力设备连接的接收器提供启动命令或授权码的遥控器或智能电话应用程序。
根据一种示例性实施方式,启动系统还包括储能装置130(例如,电能储存装置)和控制器132。储能装置130可以包括一个或多个电池,电容器,或其他装置。当操作者接合启动系统时,链路124将启动发动机的命令直接或间接传递至控制器132,控制器132与储能装置130电连接以向马达120供电。在某些实施方式中,控制器132与发动机112的调速器(例如,参见图42所示的速度传感器420)连接,并在发动机112以足够的速度运行时使马达120脱离(例如,切断对马达120的供电,电池电源的高侧转换(high-side switching),电路的接地侧的低侧转换(low-side switching))。
在某些实施方式中,马达120,储能装置130和控制器132直接固定至发动机112,这可以实现使用发动机112的室外动力设备的高效装配。因此,在某些实施方式中,启动系统可以与发动机112完全装配在一起,准备好与设置为从手柄提供信号的链路(例如,链路124)连接。在某些实施方式中,用于启动发动机的界面(例如,启动按钮,触发器,开关等)位于发动机自身上,不需要附加连接,制造商只需要将发动机连接至甲板或相应特征,并将工具连接至发动机的动力输出。在任意所述情况下,在制造过程中可以极大地减少时间和努力,并可以消除可能的制造困难源头(即,在室外动力设备装配过程中,与启动系统的组件的固定和电连接相关的困难)。在其他实施方式中,某些或全部的启动器组件可以固定至割草机的甲板或其他动力设备的相应特征。
参考图42,(简要显示的)室外动力设备410包括发动机412和由发动机412驱动的动力工具414(例如,旋转叶片)。在某些实施方式中,马达416连接至发动机412,动力工具414连接至发动机412的动力输出418。速度传感器420(例如,调速器)可以连接至发动机412以调节发动机412的速度。此外,制动422可以连接至室外动力设备410的旋转构件,例如,发动机的飞轮,发动机的动力输出418等,从而停止发动机及相关的动力工具。
在某些实施方式中,室外动力设备410包括具有释放机构426的手柄424,其中释放机构426设置为允许用户从手柄424释放制动422。释放机构426可以允许用户通过使把手(或其他元件)与连接至制动422的连杆接合而释放制动422,或通过使阻止把手移动的元件脱离而释放制动422。手柄424可以直接地,或通过中间构件(例如,图41所示的甲板114)连接至发动机412和工具414。发动机412还可以包括用于为马达416供电的电池428(例如,锂离子电池)和用于操作马达416的控制系统430。
根据一种示例性实施方式,控制系统430设置为接收与释放机构426相关的输入。在某些实施方式中,当释放机构426被开动以释放制动422时,释放机构426触发开关432,由此向控制系统430提供指示释放制动422的信号。信号可以通过机械链路、无线、硬接线电连接或其他方式提供。在某些实施方式中,控制系统430接下来开动马达416以启动发动机412,或者使用控制逻辑中的信息,所述控制逻辑设置为根据制动状态和其他因素启动发动机。因此,释放机构426的操作可以同时向控制系统430提供启动信号和释放制动422。不需要附加的操作来启动发动机412。
根据一种示例性实施方式,控制系统430设置为从发动机412的速度传感器420或其他组件(例如,点火电路)接收附加输入。速度传感器420或其他组件向控制系统430提供与发动机412的速度相关的信息。当发动机412以足够的速度运行时,控制系统430随后使马达416脱离(例如,关闭,断开,切断对其供电等)。
在预期实施方式中,与启动系统关联的控制系统430可以接收用于控制发动机启动的附加输入或不同输入,这种来自传感器的输入设置为指示室外动力设备最近是否移动过。该室外动力设备的轴或轮子的移动可以触发向控制系统提供信号的传感器。该信号和提供移动时间相关背景的电计时器结合,可以用作操作者想要激活发动机的附加指示。在预期实施方式中,控制系统430包括计时器并设置为如果发动机未能在预定时间量内启动就停用马达。在某些预期实施方式中,控制系统430包括温度传感器并设置成在以下情况下为发动机准备好自动引水泵(primer pump),或者调节阻气门或节流阀板:环境温度高于或低于预定温度;发动机的一部分高于或低于预定温度;或环境温度和发动机温度之间的差异大于或小于预定量。在预期实施方式中,控制系统430还可以向操作者提供信号输出,例如在与手柄或发动机连接的显示器上提供可见指示,或声音警报。在某些实施方式中,信号输出可以包括错误消息,低燃料消息,换油消息,或其他此类消息。
现在参考图43,系统510的组件包括用于室外动力设备的相关发动机的制动缆线512(例如,鲍登缆线)和制动片514。根据一种示例性实施方式,制动缆线512设置为与室外动力设备的手柄的把手(例如,参见图1所示的把手126,212和312)连接。当操作者激活把手时,制动缆线512移动与制动片514连接的枢轴516。制动片514随后释放,允许与系统510关联的发动机驱动室外动力设备的动力工具。
根据一种示例性实施方式,与系统510关联的发动机还包括启动系统,该启动系统包括开关518,电子控制器520,电池522(例如,锂离子电池),以及电启动马达524。当操作者激活把手以抬起制动片514时,枢轴516同时激活开关518。开关518接下来向电子控制器520提供信号,该信号指示制动片514已抬起,电子控制器520可以利用电启动马达524启动与系统510关联的发动机。电子控制器520接下来将电启动马达524连接至电池522。开关518可以是已经与制动关联,但是用于向制动的致动器和启动系统提供信号的开关(例如,点火接地),或者开关518可以是只用于启动系统的附加开关。
仍然参考图43,电子控制器520包括硬接线电路并设置为从与系统510关联的发动机接收附加输入。在某些实施方式中,附加输入包括来自调速器或发动机的其他组件(例如,来自点火系统的电脉冲),与系统510关联的发动机的速度指示。附加输入可以包括与系统510关联的发动机的电流状态,例如与系统510关联的发动机是否正在运行,等等。启动系统还与地面526连接。
参考图44至47,发动机610包括排气装置612,燃料箱614,发动机罩616,用于燃烧过程的进气口618,用于冷却发动机的进气口620,以及启动系统,该启动系统包括储能装置,例如电池622(例如,锂离子电池),电容器,多个电池或电容器,或其他储能装置。申请人注解:图44至47所示的发动机610与图41所示的发动机112互为镜像,都是单缸四冲程竖直轴小型发动机。可以使用其他类型和设计的发动机,例如水平轴,双缸或更多缸的柴油驱动,结构适于寒冷天气的发动机等。
尽管储能装置(例如,电池622)在图44和图46至47中显示为接近燃料箱614和排气装置612,但是储能装置也可以设置在发动机610的外部上的其它地方和/或内部端口中。在电池622对高温敏感的某些实施方式中,优选将电池622定位为远离排气装置612,在发动机610运行过程中排气装置612会变热。根据一种示例性实施方式,电池622可以设置在进气口618的路径中,使得其不过分阻碍气流穿过进气口618进入发动机。通过进气口618吸入的空气因此可以被用于帮助冷却电池622。
根据一种示例性实施方式,储能装置设置为向与发动机610集成的启动马达(例如,参见图41所示的马达120)供电。在某些实施方式中,储能装置还可以设置为对发动机610的其他系统供电,例如发动机控制单元(ECU),该ECU的控制电路连接至与发动机集成在一起的传感器或检测器(例如,制动释放,燃料水平检测器,点火-结垢(fouling)检测器,调速器等)。
根据一种示例性实施方式,储能装置是电池622,该电池是可再充电的。如图45所示,电池622可以在充电站624充电,或者可以包括集成在电池上的充电端口(例如,电池组具有充电端口以连接至与电源插座或充电站联接的电线)。在某些实施方式中,电池622可以替代地直接插入到壁装电源插座中,或者充电站可以安装在墙壁上,或者直接插入到壁装电源插座中。
在预期实施方式中,启动马达设置为从发动机610获取动力,例如,在发动机负载较少的时间段内。启动马达随后由发动机610驱动,从而提供电输出。电输出接下来可以通过ECU路由,或者对储能装置充电。该系统对于驱动便携式发电机的交流发电机的发动机特别有用,其中交流发电机可以暂时由储能装置供电以启动发动机,随后当发动机启动时,交流发电机可以用于对储能装置再充电。
在预期实施方式中,合适尺寸的储能装置(例如,电池622)可以设置为对除了启动系统之外的室外动力设备的其他电气系统供电,例如,照明系统(例如,头灯,仪表板灯,指示灯等),音响设备,或其他机载电子系统。储能装置随后可以被用于取代与发动机连接的铅酸电池或交流发电机和调节器。
在某些实施方式中,储能装置是,或者包括一套电容器,其中电容器设置为以相对短(例如,少于10秒)的高功率输出充入和释放电能。在某些实施方式中,成套电容器的一部分成组地互相连接(例如,串联或并联),并且电容器组设置为相对于彼此在时间上连续输出。因此,电容器特别设置为能够在不使用许多附加能量储存容量的情况下为马达供电以启动发动机610,因此尺寸相对紧凑,并且廉价。与电池相比,使用电容器还能实现更快充电,例如,在充电站624(图45)上更快充电。
参考图46,电池设置为插入(例如,放下,下降,放置)到容纳装置中,该容纳装置显示为与发动机集成在一起的接收端口626。将接收端口与发动机集成在一起,如上所述那样降低了制造室外动力设备的装配负担。但是,在预期实施方式中,接收端口可以不与发动机集成在一起。例如,图45显示了充电站624或充电端口,其与发动机甲板上的端口类似。
在某些实施方式中,电池622的横截面形成等腰梯形,三角形,菱形,或其他楔形,或下部628相对于和接收端口626接触的上部630具有较窄的形状。接收端口626是波形的(例如,V形或U形等),从而接收电池622,电池622可以通过与接收端口626波形的配合和重力而被引导就位。
在某些实施方式中,电池622包括用于抬起和保持电池622的槽或抓手632。当电池622插入到接收端口626中时,锁定机构,例如钩子或闩锁可以扣入定位,并将电池622保持在接收端口626中。将抓手632捏在一起可以释放锁定机构,从而允许电池622从接收端口626移除。
根据一种示例性实施方式,启动系统还包括开关636(例如,触发器,控制杆,钥匙等),该开关与电池622,接收端口626或发动机610上的其它位置集成在一起。如图46至47所示,开关636可以从关闭位置(图46)转动到打开位置(图47),在关闭位置时电池622不与发动机610的组件(例如,启动马达,ECU)电连接,在打开位置时电池622与所述组件电连接。在其他实施方式中,开关636的旋转还可以,或者替代地接合锁定机构,从而将电池622保持在接收端口626中。在不同的预期实施方式中,开关636可以设置为中断电池,控制电路,或二者的电连通。
根据一种示例性实施方式,启动系统包括界面,例如接收端口626上的按钮634。按钮634向外,并且在电池622位于接收端口626中时可以接触到。在某些实施方式中,界面可以被用于发起对电池的充电,或者其他功能。在其他实施方式中,界面允许操作者通过启动系统启动发动机。例如,启动系统可以设置为当按钮被按下或当按钮被按下并保持预定时间长度之后启动发动机。在其他实施方式中,启动系统可以设置为当按钮被按下并伴有其他输入的情况下启动发动机。例如,启动系统可以设置为当按钮被按下,同时把手被接合,或者当把手在按钮被按下之后的预定时间内被接合时启动发动机。通过这种方式,按钮起到“启动使能”按钮而非“启动按钮”的作用。在某些实施方式中,电池或接收端口包括禁用按钮或开关,在启动按钮能被用于启动发动机之前,所述禁用按钮或开关必须位于打开位置。禁用按钮可以电气地,机械地,或者电气和机械地防止启动按钮被用于启动发动机。
根据一种示例性实施方式,电池622和接收端口626设置为接近进气口620,位置与手动反冲启动器的位置类似。这种定位允许熟悉手动反冲启动器的用户凭直觉开动按钮634或其他界面装置,从而借助启动系统开动发动机。通过消除反冲启动器,借助改善流入冷却系统(例如,鼓风机外壳)中的气流,降低了发动机运行温度(例如,油温)。例如,通过用电池622和接收端口626取代反冲启动器,可以在期望运行条件下使发动机运行温度降低10到20华氏度(5.6至11.1摄氏度)。降低发动机运行温度有助于减少油质劣化,过热,和与高温有关的其他故障模式。
根据其它示例性实施方式,电池622和接收端口626可以设置在发动机610,或由发动机610驱动的室外动力设备的其他位置上,由此电池和接收端口626能够被用户接触到,并且不干扰发动机610或室外动力设备的正常运行。例如,电池622和接收端口可以设置在发动机外壳或鼓风机外壳上(例如,设置在面板或外壳的其他部分上)。例如,如果发动机610驱动草坪拖拉机或乘坐式割草机,则电池622和接收端口626可以设置在仪表板上。如果发动机610驱动除雪机,则电池622和接收端口626可以设置在控制面板上。可以在电池622上设置盖子或防护装置,从而遮蔽电池622免受环境危害,例如灰尘,草屑,树枝,雪,雨,其他水分等。盖子可以是永久性的,相对于基部或底座装有铰链或可枢转的,和/或可以从底座物理移除。
参考图48至58,显示了根据一种示例性实施方式的电池,其中电池800连接至电池容纳装置802。在所示实施方式中,电池容纳装置802设置为发动机的盖子或遮蔽物。在某些实施方式中,遮蔽物设置在发动机的空气路径中(例如,进气口620中),由此吸入发动机的空气被用于冷却与容纳装置802连接的电池800。在其他实施方式中,电池容纳装置802具有适于定位到发动机或安装发动机的室外动力设备上的形状或形式。根据一种示例性实施方式,电池800通过滑动连接(例如,插脚或叶片连接)与容纳装置802接合,允许电池800与容纳装置802或其他设备,例如充电站接合和脱离,而不使用如在使用螺丝端子的情况下所需要的工具。容纳装置802的轨道804接收在电池800中设置的相应槽或凹槽806中。锁定机构,显示为一对闩锁808(例如,钩子,臂等)沿着向外的方向偏置,并设置为当电池800插入到容纳装置802中时在孔810中扣到位,从而将电池800保持在接收容器或端口842中。通过使闩锁808从孔810脱离而释放锁定机构。根据一种示例性实施方式,闩锁808与电池800侧面上的按钮812连接。通过按下按钮使闩锁808从孔810缩回,并允许电池800从容纳装置802移除。
现在参考图48至53,显示了电池800。电池800包括一个或多个电连接在一起的电化学电池单元816。在优选实施方式中,电池单元816是锂离子电池单元,并且电池800被认为是锂离子电池。电池单元816被包含在外壳814内,并与端子(例如,公端子或母端子)和/或内部电路(例如,用于本申请其他地方描述的电启动系统)连接,所述内部电路在图53中显示为外壳814内的印刷电路板818。根据一种示例性实施方式,电池800还包括显示器,该显示器在图中是LCD显示器820。锂离子电池800和用于无线电动工具(例如,电钻)的锂离子电池不同。例如,电池800可以包括比电动工具电池更少的电池单元,并且比电动工具电池的使用频率低,运行时间短(例如,用于启动发动机,不用于相对长时间地为频繁运行的电钻马达供电)。
外壳814是密封封装件,设置为通过阻止环境污染物(例如,水分,植物碎屑,盐,灰尘等)进入电池800内部而对电化学电池单元进行保护。外壳814提供坚固的结构,该结构能够在室外动力设备运行过程中承受撞击,例如,来自树枝的撞击。外壳814可以由防液体或防汽化燃料的材料(例如,聚对苯二甲酸乙二醇酯或PET)制成,从而防止燃料进入电池800的内部。外壳814包括向前的第一部分822和向后的第二部分824。在第一部分822上设置有槽806,在第二部分824上设置有闩锁808和按钮812。外壳814的下表面包括将第一部分822从第二部分824分开的肩部826。肩部826与容纳装置802接触以提供机械止挡,其限制电池800相对于容纳装置802移动。当电池800在容纳装置802内完全就位时,第二部分824保持部分地突出超过容纳装置802的表面,由此用户可以接触到按钮812。
根据一种示例性实施方式,端子可以从靠近肩部826的外壳814的下侧延伸。端子设置为与容纳装置802中的相应端子交接,从而将电池单元816电连接至启动系统或其他设备,例如充电站。
参考图50和52,根据一种示例性实施方式,电池800包括将电池单元816电连接至其他系统(例如启动系统)的一对主端子830。如图50和52所示,主端子830可以以平行设置的方式定位。在其他示例性实施方式中,主端子830可以设置为互相垂直,或者可以以同轴设置的方式定位(例如,设置在电池800的端面上,而非电池800的底面上)。
电池800还包括一个或多个辅助端子832。辅助端子832为电池800提供了同发动机的其他系统通信的途径。例如,辅助端子可以设置为将电池800的内部电路连接至传感器和其他外部系统,从而监控和/或控制外部系统(例如,检测把手或制动的位置,检测发动机的振动或化油器中的真空强度等)。虽然电池800显示为包括单个辅助端子832,但是在其他示例性实施方式中,电池800可以包括两个或更多个辅助端子832。电池800还可以包括适于备将来使用的附加辅助端子(例如,与包括传感器,其他设备,控制器等的附加输入端通信或连接,和/或与包括用户界面,监控器,扬声器,报警器,灯,指示灯等输出端通信或连接)。端子830和832设置为承受的住与发动机相关和与室外动力设备相关的振动,因此振动不会断开至端子830和832的任何电连接。
根据一种示例性实施方式,电池800上的端子830和832的数量和定位对于不同尺寸的电池而言是固定的(例如,电压容量或电池单元数量)。如图53所示,根据一种示例性实施方式,电池800可以包括四个电池单元816。不同容量的电池(例如,不同电压容量,包括1V,3V,6V,12V,18V等)因此可以具有公共接口结构(例如,端子830和832的数量和定位固定)。例如,根据其它示例性实施方式,意欲与自行式割草机一起使用的电池可以只包括三个电池单元,而意欲与乘坐式割草机一起使用的电池可以包括六个电池单元。电池和容纳装置的外壳可以设置为只允许期望容量的电池与特定容纳装置连接。根据另一种示例性实施方式,电池和容纳装置的外壳可以设置为使较大容量电池可以与使用较小容量电池运行的设备上的较小容量容纳装置一起使用(例如,具有六个电池单元的乘坐式割草机电池在自行式割草机上用作寿命延长的电池),但是较小容量电池不能与设置为使用较大容量电池的机器上的较大容量容纳装置一起使用。例如,从下方观察(图50),对于较大容量电池而言,电池800的“占用空间”或周边形状与较小容量电池一样,但是较大容量电池会更高。通过这种方式,较大容量电池能够与用于较小容量电池的容纳装置接合,但是较小容量容纳装置上和较大容量电池上的特征(例如,凹槽,脊背,凸缘,棘爪等)将只允许较大容量电池与用于较大容量电池的容纳装置接合,由于该较大容量容纳装置上的特征以及在较小容量电池上缺乏相应特征,所以会阻止较小容量电池与较大容量容纳装置一起使用。较大容量容纳装置上的特征起到锁定装置的作用,防止将较小容量电池与较大容量容纳装置一起使用。
根据其他示例性实施方式,电池800还可以包括附加端口或连接器。例如,电池可以包括与电池单元816和/或内部电路818连接的通用串行总线(USB)端口。该USB端口可以用作接收电力以对电池单元816充电的输入端,或用作从电池单元816向另一种设备(例如,手机等)供电或充电的输出端。
现在参考图54至58,显示了电池容纳装置802。电池容纳装置802是圆顶形的主体,其设置为发动机的盖子或遮蔽物。容纳装置802包括显示为槽840的多个开口,所述槽允许空气穿过容纳装置802,同时限制碎屑(例如草屑)穿过容纳装置802的能力。电池800接收在由底部844和侧壁846限定的容器842中。容器842在一端848开放,从而允许电池800从侧面滑动到容器842中。根据一种示例性实施方式,侧壁846由弧形端壁845连接。轨道804从侧壁846向内延伸。根据另一种示例性实施方式,轨道804可以形成沿着弧形端壁连续的单个整体。在其他实施方式中,容器842集成到容纳装置中,该容纳装置具有适于其在发动机或室外动力设备上的安装位置的不同形状或形式。在优选实施方式中,电池容纳装置802在典型地由反冲启动器占据的位置处安装到空气冷却小型内燃式发动机(例如,小于10hp(7.5kW),排量低于225cc)。通过这种方式,电池容纳装置802和电池800能取代典型的反冲启动系统用于实现电子启动系统。
如图55所示,侧壁846可以包括接近开放端848的带角度的末端部分847,由此开放端848的宽度大于电池800的宽度以及容器842的剩余部分的宽度。带角度的部分847有助于通过加宽的开放端848将电池800插入到容器842中。
底部844是具有竖直台阶或肩部850的偏移体,竖直台阶或肩部850与肩部826接触以限制电池800相对于容纳装置802的移动。当电池800上的肩部826与容纳装置802上的肩部850接触时,侧壁846中的孔810接收从电池800突出的向外偏置的闩锁808。闩锁808在孔810中的接合,轨道804在槽806中的接合,以及肩部826和850的接触协力将电池800保持在容纳装置802中,并使电池800和容纳装置802之间的活动最小化,从而保持电池800上的端子和容纳装置802上的端子之间的接触。
电池容纳装置802包括与电池800的主端子830对齐的一对主端子860。根据一种示例性实施方式,如图55所示,主端子860是平行设置的叶片形或板形构件。在其他示例性实施方式中,主端子860可以设置为互相垂直,或者可以同轴设置(例如,设置在端面上,例如容器842的弧形端壁845或者肩部850)。
容纳装置802还包括与电池800的辅助端子832对齐的一个或多个辅助端子862。虽然容纳装置802显示为包括单个辅助端子862,但是在其他示例性实施方式中,容纳装置802可以包括两个或更多个辅助端子862。容纳装置802还可以包括可适于将来使用的附加辅助端子。这些附加端子对应于电池800上的类似附加端子,与电池的附加端子配合,并可适于将来使用。端子860和862设置为承受的住与发动机相关和与室外动力设备相关的振动,因此振动不会断开至端子860和862的任何电连接。
如图57至58所示,容纳装置802的端子(例如,主端子860和辅助端子862)的形状设置为延伸穿过容纳装置802的本体。根据一种示例性实施方式,端子包括第一向上延伸部分864,第二向下延伸部分866,以及连接部分868。第一延伸部分864从接近肩部850的底部844突出,并且定位为当电池800在容纳装置802中就位之后与电池800的端子接触。第二延伸部分866从容纳装置802的底侧突出。第二延伸部分可以通过例如线束而导电地连接至由电池800供电的电气系统,例如启动系统。连接部分868在第一部分864和第二部分866之间延伸。根据一种示例性实施方式,连接部分868位于容纳装置802底侧上的肋条865中,从而使端子的暴露最小化。
根据一种示例性实施方式,端子的位置可以设置为使它们免受环境危害。例如,底部844可以从端子向下倾斜,从而将水分从端子引开。根据其它示例性实施方式,端子可以水平取向,或者电池的端子可以是竖直的并与容纳装置的抬起部分中设置的端子交接,由此进入电池和容纳装置之间的空间内的水分都可以从端子流走。容纳装置和/或发动机的接近容纳装置的部分可以包括将水分和碎屑从端子引开的特征(例如,通道,排水孔,泄水孔,倾斜表面等)。
根据一种示例性实施方式,根据本文提供的内容,电气控制电路分别设置成为启动系统提供硬接线逻辑。在某些实施方式中,每个电路包括的基本上都是模拟部件。在某些实施方式中,每个电路或其它这种电路设置为检测把手何时关闭(或打开)开关(例如,参见图43所示的开关518)。在其他实施方式中,电路设置为检测制动何时被拉动,然后使发动机点火。在其他预期实施方式中,电路还可以设置为检测发动机的振动或化油器中的文丘里(Venturi)真空强度,并在相关信息指示发动机在运行时切断对马达的供电。
根据一种示例性实施方式,电路可以包括在储能装置、例如图53所示的电池800的外壳内的电路板(或多个电路板)上,并完全由电池或其他机载电源供电。众所周知,可充电电池通常具有包含在电池中的集成电路,该集成电路设置为监控电池的与其充电状态相关的运行变量(例如,电流,电压等)。因此,将电路添加至现有电路板或附加电路可以不需要到割草机或其他室外动力设备的电气接口,并且额外的布线或架线(hook ups)也是不需要的。因此,可以简化和改善相关室外动力设备的装配程序。根据另一种示例性实施方式,电路可以替代地添加至电池容纳装置,例如容纳装置802,从而降低电池的成本,或添加至发动机或室外动力设备的其他电气组件(例如,控制器,控制电路,印刷电路板等)。这可以通过消除在其它情况下会在电池中出现的一些电路而帮助降低单个电池800的成本。此外,电路只是示例性的,可以修改电路的细节部分以优化它们的功能在电池内的附加电路板或现有电路板上的集成。
电路还可以设置为监控发动机的运行和/或电池的状态,从而预测电池能实现的启动的次数。例如,电路可以监控电池的充电状态,启动发动机所耗费的平均电量,和/或发动机的其他特征(例如,运行状态,rpm等)。启动发动机所耗费的平均电量,和/或发动机的其他特征可以通过一个或多个端子(例如,图50所示的辅助端子832和图55所示的辅助端子862)传递至电路,所述端子通过接收器将电池连接至发动机。电池能实现的启动的次数随后可以在集成到电池上的显示器(例如,图49所示的显示器820)显或在其他地方,例如接收器,发动机,控制面板或仪表板上设置的显示器上显示。可以基于发动机的特征计算电池能实现的启动的次数,例如,与在较大发动机(例如,乘坐式拖拉机)上相比,具有特定电量的电池可能能够在较小发动机(例如,自行式割草机)上执行更多次启动,或者与另一种类型的室外动力设备(例如,割草机)相比,具有特定电量的电池能够在一种类型的室外动力设备(例如,压力清洗机)上执行更多次启动。
电路还可以设置为通过与传感器和监控设备(例如,液位传感器,温度传感器,压力传感器,记时计,燃料质量传感器,转速计等)通信而监控发动机或由发动机驱动的室外动力设备的其他特征。电路可以输出与从传感器和监控设备接收的信息相关的数据至显示器,例如集成到电池800中的显示器820,或集成到容纳装置802中的显示器。因此,显示器可以向室外动力设备用户传递与室外动力设备,发动机和电池相关的各种操作数据。例如,电路可以向显示器输出信息,例如燃料水平,油位,运行时间,燃料质量,或电池温度。可以替代其他显示器(例如,仪表板或控制面板显示器),或在其他显示器之外使用显示器。此外,电路可以通过来自温度传感器的输入监控电池的温度。对于正常使用的电池,如果电池温度太低可以利用温度监控对用户发出警报(例如通过显示器820)。通过使用电池800对这些电路供电,允许信息在发动机启动之前提供给用户(例如,电池温度,燃料水平,油位,劣质燃料的存在),由此在尝试启动发动机之前可以解决任何问题。
现在参考图59,压力清洗机系统2010包括图4所示的发动机。为启动发动机610,操作者可以按下图46至47所示的按钮634。在某些这种实施方式中,可以通过中断点火来实现系统的制动,中断点火阻止火花点燃发动机610燃烧室中的燃料和空气。压力清洗机系统2010的水泵提供的阻力随后使发动机610慢下来(即,制动)。在其他预期实施方式中,便携式发电机的发动机可以使用类似的启动系统和电池622,以及类似的制动系统。发电机提供的电力可用于对启动系统的电池622充电。
由于压力清洗机系统2010不包括与图41所示把手126,212,312类似的把手,构成压力清洗机系统2010的按钮634的开关可能比在使用把手的割草机应用中使用的开关更加复杂。也就是说,在如上所示的割草机结构中,当用户拉动把手时,单极单掷开关传输12V的电力,从而为发动机上电和启动发动机,当用户释放把手时,单极单掷开关关断12V的电力并将点火装置短接到地面,从而使发动机停止。但是,在不使用把手的非割草机应用上,可以使用双极双掷开关,该开关在位于OFF位置时在第一极上短接点火装置,当位于ON位置时向第二极传输12V的电力。通过这种方式,一个位置断开12V的电力并短接点火装置(OFF),而另一个位置不短接点火装置,并应用12V的电力(ON)。
作为上述按钮启动系统的替代,根据另一种示例性实施方式,压力清洗机系统2010的发动机610可以通过开动喷雾棒2004上的触发器2002而启动。图60显示了根据所提议实施方式的示例性电路原理图。图60所示的方框2102代表启动系统电路。与压力清洗机系统2010相关的本实施方式需要附加的电路以有效运行。例如,方框2104用作启动马达发动(cranking)限制器,其限制启动马达在发动机未启动的情况下可以发动的时间量。方框2106表示流量开关,该流量开关检测通过系统的水流量,下面将进一步讨论。方框2108表示ON延时电路,该电路检测用户已将触发器2010开动的时间量,并且如果预定时间段尚未过去就阻止启动发动机(例如,在用户偶然与触发器2002接触的过程中内)。另一方面,方框2110表示OFF延时电路,该电路允许发动机在用户已释放触发器2002之后继续运行预定时间段。方框2110可以包括到设备(例如,电位计)的输出,其允许用户定制关闭延时。方框2112表示OFF延时的手动停止超控输入(例如,通过使能钥匙插入),允许用户完全停用OFF延时,并允许发动机在用户释放触发器2002之后继续运行,超过任何预定时间限制。最后,方框2114表示电路,该电路检测当启动马达正在发动时启动马达小齿轮是否已经从发动机的飞轮齿圈脱离,从而防止启动马达在发动机被启动之前停止发动操作。下面将讨论由图60所示电路表示的启动系统的整体运行。
在压力清洗机系统2010运行之前,喷雾棒2004必须通过软管连接至水泵,其中水泵还通过另一根软管连接至水源。当水源与水泵连接时,触发器2002的开动引起至少小量的水流过水泵,不管发动机610是否运行。当触发器2002开动时,使用流量开关和/或压力开关检测水流量或压力变化。流量开关或者是独立的,或者集成在泵内,可以设置在水源和泵入口(即,低压侧)之间或设置在泵出口和喷雾棒(即,高压侧)之间。如果利用了压力检测,则压力开关可以位于泵入口和出口上。作为替代,可以使用单一差压开关。根据检测到的流量或压力变化,可以利用与之前实施方式中描述的按钮启动系统相同的逻辑启动发动机610。作为替代,传感器或开关可以通过触发器2002的开动而直接接合,从而启动发动机610,其中这种传感器或开关之间的电连接可以沿着或穿过喷雾棒软管在触发器2002和发动机610之间运转。作为替代,传感器或开关可以通过触发器2002的开动而直接接合,从而启动发动机610,其中在触发器2002和发动机610之间通过射频(RF)或红外(IR)实现无线通信。
在水源与泵连接并随后装填泵的过程中,流量开关和/或压力开关可以检测触发器2002被开动前水的短时流动或压力变化。因此,可能不希望发动机610在检测到输入流或压力变化时立即启动。相反,可以通过上述启动系统电路提供定时延迟启动(例如,1至3秒),其中定时延迟可以通过阻容电路(RC电路)或等同特征建立。定时延迟启动可以消除无意启动发动机的可能性。
同样,可能不希望发动机610在用户释放触发器2002时就立即停止(即,关闭)。相反,可以通过上述启动系统电路提供定时延迟(例如,1至2分钟),其中定时延迟可以通过对触发器2002释放之后发动机点火脉冲进行计数来确定,或者通过阻容电路(RC电路)或等同特征建立。如果使用了RC电路,在使用了可变电阻器(即,变阻器)的情况下,可以提供用户可调节的定时延迟停止。通过这种方式,当用户只是短暂释放触发器2002时,发动机610不一定关闭,从而避免在运行过程中发动机610过于频繁的重启。所述定时延迟停止还可以与自动节流阀控制机构结合使用,从而降低发动机速度并在定时延迟期间减少噪音和燃料消耗。如果用户希望在定时延迟周期到期之前关闭发动机610,可以设想向发动机610增加手动停止开关(未显示)。同样,还可以向发动机610增加手动启动开关(未显示),用作由触发器开动的发动机启动系统的可选或备用启动系统。
定时延迟停止功能的附加好处是可以消除泵中对热旁路系统的需要。在传统的压力清洗机系统中,当触发器在发动机正运行时被释放,泵中的水会在压力作用下再循环。这种情况引起泵中的再循环水随着时间推移会逐渐变热。过热的水可能引起对泵组件的永久性损坏。为解决该问题,绝大多数传统的压力清洗机装配有热旁路系统。当水温达到临界温度(通常为140华氏度(60摄氏度))时,热旁路系统将高温水排到泵外面,排到地上。在冷却水进入泵中并降低再循环水的温度之后,热旁路系统停止热水排放。如果上面描述的定时延迟停止设置成比泵中的再循环水达到临界排出温度所需时间(通常为90秒)短,则不一定必需热旁路系统。
上述由触发器开动的发动机启动系统的另一个好处是降低了发动机启动阶段对减压卸荷阀的依赖。在传统的压力清洗机系统中,在发动机启动之前以及喷雾棒的触发器被开动之前就将水源提供给水泵,在水泵内形成压力,必须通过卸荷阀减轻该压力以帮助发动机启动。但是,在具有上述由触发器开动的发动机启动系统的情况下,可以减小卸荷阀的大小或完全消除卸荷阀,因为触发器开动本身就减轻了发动机启动之前在水泵内积累的水压(通过使水流开始(initiating))。
上述由触发器开动的发动机启动系统的另一个好处是在水源未与泵入口连接的情况下减少用户手动启动泵时对泵造成的损坏。在传统的压力清洗机系统中,发动机可以手动启动,不管操作者是否已经将水源连接至泵入口。如果泵在没有水源的情况下运行,由于内部摩擦和高温,泵会在短时间(通常为30秒)内永久性地损坏。通过使用上述由触发器开动的启动系统,除非水源与泵入口连接,否则发动机不能被启动,因为流量或压力开关必须检测到水流才能使启动生效。
根据上述实施方式,由触发器开动的发动机启动系统可以降低燃料消耗并消除气体压力清洗机系统未使用时产生的噪音,因为在用户不直接激活触发器2002以喷水之前能够避免不必要的发动机运行。
这里描述的不同控制系统和电路(包括通过引用结合至此的相关申请中的控制系统和电路)可以实现为由不使用微控制器或软件的模拟或数字硬接电路组成的“不可编程电路”,或实现为控制器,微控制器,计算机,或其他可编程设备。人们认为其中控制器实现为包括分立组件的不可编程电路的实施方式可能比实现为微控制器或使用软件的实施方式要便宜。所述不可编程电路实施方式不包括微控制器。这里描述的不同控制系统和电路(包括通过引用结合至此的相关申请中的控制系统和电路)可以实现为电池的组件,电池容纳装置或接收端口的组件,发动机的组件,与发动机分开的启动模块的组件,和/或室外动力设备的组件。
在不同示例性实施方式中展示的发动机启动系统的结构和设置只是说明性的。虽然在这里至详细描述了少数几个实施方式,但是在不实质性偏离在此描述的主题的新颖教导和优点的情况下,可以进行许多修改(例如,不同元件的大小,尺寸,结构,形状和比例的变化,参数值的变化,安装设置的变化,使用材料,颜色,方向的变化等)。显示为一体形成的某些元件可能由多个部件或元件构成,元件的位置可以相反或改变,并且离散元件或位置的性质或数量可以修改或改变。任意方法,逻辑算法,或方法步骤的次序或顺序可以根据替代实施方式而改变或重新排序。在不偏离本发明的范围的情况下,还可以对不同实施方式的设计,运行条件和设置进行其他替换,修改,改变和省略。
条款
条款1.一种内燃式发动机,该内燃式发动机包括:
包括气缸的机体;
位于所述气缸内的活塞,其中所述活塞设置为沿着气缸轴在所述气缸中往复运动;
设置为由所述活塞驱动的曲柄轴;
向所述气缸供应空气-燃料混合物的燃料系统;以及
电启动系统,该电启动系统包括启动马达,电池容纳装置,以及可移除地连接至所述电池容纳装置的锂离子电池,其中所述锂离子电池设置为对所述启动马达供电以启动发动机,其中所述锂离子电池包括具有电池单元轴的至少一个锂离子电池单元,并且其中所述电池容纳装置的位置设置为使得当所述锂离子电池连接至所述电池容纳装置时,所述气缸轴和所述电池单元轴互相不平行。
条款2.如条款1所述的内燃式发动机,其中所述锂离子电池设置为在不使用工具的情况下选择性地连接至所述电池容纳装置和从所述电池容纳装置移除。
条款3.如条款1所述的内燃式发动机,其中所述电池容纳装置的位置设置为使得当所述锂离子电池连接至所述电池容纳装置时,所述气缸轴和所述电池单元轴基本上横向于彼此。
条款4.如条款1所述的内燃式发动机,其中所述电池容纳装置的位置设置为使得当所述锂离子电池连接至所述电池容纳装置时,所述气缸轴和所述电池单元轴相对于彼此形成至少45度的角度。
条款5.如条款1所述的内燃式发动机,其中所述电池容纳装置的位置设置为使得当所述锂离子电池连接至所述电池容纳装置时,所述气缸轴和所述电池单元轴相对于彼此形成至少15度的角度。
条款6.如条款1所述的内燃式发动机,其中所述曲柄轴是竖直曲柄轴,并且所述电池容纳装置位于所述曲柄轴上方。
条款7.如条款6所述的内燃式发动机,其中所述电池容纳装置包括用于接收所述锂离子电池的容器,以及用于使空气流向所述机体的进气口。
条款8.如条款1所述的内燃式发动机,该内燃式发动机还包括:
连接至所述机体的发动机外壳,其中所述电池容纳装置包括所述机体的一部分。
条款9.如条款1所述的内燃式发动机,其中所述电池容纳装置连接至所述机体。
条款10.一种室外动力设备,该室外动力设备包括:
内燃式发动机,该内燃式发动机包括:
包括气缸的机体,
位于所述气缸内的活塞,
设置为由所述活塞驱动的曲柄轴,
向所述气缸供应空气-燃料混合物的燃料系统,以及
电启动系统,该电启动系统包括启动马达,电池容纳装置,以及可移除地连接至所述电池容纳装置的锂离子电池,其中所述锂离子电池设置为对所述启动马达供电以启动发动机,并且其中所述锂离子电池包括具有电池单元轴的至少一个锂离子电池单元;以及
与所述曲柄轴联接的工具,
其中,在发动机驱动所述工具运行时,所述室外动力设备沿主振动轴产生振动;以及
其中所述电池容纳装置的位置设置为使得当所述锂离子电池连接至所述电池容纳装置时,所述主振动轴和所述电池单元轴互相不平行。
条款11.如条款10所述的室外动力设备,其中所述锂离子电池设置为在不使用工具的情况下选择性地连接至所述电池容纳装置和从所述电池容纳装置移除。
条款12.如条款10所述的室外动力设备,其中所述主振动轴基本上是竖直的。
条款13.如条款10所述的室外动力设备,其中所述主振动轴基本上是水平的。
条款14.如条款10所述的室外动力设备,其中所述电池容纳装置的位置设置为使得当所述锂离子电池连接至所述电池容纳装置时,所述主振动轴和所述电池单元轴基本上横向于彼此。
条款15.如条款10所述的室外动力设备,其中所述电池容纳装置的位置设置为使得当所述锂离子电池连接至所述电池容纳装置时,所述主振动轴和所述电池单元轴相对于彼此形成至少45度的角度。
条款16.如条款10所述的室外动力设备,其中所述电池容纳装置的位置设置为使得当所述锂离子电池连接至所述电池容纳装置时,所述主振动轴和所述电池单元轴相对于彼此形成至少15度的角度。
条款17.一种内燃式发动机和电池充电系统,包括:
内燃式发动机,该内燃式发动机包括:
包括气缸的机体,
位于所述气缸内的活塞,其中所述活塞设置为沿着气缸轴在所述气缸中往复运动,
设置为由所述活塞驱动的曲柄轴,
向所述气缸供应空气-燃料混合物的燃料系统,以及
包括启动马达和电池容纳装置的电启动系统;
电池充电器;以及
锂离子电池,该锂离子电池设置为可移除地连接至所述电池容纳装置和所述电池充电器,其中所述锂离子电池包括具有电池单元轴的至少一个锂离子电池单元;
其中当所述锂离子电池连接至所述电池容纳装置时,所述锂离子电池设置为对所述启动马达供电以启动发动机,并且其中所述电池容纳装置的位置设置为使得当所述锂离子电池连接至所述电池容纳装置时,所述气缸轴和所述电池单元轴互相不平行;以及
其中当所述锂离子电池连接至所述电池充电器时,所述电池充电器设置为对所述锂离子电池充电。
条款18.如条款17所述的内燃式发动机和电池充电系统,其中所述锂离子电池设置为在不使用工具的情况下选择性地连接至所述电池容纳装置和从所述电池容纳装置移除,并且其中所述锂离子电池设置为在不使用工具的情况下选择性地连接至所述电池充电器和从所述电池充电器移除。

Claims (23)

1.一种用于与电启动系统一起使用的启动蓄电池,所述电启动系统包括启动马达和电池容纳装置,所述启动蓄电池包括:
锂离子电池单元;
两个电压输出端子;以及
使能端子;
其中所述电压输出端子配置为在所述启动蓄电池附接至所述电池容纳装置时连接至所述电池容纳装置的两个电压输出端子,以完成所述锂离子电池单元和所述启动马达之间的电路;并且
其中所述使能端子配置为连接至所述电池容纳装置的使能端子,以接收至所述启动蓄电池的使能信号,以允许所述锂离子电池单元向所述启动马达提供电力,以启动内燃式发动机。
2.如权利要求1所述的启动蓄电池,其中,所述启动蓄电池的电压输出端子配置为在所述启动蓄电池的使能端子连接至所述电池容纳装置的使能端子之前连接至所述电池容纳装置的电压输出端子。
3.如权利要求1所述的启动蓄电池,其中,如果所述启动蓄电池的使能端子未连接至所述电池容纳装置的使能端子,则所述锂离子电池单元不向所述启动马达提供电力。
4.如权利要求1所述的启动蓄电池,其中,所述启动蓄电池的端子包括母端子。
5.如权利要求1所述的启动蓄电池,还包括:
底侧,其包括将所述底侧的下部与所述底侧的上部分开的壁,其中所述壁构造为当将所述启动电池附接到所述电池容纳装置时接触所述电池容纳装置的壁,以限制所述启动蓄电池相对于所述电池容纳装置的移动。
6.一种用于内燃式发动机的电启动系统,包括:
可充电的锂离子电池,其包括两个电压输出端子、和使能端子;
电池容纳装置,其包括配置为接收所述锂离子电池的电池容器、两个电压输出端子、和使能端子;和
启动马达,所述启动马达配置为启动所述内燃式发动机;
其中,所述锂离子电池和所述电池容纳装置的电压输出端子配置为当所述锂离子电池附接到所述电池容器时连接,以完成所述锂离子电池单元和所述启动马达之间的电路;并且
其中,所述锂离子电池的使能端子一定与所述电池容纳装置的使能端子连接,以接收至所述锂离子电池的使能信号,以允许所述锂离子电池向所述启动马达提供电力,以启动所述内燃式发动机。
7.如权利要求6所述的电启动系统,其中,所述电池容器至少部分地由壁限定;并且
其中所述电池容纳装置的电压输出端子和使能端子从所述壁向外延伸,并且所述电池容纳装置的使能端子的延伸距离小于所述电池容纳装置的电压输出端子的延伸距离。
8.如权利要求6所述的电启动系统,其中,所述电池容纳装置的电压输出端子配置为在所述电池容纳装置的使能端子连接至所述锂离子电池的使能端子之前连接至所述锂离子电池的电压输出端子。
9.如权利要求6所述的电启动系统,其中,如果所述锂离子电池的使能端子未连接至所述电池容纳装置的使能端子,则所述锂离子电池不向所述启动马达提供电力。
10.如权利要求6所述的电启动系统,其中所述锂离子电池的端子包括母端子,并且所述电池容纳装置的端子包括公端子。
11.如权利要求6所述的电启动系统,其中,所述电池容器至少部分地由包括壁的底部限定,所述壁将所述底部的下部与所述底部的上部分开;
其中,所述锂离子电池包括底侧,所述底侧包括将所述底侧的下部与所述底侧的上部分开的壁;并且
其中,当将所述锂离子电池附接到所述电池容纳装置时,所述电池容器的壁接触所述锂离子电池的壁,以限制所述锂离子电池相对于所述电池容纳装置的移动。
12.如权利要求10所述的电启动系统,其中,所述锂离子电池还包括用于向用户提供信息的显示器。
13.如权利要求10所述的电启动系统,其中所述电池容纳装置的使能端子远离所述电池容纳装置的两个电压输出端子定位。
14.如权利要求10所述的电启动系统,其中所述电池容纳装置的使能端子靠近所述电池容纳装置的两个电压输出端子定位。
15.如权利要求10所述的电启动系统,还包括开关,所述开关串联联接在所述电池容纳装置的使能端子与所述电池容纳装置的电压输出端子中的一个电压输出端子之间,以选择性地开启和禁用所述可充电电池。
16.如权利要求10所述的电启动系统,还包括外部电池控制模块,所述外部电池控制模块包括电气控制电路和开关,所述开关串联联接在所述电池容纳装置的使能端子和所述电池容纳装置的电压输出端子中的一个电压输出端子之间,以选择性地开启和禁用所述可充电电池。
17.一种用于与内燃式发动机一起使用的启动蓄电池,所述内燃式发动机包括具有启动马达的电启动系统,所述启动蓄电池包括:
电池单元;
控制系统,所述控制系统包括计时器且配置为操作内燃式发动机的启动马达,其中所述控制系统配置为:
响应于用户输入开动所述启动马达,以启动所述内燃式发动机;并且
在所述计时器测量了预定时间量之后停用所述马达;以及
电池外壳,其中所述电池单元和所述控制系统位于所述电池外壳内。
18.一种用于内燃式发动机的电启动系统,包括:
可充电电池,其包括两个电压输出端子、和使能端子;
电池容纳装置,其包括配置为接收所述可充电电池的电池容器、两个电压输出端子、和使能端子;
启动马达,所述启动马达配置为启动所述内燃式发动机;和
连续工作电路负载;
其中,所述锂离子电池和所述电池容纳装置的电压输出端子配置为当所述可充电电池附接到所述电池容器时连接,以完成所述可充电电池和所述连续工作电路负载之间的电路。
19.如权利要求18所述的电启动系统,其中所述连续工作电路负载包括电灯、无线电和加热器中的至少一个。
20.一种割草机,包括:
内燃式发动机;
联接至所述发动机的叶片;
可充电电池,其包括两个电压输出端子、和使能端子;
电池容纳装置,其包括配置为接收所述可充电电池的电池容器、两个电压输出端子、和使能端子;
启动马达,所述启动马达配置为启动所述内燃式发动机;以及
外部电池控制模块,所述外部电池控制模块包括电气控制电路和开关,所述开关串联联接在所述电池容纳装置的使能端子和所述电池容纳装置的电压输出端子中的一个电压输出端子之间,以选择性地开启和禁用所述可充电电池;
其中,所述锂离子电池和所述电池容纳装置的电压输出端子配置为当所述可充电电池附接到所述电池容器且所述开关闭合时连接,以完成所述可充电电池和所述启动马达之间的电路;并且
其中,所述可充电电池的使能端子一定与所述电池容纳装置的使能端子连接,以使所述可充电电池接收使能信号,以允许所述可充电电池向所述启动马达提供电力,以启动所述内燃式发动机。
21.如权利要求20所述的割草机,其中,所述外部电池控制模块安装在所述发动机上。
22.如权利要求20所述的割草机,其中,所述外部电池控制模块安装至所述电池容纳装置。
23.一种用于内燃式发动机的电启动系统,包括:
可充电电池,其包括电池外壳、容置在所述电池外壳内的内部电路、两个电压输出端子、和使能端子;
电池容纳装置,其包括配置为接收所述可充电电池的电池容器、两个电压输出端子、和使能端子;和
启动马达,所述启动马达配置为启动所述内燃式发动机;
其中,所述内部电路联接至所述使能端子,且配置为开启和禁用内部开关,以提供电力至所述两个电压输出端子中的一个,所述内部电路监控所述可充电电池的至少一个内部条件,以检测故障条件;
其中所述内部电路在检测到所述故障条件时禁用所述内部开关。
CN201811384764.XA 2013-06-20 2014-06-19 包括由锂离子电池供电的电启动系统的内燃式发动机 Pending CN110094287A (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361837539P 2013-06-20 2013-06-20
US61/837,539 2013-06-20
US201361892346P 2013-10-17 2013-10-17
US61/892,346 2013-10-17
CN201480043094.9A CN105593514B (zh) 2013-06-20 2014-06-19 包括由锂离子电池供电的电启动系统的内燃式发动机

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480043094.9A Division CN105593514B (zh) 2013-06-20 2014-06-19 包括由锂离子电池供电的电启动系统的内燃式发动机

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110094287A true CN110094287A (zh) 2019-08-06

Family

ID=51136861

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811384764.XA Pending CN110094287A (zh) 2013-06-20 2014-06-19 包括由锂离子电池供电的电启动系统的内燃式发动机
CN201480043094.9A Active CN105593514B (zh) 2013-06-20 2014-06-19 包括由锂离子电池供电的电启动系统的内燃式发动机

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480043094.9A Active CN105593514B (zh) 2013-06-20 2014-06-19 包括由锂离子电池供电的电启动系统的内燃式发动机

Country Status (7)

Country Link
EP (2) EP2844865B1 (zh)
CN (2) CN110094287A (zh)
AU (1) AU2014281335B2 (zh)
DK (1) DK2844865T3 (zh)
PL (1) PL2844865T3 (zh)
RU (2) RU2616717C1 (zh)
WO (1) WO2014205247A1 (zh)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105896830B (zh) * 2016-06-15 2019-01-18 重庆润通科技有限公司 启动电机系统以及发动机
CN105909445B (zh) * 2016-06-15 2019-02-19 重庆润通科技有限公司 具有电启动功能的内燃式发动机
CN107093767A (zh) * 2017-04-21 2017-08-25 隆鑫通用动力股份有限公司 发动机
CN211238308U (zh) * 2017-04-21 2020-08-11 隆鑫通用动力股份有限公司 一种发动机
CN108807725B (zh) * 2017-05-03 2021-11-30 苏州科瓴精密机械科技有限公司 电池组件及具有该电池组件的电启动汽油机
US10687678B2 (en) 2017-06-12 2020-06-23 Emerson Electric Co. Power systems and methods including a battery charger and safety switch
WO2019190996A1 (en) 2018-03-26 2019-10-03 Milwaukee Electric Tool Corporation High-power battery-powered portable power source
US11271415B2 (en) * 2018-05-18 2022-03-08 Milwaukee Electric Tool Corporation Portable power source
US11408326B2 (en) 2018-07-12 2022-08-09 Briggs & Stratton, Llc Internal combustion engine with electric starting system
CN111623858B (zh) * 2020-05-09 2022-03-15 扬州大学 土木工程实验用定量取样装置及其使用方法
DE102022116360A1 (de) * 2021-07-08 2023-01-12 Cummins Power Generation Ip, Inc. Systeme und verfahren zum bereitstellen von erdschlussschutz bei gleichstromleistungsversorgung von motorbauteilen
JP2023131931A (ja) * 2022-03-10 2023-09-22 ヤンマーホールディングス株式会社 エンジン

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101164031A (zh) * 2005-12-09 2008-04-16 罗姆股份有限公司 电源装置和使用了它的电子设备以及半导体装置
CN102434350A (zh) * 2011-12-21 2012-05-02 浙江吉利汽车研究院有限公司 一种汽车起动机保护装置及其保护方法
WO2012122136A2 (en) * 2011-03-04 2012-09-13 Blount, Inc. Battery operated tool
WO2012132564A1 (ja) * 2011-03-31 2012-10-04 株式会社マキタ ハイブリッド駆動方式の携帯型作業機
CN202840935U (zh) * 2012-11-08 2013-03-27 惠州市蓝微电子有限公司 一种锂离子电池组的电池管理系统的开关电源

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7309928B2 (en) * 2002-06-06 2007-12-18 Black & Decker Inc. Starter system for portable internal combustion engine electric generators using a portable universal battery pack
US7989969B2 (en) * 2002-06-06 2011-08-02 Black & Decker Inc. Universal power tool battery pack coupled to a portable internal combustion engine
US8319357B2 (en) * 2002-06-06 2012-11-27 Black & Decker Inc. Starter system for portable internal combustion engine electric generators using a portable universal battery pack
US7253585B2 (en) * 2002-11-22 2007-08-07 Milwaukee Electric Tool Corporation Battery pack
US7525287B2 (en) * 2004-10-08 2009-04-28 Husqvarna Zenoah Co., Ltd. Battery pack for driving electric motor of compact engine starting device, engine starting device driven by the battery pack, and manual working machine having the engine starting device
CN201103463Y (zh) * 2005-10-14 2008-08-20 布莱克和戴克公司 便携式发电机系统
US20070240892A1 (en) * 2005-11-04 2007-10-18 Black & Decker Inc. Cordless outdoor power tool system
JP4325637B2 (ja) * 2006-04-24 2009-09-02 トヨタ自動車株式会社 負荷駆動装置およびそれを備えた車両
DE102007046565A1 (de) * 2006-09-29 2008-04-24 Milwaukee Electric Tool Corp., Brookfield Stromerzeugungsvorrichtung wie etwa ein Generator
CA2639220C (en) * 2007-09-06 2012-12-18 Tecumseh Power Company Engine starting system
US8159078B2 (en) * 2008-04-21 2012-04-17 Black & Decker Inc. Portable power driven equipment with internal combustion engine combined battery charging and starting circuit where the battery is a removable battery pack
US8171907B2 (en) * 2009-11-19 2012-05-08 Briggs And Stratton Corporation Push button starting system for outdoor power equipment
US8733072B2 (en) * 2011-11-04 2014-05-27 Briggs & Stratton Corporation Starter system for an engine
US8857138B2 (en) * 2011-11-04 2014-10-14 Briggs & Stratton Corporation Starter system for an engine
RU129157U1 (ru) * 2012-09-13 2013-06-20 Курское открытое акционерное общество "Прибор" Система электропитания транспортного средства
RU2520180C2 (ru) * 2012-09-13 2014-06-20 Курское открытое акционерное общество "Прибор" Система электропитания транспортного средства

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101164031A (zh) * 2005-12-09 2008-04-16 罗姆股份有限公司 电源装置和使用了它的电子设备以及半导体装置
WO2012122136A2 (en) * 2011-03-04 2012-09-13 Blount, Inc. Battery operated tool
WO2012132564A1 (ja) * 2011-03-31 2012-10-04 株式会社マキタ ハイブリッド駆動方式の携帯型作業機
CN102434350A (zh) * 2011-12-21 2012-05-02 浙江吉利汽车研究院有限公司 一种汽车起动机保护装置及其保护方法
CN202840935U (zh) * 2012-11-08 2013-03-27 惠州市蓝微电子有限公司 一种锂离子电池组的电池管理系统的开关电源

Also Published As

Publication number Publication date
DK2844865T3 (en) 2016-08-15
CN105593514B (zh) 2018-12-14
RU2616717C1 (ru) 2017-04-18
EP3085948A1 (en) 2016-10-26
PL2844865T3 (pl) 2016-11-30
EP2844865A1 (en) 2015-03-11
EP2844865B1 (en) 2016-04-27
AU2014281335B2 (en) 2016-12-15
CN105593514A (zh) 2016-05-18
WO2014205247A1 (en) 2014-12-24
AU2014281335A1 (en) 2016-01-28
RU2659640C1 (ru) 2018-07-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105593514B (zh) 包括由锂离子电池供电的电启动系统的内燃式发动机
US11193468B2 (en) Electric starting system for an internal combustion engine
US9228556B2 (en) Internal combustion engine including starting system powered by lithium-ion battery
US9759175B2 (en) Starter system for an engine
EP2838336B1 (en) Starter system for an engine
JP6004945B2 (ja) バッテリユニット用電源アダプタ
WO2020051829A1 (en) Engine with integrated starter motor switch

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20211103

Address after: Wisconsin

Applicant after: Briggs Stratton Ltd.

Address before: Wisconsin

Applicant before: Briggs & Stratton Corp.

RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190806