CN111837588B - 割草车系统、割刀转速设置方法及割草车系统管理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种割草车系统、割刀转速设置方法及割草车系统管理方法。其中,割草车系统包括:车辆控制单元,用于控制割草车进行作业;行走单元,用于接收车辆控制单元的控制信号,以控制割草车的行走并向车辆控制单元进行状态反馈;割刀单元,接收车辆控制单元发出的控制信号以控制割刀运转,并向车辆控制单元进行状态反馈;电池管理系统,用于向车辆控制单元就电池工作状态进行状态反馈。相较于现有技术,本发明能够根据车速的变化即时调整割刀转速,以提高系统效率;同时在割刀电机进入极限状态时,可以限制车速,在满足割草效果的同时,保护割刀电机,降低割草车能耗。
Description
技术领域
本发明涉及一种割草车系统、割刀转速设置方法及割草车系统管理方法,属于割草车领域。
背景技术
目前,大部分电动割草车的割刀转速是某一固定数值或由用户通过快慢速选择开关选择调节割刀转速,而实际工况下草的密度、种类和作业时割台高度不同,尤其是割草作业时割草车的行驶速度不同,达到有效割草效果所需的割刀电机转速也是不同的。
大多数情况下,割刀转速一般设置为最大车速下达到割草效果的割刀转速,而这个转速的设置是偏高的,过高的转速会导致更高的刀片风阻,进而使得割刀电机的能耗功率大于割草工况实际需求功率。由于电动割草车受到成本和车辆尺寸的限制,携带的动力电池容量十分有限,割刀电机过大的功率会减少电动割草车的可割草面积,并且割刀过高的转速会产生更大的工作噪音,影响使用体验。而且恒定的割刀转速在草坪茂盛且车速较快的情况下,会导致割刀电机负荷急剧增大,割刀电机长时间处于高负载运行会导致发热严重,轻者报警停机,重者损坏电机,若车载电池容量较小,较大的作业功率还会导致电池过载报警。
有鉴于此,确有必要提出一种割草车系统、割刀转速设置方法及割草车系统管理方法,以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种割草车系统、割刀转速设置方法及割草车系统管理方法,根据实际工况调整割刀转速和车速,以提高割草车的效率。
为实现上述目的,本发明提供了一种割草车系统,包括:
车辆控制单元,用于控制割草车进行作业;
行走单元,包括行走电机控制器和行走电机,用于接收车辆控制单元的控制信号,以控制割草车的行走并向车辆控制单元进行状态反馈;
割刀单元,包括至少一个割刀、用于驱动割刀运转的割刀电机以及用于控制割刀电机的割刀电机控制单元,所述割刀电机控制单元接收车辆控制单元发出的控制信号以控制割刀运转,并向车辆控制单元进行状态反馈;
电池管理系统,用于向车辆控制单元就电池工作状态进行状态反馈;
通过所述车辆控制单元根据车速调整割刀转速,在提高割草效率的同时,降低割草车能耗。
可选的,所述车辆控制单元以一固定比例根据车速调整割刀转速。
可选的,所述割草车系统还包括割刀调速开关,所述车辆控制单元接收由调速开关产生的信号以一可调比例根据车速调整割刀转速。
可选的,所述行走单元的状态反馈包括:割草车车速、行走电机转速、行走电机温度、行走电机控制器温度和行走电机功率。
可选的,所述割刀单元的状态反馈包括:割刀电机控制单元温度、割刀电机功率、割刀电机转速和割刀电机温度。
可选的,所述电池管理系统的状态反馈包括:可输出功率和电池温度。
为实现上述目的,本发明还提供了一种割刀转速设置方法,应用于如上所述的割草车系统,所述割刀转速与车速比为固定值,主要包括以下步骤:
S1、启动割草车开始作业;
S2、当割草车的车速V小于割草车正常作业最低速度V0时,设置割刀转速为割刀工作最低转速n0;当车速V大于或等于V0时,设置割刀转速为n。
可选的,当割草车的车速为V时,所述割刀转速设置为:
n=n0+(V-V0)*Kg,
其中,V大于或等于V0,Kg为割刀转速与车速比,且Kg为固定值;所述割刀转速与车速比Kg的公式为:
Kg=(nmax-n0)/(Vmax-V0),
其中,V0为割草车正常作业最低速度,n0为割刀工作最低转速,Vmax为割草车正常作业最高速度,nmax为割刀工作最高转速。
可选的,所述割草车系统还包括割刀调速开关,用于输出控制信号到所述车辆控制单元,以使得所述车辆控制单元根据控制信号调整所述割刀转速与车速比。
可选的,当所述割草车系统设置有割刀调速开关后,所述割刀转速与车速比的公式为:
Kb=K1*(nmax-n0)/(Vmax-V0),
其中,Kb为割刀转速与车速比,K1的值取决于割刀调速开关输入的控制信号。
可选的,所述割刀调速开关包括安装面板、旋钮和标志,其中,所述安装面板上设有卡扣或通孔,通过机械连接安装在割草车上。
可选的,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1、分别预设电池管理系统、割刀电机控制单元、行走电机控制器、行走电机和割刀电机的恢复条件、保护条件、报警条件、停机条件、触发时长和响应时长;
步骤2、若电池管理系统、割刀电机控制单元、行走电机控制器、行走电机或割刀电机中的任意一个的状态,满足保护条件且持续时间超过触发时长,则按减速比例系数降低当前车速,同时割刀转速会自动随车速的降低而降低;
步骤3、若满足保护条件的持续时间超过响应时长,且仍满足保护条件,则继续按减速比例系数降低当前车速,同时割刀转速会自动随车速的降低而降低,直至当前车速小于或等于割草车正常作业最低速度;
步骤4、若满足报警条件,且持续时间超过触发时长,则将车速降低为割草车正常作业最低速度,同时割刀转速会自动随车速的降低而降低,并报警提示操作员检查车辆状态;
步骤5、若满足停机条件,且持续时间超过触发时长,则割草车停机并报警。
可选的,在数值上,恢复条件的阈值<保护条件的阈值<报警条件的阈值<停机条件的阈值。
可选的,所述减速比例系数设为0.7-0.9。
可选的,所述触发时间设为1s-3s。
可选的,所述响应时间设为5s-10s。
可选的,在割草车停机之前,如果电池管理系统、割刀电机控制单元、行走电机控制器、行走电机或割刀电机中的任意一个的状态,低于恢复条件且持续时间超过响应时长,则按加速比例系数提高当前车速,同时割刀转速会自动随车速的提高而提高,直至恢复正常工作状态。
可选的,所述加速比例系数设为1.05-1.15。
可选的,所述恢复条件、保护条件、报警条件和停机条件,可以分别是恢复温度、保护温度、报警温度和停机温度,通过监控温度进行能耗管理,具体包括以下步骤:
步骤A1、分别预设电池管理系统、割刀电机控制单元、行走电机控制器、行走电机和割刀电机的恢复温度、保护温度、报警温度、停机温度、触发时长和响应时长;
步骤A2、若电池管理系统、割刀电机控制单元、行走电机控制器、行走电机或割刀电机中的任意一个的温度,大于保护温度且持续时间超过触发时长,则按减速比例系数降低当前车速,同时割刀转速会自动随车速的降低而降低;
步骤A3、若大于保护温度的持续时间超过响应时长,且仍大于保护温度,则继续按减速比例系数降低当前车速,同时割刀转速会自动随车速的降低而降低,直至当前车速小于或等于割草车正常作业最低速度;
步骤A4、若大于报警温度,且持续时间超过触发时长,则将车速降低为割草车正常作业最低速度,同时割刀转速会自动随车速的降低而降低,并报警提示操作员检查车辆状态;
步骤A5、若大于停机温度,且持续时间超过触发时长,则割草车停机并报警。
可选的,所述恢复条件、保护条件、报警条件和停机条件,可以分别是恢复电流、保护电流、报警电流和停机电流,通过监控电池管理系统的放电电流进行能耗管理,具体包括以下步骤:
步骤B1、预设电池管理系统的恢复电流、保护电流、报警电流、停机电流、触发时长和响应时长;
步骤B2、若电池管理系统的放电电流,大于保护电流且持续时间超过触发时长,则按减速比例系数降低当前车速,同时割刀转速会自动随车速的降低而降低;
步骤B3、若大于保护电流的持续时间超过响应时长,且仍大于保护电流,则继续按减速比例系数降低当前车速,同时割刀转速会自动随车速的降低而降低,直至当前车速小于或等于割草车正常作业最低速度;
步骤B4、若大于报警电流,且持续时间超过触发时长,则将车速降低为割草车正常作业最低速度,同时割刀转速会自动随车速的降低而降低,并报警提示操作员检查车辆状态;
步骤B5、若大于停机电流,且持续时间超过触发时长,则割草车停机并报警。
可选的,通过监控割刀电机控制单元的电流进行能耗管理,具体包括以下步骤:
步骤C1、预设割刀电机控制单元的最大工作电流和恢复电流;
步骤C2、若割刀电机控制单元的电流大于或等于最大工作电流,且持续时间超过触发时长,按减速比例系数降低当前车速,同时割刀转速会自动随车速的降低而降低;
步骤C3、若割刀电机控制单元的电流大于或等于最大工作电流,且持续时间超过响应时长,则继续按减速比例系数降低当前车速,同时割刀转速会自动随车速的降低而降低,直至当前车速小于或等于割草车正常作业最低速度;
步骤C4、若割刀电机控制单元的电流小于恢复电流,且持续时间超过响应时长,则按加速比例系数提高当前车速,同时割刀转速会自动随车速的提高而提高,直至恢复正常工作状态。
本发明的有益效果是:本发明能够根据车速的变化即时调整割刀转速,以提高系统效率;同时在割刀电机进入极限状态时,可以限制车速,在满足割草效果的同时,保护割刀电机,降低割草车能耗。
附图说明
图1是本发明割草车系统架构图。
图2是本发明割刀转速设置方法的流程图。
图3是本发明配有割刀调速开关的割草车系统架构图。
图4是图3中割刀调速开关的示意图。
图5是割台200装配有三把割刀的结构示意图。
图6是图5中割刀的结构示意图。
图7是图5中风叶207与割台200面板之间形成的空间结构形状图。
图8是本发明割草车系统管理方法,基于温度的割草车系统管理方法的实施例。
图9是本发明割草车系统管理方法,基于电池管理系统的放电电流的割草车系统管理方法的实施例。
图10是本发明割草车系统管理方法,基于割刀电机控制单元的电流的割草车系统管理方法的实施例。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
如图1所示,本发明揭示了一种割草车系统,用于提高割草车的效率、管理系统能耗,包括:
车辆控制单元,用于控制割草车进行作业;
行走单元,包括行走电机控制器和行走电机,用于接收车辆控制单元的控制信号,以控制割草车的行走并向车辆控制单元进行状态反馈;
割刀单元,包括至少一个割刀、用于驱动割刀运转的割刀电机以及用于控制割刀电机的割刀电机控制单元,所述割刀电机控制单元接收车辆控制单元发出的控制信号以控制割刀运转,并向车辆控制单元进行状态反馈;
电池管理系统,用于向车辆控制单元就电池工作状态进行状态反馈。
其中,行走单元的状态反馈的内容包括:割草车车速、行走电机转速、行走电机温度、行走电机控制器温度和行走电机功率。所述行走电机控制器,通过提高或降低所述行走电机的扭矩,从而控制产生割草车加速或减速。
割刀单元的状态反馈是指:割刀电机控制单元温度、割刀电机功率、割刀电机转速和割刀电机温度。优选地,本实施例的一个割刀由一个割刀电机驱动,且一个割刀电机由一个割刀电机控制单元单独控制,即一个割刀对应一个割刀电机以及一个割刀电机控制单元。更加优选地,本实施例设置三个割刀,分别由三个割刀电机驱动;
电池管理系统的状态反馈包括:可输出功率和电池温度。
所述割草车系统,还包括加速计,用于测量割草车的加速度。
如图2所示,本发明还揭示了一种割刀转速设置方法,其中割刀转速与车速比为固定值,包括以下步骤:
S1、启动割草车开始作业;
S2、当割草车的车速V小于割草车正常作业最低速度V0时,设置割刀转速为割刀工作最低转速n0;当车速V大于或等于V0时,设置割刀转速为n。
当割草车的车速为V时,割刀转速设置为:
n=n0+(V-VO)*Kg,
其中,V大于或等于V0,Kg为割刀转速与车速比,且Kg为固定值,当割刀转速为n时,能够达到割草效果的最大车速为:
V=(n-n0)/Kg+V0。
所述割刀转速与车速比Kg的公式为:
Kg=(nmax-n0)/(Vmax-V0),
其中,V0为割草车正常作业最低速度,n0为割刀工作最低转速,Vmax为割草车正常作业最高速度,nmax为割刀工作最高转速。
如图3所示,作为本发明更进一步的方案,所述割草车系统还包括割刀调速开关,用于输出控制信号到车辆控制单元,所述车辆控制单元接收由调速开关产生的信号以一可调比例根据车速调整割刀转速。
如图4所示,所述割刀调速开关包括安装面板、旋钮和标志,其中安装面板上设有卡扣或通孔,通过机械连接安装在割草车上;旋钮在旋转时输出连续电信号到车辆控制单元,旋钮可以是电位计、电阻旋钮等部件;标志用于标记旋钮方向与割刀转速快慢之间的关系。
当割刀作业需求功率大于割刀电机额定功率时,可以通过调节割刀转速以降低割刀电机功率,解决割刀电机过载问题。
当所述割草车系统设置有割刀调速开关后,所述割刀转速与车速比的公式为:
Kb=K1*(nmax-n0)/(Vmax-V0),
其中,Kb为割刀转速与车速比,K1的值取决于割刀调速开关输入的控制信号,用户可以通过调整割刀调速开关的位置,产生不同的K1值,以适应不同的草坪。由试验确定割草车的车速最低在V0时,能够实现割草目的,在此基础上为适应不同的草坪可以得到割刀工作最低转速n0;由试验确定割草车的车速最高在Vmax时,同样能够实现割草目的,在此基础上为适应不同的草坪可以得到割刀工作最高转速nmax。
以下对试验原理进行详细说明。
如图5所示,优选地,割台200装配有三把割刀:左割刀201,中间割刀202和右割刀203,三把割刀均逆时针旋转,割草作业时的示意图如图5中的的箭头所示。
如图6所示,为割刀的形状示意图,割刀高速运转,依靠刀尖208将草打断。
如图7所示,为风叶207与割台200面板之间形成的空间结构,割刀高速旋转过程中,风叶207产生负压,将刀尖208打断的碎草吸附到刀片周围,沿着三把刀的旋转方向,产生气流,将碎草吹出割台。
割草电机的功率消耗主要由切割茎秆的割草功率和割刀克服风阻的功率组成,切割功率与单位时间内割草面积成正比,可得出以下公式:
Pc=P0*B*V/102,
其中,Pc为割刀切割功率(kw),P0为切割每平方米面积草茎秆所需功率(kw/m2),B为割刀刀副(m),V为割草车前进速度(m/s),P0与草的密度和品种有关,而割刀割幅确定参数后不会改变,可得出结论对于同一片草地割刀需求的切割功率与割草车速度成近似线性正比。
为保证碎草不阻塞割台,需要保证割刀有一定的转速。当割草车低速前进时,单位时间内割草量少,需要的排风量少;而当割草车高速前进时,单位时间内割草量多,相应的需要排风量多,割刀转速越高,排风量越多,同时为克服风阻消耗的功率越大。所以,在保证割草效果情况下使割刀转速随车速变化,能使排风效率更高,减少割刀克服风阻的功率。
而当系统出现温度异常和功率异常时,可以通过降低车速的方式以自动降低割刀转速,减小单位时间内作业面积,减小作业功率需求,在满足割草作业效果的同时,保护割草车作业系统。
因此,本发明还提出了一种割草车系统管理方法,用于提高割草车系统的稳定性,包括以下步骤:
步骤1、分别预设电池管理系统、割刀电机控制单元、行走电机控制器、行走电机和割刀电机的恢复条件、保护条件、报警条件、停机条件、触发时长和响应时长;
步骤2、若电池管理系统、割刀电机控制单元、行走电机控制器、行走电机或割刀电机中的任意一个的状态,满足保护条件且持续时间超过触发时长,则按减速比例系数降低当前车速,同时割刀转速会自动随车速的降低而降低;
步骤3、若满足保护条件的持续时间超过响应时长,且仍满足保护条件,则继续按减速比例系数降低当前车速,同时割刀转速会自动随车速的降低而降低,直至当前车速小于或等于割草车正常作业最低速度;
步骤4、若满足报警条件,且持续时间超过触发时长,则将车速降低为割草车正常作业最低速度,同时割刀转速会自动随车速的降低而降低,并报警提示操作员检查车辆状态;
步骤5、若满足停机条件,且持续时间超过触发时长,则割草车停机并报警。
其中,在数值上,恢复条件的阈值<保护条件的阈值<报警条件的阈值<停机条件的阈值,在割草车停机之前,如果电池管理系统、割刀电机控制单元、行走电机控制器、行走电机或割刀电机的状态,低于恢复条件且持续时间超过响应时长,则按加速比例系数提高当前车速,同时割刀转速会自动随车速的提高而提高,直至恢复正常工作状态。
优选地,所述减速比例系数设为0.7-0.9,所述加速比例系数设为1.05-1.15,所述触发时间设为1s-3s,所述响应时间设为5s-10s。
以下给出本发明割草车系统管理方法,基于恢复条件、保护条件、报警条件和停机条件的实施例。
实施例1,基于温度的割草车系统管理方法。
现有电动割草车为保护系统不会过温烧毁,当温度达到预设温度后会自动降低系统的功率减少发热量,这是有弊端的,例如当割刀电机温度触发温度保护时,降低割刀功率为50%,降低割刀电机功率会导致割刀电机堵转,更进一步提高电机温度,触发停机故障或造成电机烧毁,影响用户体验。为避免该问题,本实施例采用的技术方案为:当检测到某个系统温度过高时降低车辆最大车速并自动降低割刀转速,这样单位时间内割草面积减小,实际需求割草工率减小,可以有效的降低割草车整体功率消耗,降低温度。
如图8所示,所述恢复条件、保护条件、报警条件和停机条件,可以分别是恢复温度、保护温度、报警温度和停机温度,通过监控温度以对割草车系统进行管理,具体包括以下步骤:
步骤A1、分别预设电池管理系统、割刀电机控制单元、行走电机控制器、行走电机和割刀电机的恢复温度、保护温度、报警温度、停机温度、触发时长和响应时长;
步骤A2、若电池管理系统、割刀电机控制单元、行走电机控制器、行走电机或割刀电机中的任意一个的温度,大于保护温度且持续时间超过触发时长,则按减速比例系数降低当前车速,同时割刀转速会自动随车速的降低而降低;
步骤A3、若大于保护温度的持续时间超过响应时长,且仍大于保护温度,则继续按减速比例系数降低当前车速,同时割刀转速会自动随车速的降低而降低,直至当前车速小于或等于割草车正常作业最低速度;
步骤A4、若大于报警温度,且持续时间超过触发时长,则将车速降低为割草车正常作业最低速度,同时割刀转速会自动随车速的降低而降低,并报警提示操作员检查车辆状态;
步骤A5、若大于停机温度,且持续时间超过触发时长,则割草车停机并报警。
优选地,如下表1所示,电池管理系统、割刀电机控制单元、行走电机控制器、行走电机和割刀电机的恢复温度、保护温度、报警温度、停机温度、触发时长和响应时长,以及加速比例系数和减速比例系数的设置如下。
表1
实施例2,基于电池管理系统的放电电流(或功率)的割草车系统管理方法。
如图9所示,所述恢复条件、保护条件、报警条件和停机条件,可以分别是恢复电流、保护电流、报警电流和停机电流,通过监控电池管理系统的放电电流(或功率)以对割草车系统进行管理,具体包括以下步骤:
步骤B1、预设电池管理系统的恢复电流、保护电流、报警电流、停机电流、触发时长和响应时长;
步骤B2、若电池管理系统的放电电流,大于保护电流且持续时间超过触发时长,则按减速比例系数降低当前车速,同时割刀转速会自动随车速的降低而降低;
步骤B3、若大于保护电流的持续时间超过响应时长,且仍大于保护电流,则继续按减速比例系数降低当前车速,同时割刀转速会自动随车速的降低而降低,直至当前车速小于或等于割草车正常作业最低速度;
步骤B4、若大于报警电流,且持续时间超过触发时长,则将车速降低为割草车正常作业最低速度,同时割刀转速会自动随车速的降低而降低,并报警提示操作员检查车辆状态;
步骤B5、若大于停机电流,且持续时间超过触发时长,则割草车停机并报警。
优选地,如下表2所示,电池管理系统的恢复电流、保护电流、报警电流、停机电流、触发时长和响应时长,以及加速比例系数和减速比例系数的设置如下。
表2
实施例3,基于割刀电机控制单元的电流的割草车系统管理方法。
目前大部分电机控制均具有输出电流限制功能,在保护电机的同时保护控制器自身,一般来说控制器可以在最大工作电流工作一定的时间,这时控制器效率低且升温快,通过监控割刀电机控制单元的电流以对割草车系统进行管理,具体包括以下步骤:
步骤C1、预设割刀电机控制单元的最大工作电流和恢复电流;
步骤C2、若割刀电机控制单元的电流大于或等于最大工作电流,且持续时间超过触发时长,按减速比例系数降低当前车速,同时割刀转速会自动随车速的降低而降低;
步骤C3、若割刀电机控制单元的电流大于或等于最大工作电流,且持续时间超过响应时长,则继续按减速比例系数降低当前车速,同时割刀转速会自动随车速的降低而降低,直至当前车速小于或等于割草车正常作业最低速度;
步骤C4、若割刀电机控制单元的电流小于恢复电流,且持续时间超过响应时长,则按加速比例系数提高当前车速,同时割刀转速会自动随车速的提高而提高,直至恢复正常工作状态。
其中,预设割刀电机控制单元的最大工作电流和割刀控制器恢复电流,恢复电流<最大工作电流;同时,也可以预设割刀电机控制单元的最大工作电压和割刀控制器恢复电压,恢复电压<最大工作电压。
优选地,如下表3所示,割刀电机控制单元的最大工作电流、恢复电流、触发时长和响应时长,以及加速比例系数和减速比例系数的设置如下。
表3
综上所述,本发明能够根据车速的变化即时调整割刀转速,以提高系统效率;同时在割刀电机进入极限状态时,可以限制车速,在满足割草效果的同时,保护割刀电机,降低割草车能耗。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围。
Claims (14)
1.一种割刀转速设置方法,其特征在于,所述割刀转速与车速比为固定值,主要包括以下步骤:
S1、启动割草车开始作业;
S2、当割草车的车速V小于割草车正常作业最低速度V0时,设置割刀
转速为割刀工作最低转速n0;当车速V大于或等于V0时,设置割刀转速为n;
当割草车的车速为V时,所述割刀转速设置为:
n= n0+(V-V0)*Kg,
其中,V大于或等于V0,Kg为割刀转速与车速比,且Kg为固定值;所述割刀转速与车速比Kg的公式为:
Kg=(nmax-n0)/(Vmax-V0),
其中,V0为割草车正常作业最低速度,n0为割刀工作最低转速,Vmax为割草车正常作业最高速度,nmax为割刀工作最高转速;
应用该割刀转速设置方法的割草车系统包括:车辆控制单元,用于控制割草车进行作业;行走单元,包括行走电机控制器和行走电机,用于接收车辆控制单元的控制信号,以控制割草车的行走并向车辆控制单元进行状态反馈;割刀单元,包括至少一个割刀、用于驱动割刀运转的割刀电机以及用于控制割刀电机的割刀电机控制单元,所述割刀电机控制单元接收车辆控制单元发出的控制信号以控制割刀运转,并向车辆控制单元进行状态反馈;电池管理系统,用于向车辆控制单元就电池工作状态进行状态反馈;通过所述车辆控制单元根据车速调整割刀转速,在提高割草效率的同时,降低割草车能耗。
2.根据权利要求1所述的割刀转速设置方法,其特征在于,所述割草车系统还包括割刀调速开关,用于输出控制信号到所述车辆控制单元,以使得所述车辆控制单元根据控制信号调整所述割刀转速与车速比。
3.根据权利要求2所述的割刀转速设置方法,其特征在于,当所述割草车系统设置有割刀调速开关后,所述割刀转速与车速比的公式为:
Kb= K1*(nmax-n0)/(Vmax-V0),
其中,Kb为割刀转速与车速比,K1的值取决于割刀调速开关输入的控制信号。
4.根据权利要求2所述的割刀转速设置方法,其特征在于:所述割刀调速开关包括安装面板、旋钮和标志,其中,所述安装面板上设有卡扣或通孔,通过机械连接安装在割草车上。
5.一种割草车系统管理方法,用于提高割草车系统的稳定性,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1、分别预设电池管理系统、割刀电机控制单元、行走电机控制器、行走电机和割刀电机的恢复条件、保护条件、报警条件、停机条件、触发时长和响应时长;
步骤2、若电池管理系统、割刀电机控制单元、行走电机控制器、行走电机或割刀电机中的任意一个的状态,满足保护条件且持续时间超过触发时长,则按减速比例系数降低当前车速,同时割刀转速会自动随车速的降低而降低;
步骤3、若满足保护条件的持续时间超过响应时长,且仍满足保护条件,则继续按减速比例系数降低当前车速,同时割刀转速会自动随车速的降低而降低,直至当前车速小于或等于割草车正常作业最低速度;
步骤4、若满足报警条件,且持续时间超过触发时长,则将车速降低为割草车正常作业最低速度,同时割刀转速会自动随车速的降低而降低,并报警提示操作员检查车辆状态;
步骤5、若满足停机条件,且持续时间超过触发时长,则割草车停机并报警。
6.根据权利要求5所述的割草车系统管理方法,其特征在于:在数值上,恢复条件的阈值<保护条件的阈值<报警条件的阈值<停机条件的阈值。
7.根据权利要求5所述的割草车系统管理方法,其特征在于:所述减速比例系数设为0.7-0.9。
8.根据权利要求5所述的割草车系统管理方法,其特征在于:所述触发时长设为1s-3s。
9.根据权利要求5所述的割草车系统管理方法,其特征在于:所述响应时长设为5s-10s。
10.根据权利要求5所述的割草车系统管理方法,其特征在于:在割草车停机之前,如果电池管理系统、割刀电机控制单元、行走电机控制器、行走电机或割刀电机中的任意一个的状态,低于恢复条件且持续时间超过响应时长,则按加速比例系数提高当前车速,同时割刀转速会自动随车速的提高而提高,直至恢复正常工作状态。
11.根据权利要求10所述的割草车系统管理方法,其特征在于:所述加速比例系数设为1.05-1.15。
12.根据权利要求5所述的割草车系统管理方法,其特征在于,所述恢复条件、保护条件、报警条件和停机条件,分别是恢复温度、保护温度、报警温度和停机温度,通过监控温度进行能耗管理,具体包括以下步骤:
步骤A1、分别预设电池管理系统、割刀电机控制单元、行走电机控制器、行走电机和割刀电机的恢复温度、保护温度、报警温度、停机温度、触发时长和响应时长;
步骤A2、若电池管理系统、割刀电机控制单元、行走电机控制器、行走电机或割刀电机中的任意一个的温度,大于保护温度且持续时间超过触发时长,则按减速比例系数降低当前车速,同时割刀转速会自动随车速的降低而降低;
步骤A3、若大于保护温度的持续时间超过响应时长,且仍大于保护温度,则继续按减速比例系数降低当前车速,同时割刀转速会自动随车速的降低而降低,直至当前车速小于或等于割草车正常作业最低速度;
步骤A4、若大于报警温度,且持续时间超过触发时长,则将车速降低为割草车正常作业最低速度,同时割刀转速会自动随车速的降低而降低,并报警提示操作员检查车辆状态;
步骤A5、若大于停机温度,且持续时间超过触发时长,则割草车停机并报警。
13.根据权利要求5所述的割草车系统管理方法,其特征在于,所述恢复条件、保护条件、报警条件和停机条件,分别是恢复电流、保护电流、报警电流和停机电流,通过监控电池管理系统的放电电流进行能耗管理,具体包括以下步骤:
步骤B1、预设电池管理系统的恢复电流、保护电流、报警电流、停机电流、触发时长和响应时长;
步骤B2、若电池管理系统的放电电流,大于保护电流且持续时间超过触发时长,则按减速比例系数降低当前车速,同时割刀转速会自动随车速的降低而降低;
步骤B3、若大于保护电流的持续时间超过响应时长,且仍大于保护电流,则继续按减速比例系数降低当前车速,同时割刀转速会自动随车速的降低而降低,直至当前车速小于或等于割草车正常作业最低速度;
步骤B4、若大于报警电流,且持续时间超过触发时长,则将车速降低为割草车正常作业最低速度,同时割刀转速会自动随车速的降低而降低,并报警提示操作员检查车辆状态;
步骤B5、若大于停机电流,且持续时间超过触发时长,则割草车停机并报警。
14.根据权利要求5所述的割草车系统管理方法,其特征在于,通过监控割刀电机控制单元的电流进行能耗管理,具体包括以下步骤:
步骤C1、预设割刀电机控制单元的最大工作电流和恢复电流;
步骤C2、若割刀电机控制单元的电流大于或等于最大工作电流,且持续时间超过触发时长,按减速比例系数降低当前车速,同时割刀转速会自动随车速的降低而降低;
步骤C3、若割刀电机控制单元的电流大于或等于最大工作电流,且持续时间超过响应时长,则继续按减速比例系数降低当前车速,同时割刀转速会自动随车速的降低而降低,直至当前车速小于或等于割草车正常作业最低速度;
步骤C4、若割刀电机控制单元的电流小于恢复电流,且持续时间超过响应时长,则按加速比例系数提高当前车速,同时割刀转速会自动随车速的提高而提高,直至恢复正常工作状态。
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