CN112640268A - 电池供电的独立电动机单元 - Google Patents

Abstract

与一件电力设备一起使用的独立电动机单元，包括壳体和在壳体的第一侧上联接至壳体的凸缘。穿过凸缘的多个孔限定了第一螺栓图案，该第一螺栓图案与在该一件电力设备中限定的相同的第二螺栓图案相匹配。电动机的功率输出至少约为2760W。电动机包括具有高达约80mm的标称外径的定子和被支撑以在定子内旋转的转子。动力输出轴从转子接收扭矩并且从凸缘或壳体的第二侧中的一个突出。控制器位于壳体内并电连接到电动机。用于为电动机供电的电池组具有标称电压高达约80V的电池单元。

Description

电池供电的独立电动机单元

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年4月23日提交的共同未决的美国临时专利申请号62/837,422，于2019年3月5日提交的美国临时专利申请号62/813,920，于2018年12月4日提交的美国临时专利申请号62/774,946，以及于2018年8月28日提交的美国临时专利申请号62/723,540的优先权，它们的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及电动机单元，且更具体地涉及与电力设备一起使用的电动机单元。

背景技术

可将小型，单缸或多缸汽油发动机安装到电力设备上，以通过动力输出轴驱动设备。

发明内容

在一个方面，本发明提供了一种用于与一件电力设备一起使用的独立电动机单元。电动机单元包括壳体和在壳体的第一侧上联接到壳体的凸缘。电动机单元还包括多个孔，其穿过凸缘并限定第一螺栓图案，该第一螺栓图案与限定在该一件电力设备中的相同的第二螺栓图案相匹配。电动机单元还包括位于壳体内并具有至少约2760W的功率输出和高达约80mm的标称外径的电动机。该电动机包括定子，以及被支撑以相对于定子旋转的转子。电动机单元还包括动力输出轴，其从转子接收扭矩，并且从凸缘或壳体的与第一侧相邻的第二侧中的一个突出。电动机单元还包括控制器，其位于壳体内并电连接到电动机。电动机单元还包括电池组，其包括电池组壳体，由电池组壳体支撑的电池单元，以及电连接到电池单元的第一端子。电池单元被电连接并且具有高达约80V的标称电压。电动机单元还包括电池插座，其联接到壳体并包括第二端子，该第二端子电连接到控制器并且可与第一端子接合以在电池组与电动机之间传递电流。

在另一方面，本发明提供了一种用于与一件电力设备一起使用的独立电动机单元。该电动机单元包括壳体，其具有第一侧，与第一侧相邻的第二侧以及与第二侧相对的第三侧。第一侧限定平面，该平面包含在原点相交的正交的X轴线和Y轴线。电动机单元还包括在第一侧上联接到壳体的凸缘，布置在壳体内的电动机，用于向电动机供电的电池组，以及动力输出轴，其从电动机接收扭矩并且从壳体的第二侧突出。该动力输出轴平行于Y轴线延伸并且具有端部。电动机单元还包括多个孔，其穿过凸缘并限定了第一螺栓图案，该第一螺栓图案与限定在该一件电力设备中的相同的第二螺栓图案相匹配。该多个孔包括第一孔，第二孔，以及第一槽，其包括具有第一半径的第一半圆形部分，具有第二半径的第二半圆形部分，以及连接第一半圆形部分和第二半圆形部分的笔直部分。该多个孔还包括第二槽，其包括具有第三半径的第三半圆形部分，具有第四半径的第四半圆形部分，以及连接第三半圆形部分和第四半圆形部分的笔直部分。

在另一方面，本发明提供了一种用于与一件电力设备一起使用的独立电动机单元。该电动机单元包括：具有第一侧和与第一侧相邻的第二侧的壳体，联接到壳体的第一侧的凸缘，以及多个孔，其穿过凸缘并限定了第一螺栓图案，该第一螺栓图案与限定在该一件电力设备中的相同的第二螺栓图案相匹配。电动机单元还包括电动机，其布置在壳体中并包括输出轴，用于向电动机供电的电池组，从壳体的第二侧突出的动力输出轴，以及齿轮系，其用于将扭矩从电动机的输出轴传递到动力输出轴。该齿轮系包括具有第一减速级的第一齿轮组。该第一齿轮组从电动机的输出轴接收扭矩。齿轮系还包括具有第二减速级的第二齿轮组。该第二齿轮组将扭矩从第一齿轮组传递到动力输出轴。

在另一方面，本发明提供了一种用于与一件电力设备一起使用的独立电动机单元。该电动机单元包括壳体，在壳体的第一侧上联接到壳体的凸缘，以及多个孔，其穿过凸缘并限定了第一螺栓图案，该第一螺栓图案与限定在该一件电力设备中的相同的第二螺栓图案相匹配。电动机单元还包括位于壳体内的电动机，以及动力输出轴，其从电动机接收扭矩并且从凸缘或壳体的与第一侧相邻的第二侧中的一个突出。电动机单元还包括用于向电动机供电的电池组，与电动机相邻的转接板，以及具有第一齿轮系的第一齿轮箱，该第一齿轮系具有第一减速比。该第一齿轮箱被配置成可移除地附接到转接板，使得当第一齿轮箱附接到转接板时，第一齿轮系被配置成将扭矩从电动机传递到动力输出轴。电动机单元还包括具有第二齿轮系的第二齿轮箱，该第二齿轮系具有与第一减速比不同的第二减速比。该第二齿轮箱被配置成可移除地附接到转接板，使得当第二齿轮箱附接到转接板时，第二齿轮系被配置成将扭矩从电动机传递到动力输出轴。

在另一方面，本发明提供了一种用于与一件电力设备一起使用的独立电动机单元。该电动机单元包括壳体，在壳体的第一侧上联接到壳体的凸缘，以及多个孔，其穿过凸缘并限定了第一螺栓图案，该第一螺栓图案与限定在该一件电力设备中的相同的第二螺栓图案相匹配。电动机单元还包括位于壳体内的电动机，以及动力输出轴，其从电动机接收扭矩并且从凸缘或壳体的与第一侧相邻的第二侧中的一个突出。电动机单元还包括用于向电动机供电的电池组，具有第一槽的齿轮箱以及第一齿轮级匣，其可移除地接收在第一槽中，使得当第一齿轮级匣接收在第一槽中时，第一齿轮级匣以第一减速比将扭矩从电动机传递至动力输出轴。电动机单元还包括第二齿轮级匣，其可移除地接收在第一槽中，使得当第二齿轮级匣接收在第一槽中时，第二齿轮级匣以第二减速比将扭矩从电动机传递至动力输出轴，该第二减速比与第一减速比不同。

在另一方面，本发明提供了一种用于与一件电力设备一起使用的独立电动机单元。该电动机单元包括壳体，在壳体的第一侧上联接到壳体的凸缘，以及多个孔，其穿过凸缘并限定了第一螺栓图案，该第一螺栓图案与限定在该一件电力设备中的相同的第二螺栓图案相匹配。电动机单元还包括位于壳体内的电动机，用于向电动机供电的电池组，以及齿轮箱，其包括用于传递来自电动机的扭矩的齿轮系。该齿轮系包括端轴部分。电动机单元还包括第一轴子组件，其包括第一动力输出轴和被配置成与端轴部分接合的接合部分，使得当第一轴子组件的接合部分与端轴部分接合时，齿轮系被配置成将扭矩从电动机传递到第一动力输出轴。电动机单元还包括第二轴子组件，其包括与第一动力输出轴不同的第二动力输出轴和接合部分，该接合部分被配置成与端轴部分接合，使得当第二轴子组件的接合部分与端轴部分接合时，齿轮系被配置成将扭矩从电动机传递到第二动力输出轴。

在另一方面，本发明提供了一种用于与一件电力设备一起使用的独立电动机单元。该电动机单元包括壳体，其具有第一侧，与第一侧相邻的第二侧以及内部。电动机单元还包括联接到壳体的第一侧的凸缘，以及多个孔，其穿过凸缘并限定了第一螺栓图案，该第一螺栓图案与限定在该一件电力设备中的相同的第二螺栓图案相匹配。电动机单元还包括位于壳体的内部的电动机，用于向电动机供电的电池组，以及动力输出轴，其从电动机接收扭矩并且从凸缘或壳体的第二侧中的一个突出。电动机单元还包括布置在壳体上的多个门。门中的每一个被配置成选择性地打开和关闭以选择性地允许冷却气流进入壳体的内部并冷却电动机。

在另一方面，本发明提供了一种用于与一件电力设备一起使用的独立电动机单元。该电动机单元包括具有第一侧和与第一侧相邻的第二侧的壳体，联接到壳体的第一侧的凸缘，以及多个孔，其穿过凸缘并限定第一螺栓图案，该第一螺栓图案与限定在该一件电力设备中的相同的第二螺栓图案相匹配。电动机单元还包括布置在壳体中的电动机，用于向电动机供电的电池组，以及布置在壳体的第二侧上的齿轮箱。齿轮箱支撑齿轮系的至少一部分，该齿轮系从电动机接收扭矩。电动机单元还包括轴子组件，其可移除地联接到齿轮箱。该轴子组件包括动力输出轴和联接到动力输出轴的第一齿轮，使得动力输出轴可与第一齿轮一起旋转。当轴子组件联接到齿轮箱时，第一齿轮与齿轮箱中的齿轮系的部分接合，使得第一齿轮是齿轮系的最终齿轮，并且齿轮系被配置成从电动机传递扭矩到动力输出轴。

在另一方面，本发明提供一种用于与一件电力设备一起使用的独立电动机单元。该电动机单元包括壳体，其具有第一侧，与第一侧相邻的第二侧以及与第二侧相对的第三侧。电动机单元还包括联接到壳体的第一侧的凸缘，以及多个孔，其穿过凸缘并限定了第一螺栓图案，该第一螺栓图案与限定在该一件电力设备中的相同的第二螺栓图案相匹配。电动机单元还包括布置在壳体中的电动机，用于向电动机供电的电池组，以及第一动力输出轴，其被配置成从电动机接收扭矩并且从壳体的第二侧突出。电动机单元还包括第二动力输出轴，其被配置成从电动机接收扭矩并且从壳体的第三侧突出。

在另一方面，本发明提供了一种用于与一件电力设备一起使用的独立电动机单元。该电动机单元包括壳体，其具有第一侧和与第一侧相邻的第二侧。电动机单元还包括联接到壳体的第一侧的凸缘，以及多个孔，其穿过凸缘并限定第一螺栓图案，该第一螺栓图案与限定在该一件电力设备中的相同的第二螺栓图案相匹配。电动机单元还包括布置在壳体中的电动机，用于向电动机供电的电池组，以及动力输出轴，其被配置成从电动机接收扭矩并且从壳体的第二侧突出。动力输出轴限定旋转轴线。壳体可相对于凸缘移动，使得可相对于凸缘调节动力输出轴的位置。

在另一方面，本发明提供了一种用于与一件电力设备一起使用的独立电动机单元。该电动机单元包括壳体，其具有第一侧和与第一侧相邻的第二侧。电动机单元还包括联接到壳体的第一侧的凸缘，以及多个孔，其穿过凸缘并限定第一螺栓图案，该第一螺栓图案与限定在该一件电力设备中的相同的第二螺栓图案相匹配。电动机单元还包括布置在壳体中的电动机，用于向电动机供电的电池组，以及动力输出轴，其被配置成从电动机接收扭矩并且从壳体的第二侧突出。电动机单元还包括壳体上的传感器端口，该传感器端口被配置为电连接到与该一件电力设备一起使用的传感器。

在另一方面，本发明提供了一种用于与一件电力设备一起使用的独立电动机单元。该电动机单元包括壳体，其具有第一侧和与第一侧相邻的第二侧。电动机单元还包括联接到壳体的第一侧的凸缘，以及多个孔，其穿过凸缘并限定第一螺栓图案，该第一螺栓图案与限定在该一件电力设备中的相同的第二螺栓图案相匹配。电动机单元还包括布置在壳体中的电动机，用于向电动机供电的电池组，以及动力输出轴，其被配置成从电动机接收扭矩并且从壳体的第一侧或第二侧中的一个突出。电动机单元还包括壳体上的交流电力输出，其被配置为接收电动工具的交流电源线，使得可将来自电池的电力传输到电动工具。

在另一方面，本发明提供了一种用于与一件电力设备一起使用的独立电动机单元。该电动机单元包括壳体，其具有第一侧和与第一侧相邻的第二侧。电动机单元还包括联接到壳体的第一侧的凸缘，以及多个孔，其穿过凸缘并限定第一螺栓图案，该第一螺栓图案与限定在该一件电力设备中的相同的第二螺栓图案相匹配。电动机单元还包括布置在壳体中的电动机，用于向电动机供电的电池组，以及动力输出轴，其被配置成从电动机接收扭矩并且从壳体的第一侧或第二侧中的一个突出。电动机单元还包括壳体上的直流电力输出，其被配置为接收附件的直流电源线，使得可将电池的电力传输到附件。

在另一方面，本发明提供了一种用于与一件电力设备一起使用的独立电动机单元。该电动机单元包括壳体，其具有第一侧和与第一侧相邻的第二侧。电动机单元还包括联接到壳体的第一侧的凸缘，以及多个孔，其穿过凸缘并限定第一螺栓图案，该第一螺栓图案与限定在该一件电力设备中的相同的第二螺栓图案相匹配。电动机单元还包括布置在壳体中的电动机，用于向电动机供电的电池组，以及动力输出轴，其被配置成从电动机接收扭矩并且从壳体的第一侧或第二侧中的一个突出。电动机单元还包括壳体中的入口，以用于接收压缩空气以清洁壳体的内部或冷却电动机。

在另一方面，本发明提供了一种排污泵系统，其包括框架以及由框架支撑的泵。该泵包括入口，出口，以及泵机构，其被配置成将流体吸入入口并将流体从出口排出。泵还包括第一传感器，其被配置为检测流经入口或出口的流体量。排污泵系统还包括联接到泵的独立电动机单元。该电动机单元包括具有第一侧和与第一侧相邻的第二侧的壳体，联接到壳体的第一侧的凸缘，以及多个孔，其穿过凸缘并限定第一螺栓图案，该第一螺栓图案与限定在泵中的相同的第二螺栓图案相匹配。电动机单元还包括布置在壳体中的电动机，用于向电动机供电的电池组，被配置为控制电动机的电子处理器，以及动力输出轴，其被配置成从电动机接收扭矩并且从壳体的第一侧或第二侧中的一个突出并伸入泵中，使得动力输出轴可驱动泵机构。电子处理器被配置为经由泵中的第一传感器确定流体是否处于阈值水平或在阈值水平之上。响应于检测到流体的量低于阈值水平，电子处理器停止电动机。

在另一方面，本发明提供了一种喷射器系统，其包括框架，框架上的多个轮子，框架上的手柄，框架上的软管卷盘，以及由框架支撑的泵。该泵包括入口，被配置成联接到流体源的入口管线，出口，从出口延伸的出口管线，以及泵机构，其被配置为从流体源通过入口管线将流体吸入入口并将流体从出口排出。泵还包括液位传感器，其被配置为检测泵中的液位。喷射器系统还包括喷射器喷嘴，其包括后喷件和前喷件以及软管，其布置在软管卷盘上，并且将泵的出口管线流体地耦合到喷射器喷嘴。喷射器系统还包括联接到泵的独立电动机单元。该独立电动机单元包括具有第一侧和与第一侧相邻的第二侧的壳体，联接到壳体的第一侧的凸缘，以及多个孔，其穿过凸缘并限定第一螺栓图案，该第一螺栓图案与限定在泵中的相同的第二螺栓图案相匹配。电动机单元还包括布置在壳体中的电动机，用于向电动机供电的电池组，被配置为控制电动机的电子处理器，以及动力输出轴，其被配置成从电动机接收扭矩并且从壳体的第一侧或第二侧中的一个突出并伸入泵中，使得动力输出轴可以驱动泵机构。电子处理器被配置为基于由液位传感器检测到的液位来确定泵中是否有充足的液体水平。

在另一方面，本发明提供了一种压实机系统，其包括框架，其包括手柄，由框架支撑的振动板，振动机构，其被配置为驱动振动板，用于分配流体的阀，以及联接到振动机构的独立电动机单元。该电动机单元包括具有第一侧和与第一侧相邻的第二侧的壳体，联接到壳体的第一侧的凸缘，以及多个孔，其穿过凸缘并限定了第一螺栓图案，该第一螺栓图案与限定在振动机构中的相同的第二螺栓图案相匹配。电动机单元还包括布置在壳体中的电动机，用于向电动机供电的电池组，被配置为控制电动机的电子处理器，以及动力输出轴，其被配置成从电动机接收扭矩并且从壳体的第一侧或第二侧中的一个突出并伸入振动机构中，使得动力输出轴可驱动振动机构。电子处理器被配置为控制阀以调节流体的流速。

在另一方面，本发明提供了一种打夯机系统，包括主体，从主体延伸的手柄，由主体支撑的振动板，振动机构，其被配置为驱动振动板，传感器，其被配置为检测振动板的频率，以及联接到主体的独立电动机单元。该独立电动机单元包括具有第一侧和与第一侧相邻的第二侧的壳体，联接到壳体的第一侧的凸缘，以及多个孔，其穿过凸缘并限定第一螺栓图案，该第一螺栓图案与限定在主体中的相同的第二螺栓图案相匹配。电动机单元还包括布置在壳体中的电动机，用于向电动机供电的电池组，被配置为控制电动机的电子处理器，以及动力输出轴，其被配置成从电动机接收扭矩并且从壳体的第一侧或第二侧中的一个突出并伸入振动机构中，使得动力输出轴可驱动振动机构。响应于传感器检测到振动板的频率在预定范围内，电子处理器降低电动机的速度。

在另一方面，本发明提供了一种用于与一件电力设备一起使用的独立电动机单元。该电动机单元包括壳体，在其第一侧上联接到壳体的凸缘，以及多个孔，其穿过凸缘并限定第一螺栓图案，该第一螺栓图案与限定在该一件电力设备中的相同的第二螺栓图案相匹配。电动机单元还包括位于壳体内的电动机。该电动机包括定子，以及转子，其被支撑为在定子内旋转。电动机单元还包括动力输出轴，其从转子接收扭矩并且从凸缘或与第一侧相邻的壳体的第二侧中的一个突出。电动机单元还包括电流传感器，其被配置为检测流向电动机的电流，以及控制器，其位于壳体内并电连接到电动机和电流传感器。控制器被配置为使用电流传感器测量电动机电流，测量电动机速度，确定电动机功率曲线上与测量的电动机电流和测量的电动机速度相对应的点，基于电动机功率曲线上的点确定独立电动机单元是否在空载状况下操作了预定的时间段，响应于确定独立电动机单元在空载状况下操作了预定的时间段，将电动机的电动机速度降低到空载速度，以及响应于确定独立电动机单元未在预定的时间段内在空载状况下操作，以大于空载速度的负载速度操作电动机。电动机单元还包括电池插座，其联接到壳体并被配置为接收电池组，并在电池组和电动机之间传递电流。

在另一方面，本发明提供了一种用于与一件电力设备一起使用的独立电动机单元。该电动机单元包括壳体，在壳体的第一侧上联接到壳体的凸缘，以及多个孔，其穿过凸缘并限定了第一螺栓图案，该第一螺栓图案与限定在该一件电力设备中的相同的第二螺栓图案相匹配。电动机单元还包括位于壳体内的电动机。该电动机包括定子，以及转子，其被支撑为相对于定子旋转。电动机单元还包括动力输出轴，其从转子接收扭矩并且从凸缘或与第一侧相邻的壳体的第二侧中的一个突出。电动机单元还包括电流传感器，其被配置为检测流向电动机的电流，电力开关网络，用户输入设备，其用于接收用户输入，以及控制器，其位于壳体内并通过电力开关网络电连接到电动机，并电连接到电流传感器和用户输入设备。该控制器被配置为响应于确定用户输入设备已被致动，控制电力开关网络以向电动机提供功率，使用电流传感器检测电动机的电流水平，将该电流水平与停滞电流阈值进行比较，以及响应于确定电流水平大于停滞电流阈值，控制电力开关网络以模拟停滞。电动机单元还包括电池插座，其联接到壳体并被配置为接收电池组，并在电池组和电动机之间传递电流。

在另一方面，本发明提供了一种用于与一件电力设备一起使用的独立电动机单元。该电动机单元包括壳体，在壳体的第一侧上联接到壳体的凸缘，以及多个孔，其穿过凸缘并限定第一螺栓图案，该第一螺栓图案与限定在该一件电力设备中的相同的第二螺栓图案相匹配。电动机单元还包括位于壳体内的电动机。该电动机包括定子，以及转子，其被支撑为在定子内旋转。电动机单元还包括动力输出轴，其从转子接收扭矩，并且从凸缘或与第一侧相邻的壳体的第二侧中的一个突出。电动机单元还包括收发器，电池插座，其联接到壳体并被配置为接收电池组，并在电池组与电动机之间传递电流，以及定位在壳体内并电连接到电动机和收发器的控制器。该控制器被配置为经由收发器从一件电力设备接收负载命令，确定电池组的负载限制，确定负载命令是否超过负载限制，响应于确定负载命令不超过负载限制，执行独立电动机单元的正常操作，以及响应于确定负载命令超过负载限制，执行独立电动机单元的受限操作。

通过考虑以下详细描述和附图，本发明的其他特征和方面将变得显而易见。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的独立(stand-alone)电动机单元的透视图。

图2是图1的独立电动机单元的平面图。

图3是图1的独立电动机单元的示意图。

图4是图1的独立电动机单元的电池组的透视图。

图5是图4的电池组的剖视图。

图6是图1的独立电动机单元的电池插座的剖视图。

图7是图1的独立电动机单元的电动机的剖视图。

图8是图1的独立电动机单元的电动机的示意图。

图9是图1的独立电动机单元的电动机，齿轮系和动力输出轴的示意图。

图10是处于第一配置的图1的独立电动机单元的电动机，齿轮系和动力输出轴的示意图。

图11是处于第二配置的图1的独立电动机单元的电动机，齿轮系和动力输出轴的示意图。

图12是处于第三配置的图1的独立电动机单元的电动机，齿轮系和动力输出轴的示意图。

图13是根据本发明另一实施例的独立电动机单元的平面图。

图14是图13的独立电动机单元的平面图。

图15是图1的独立电动机单元的第一侧的示意图。

图16是图1的独立电动机单元的第二侧的示意图。

图17是图1的独立电动机单元的第一槽的放大平面图。

图18是图1的独立电动机单元的第二槽的放大平面图。

图19是处于第四配置的图1的独立电动机单元的电动机，齿轮系和动力输出轴的示意图。

图20是图1的独立电动机单元的框图。

图21是与图1的电动机单元通信的用户设备的框图。

图22是用于图1的电动机单元的空载操作的方法的流程图。

图23是由实现图22的方法的图1的电动机单元所提供的功率节省的图形化示意图。

图24是一种用于提供图1的电动机单元的模拟停滞(bog-down)操作的方法的流程图，该操作类似于燃气发动机经历的实际停滞。

图25是图1的电动机单元的示意图，其示出了电动机单元的电子处理器如何实现图24的方法。

图26是图1的电动机单元的示意图，其示出了电动机单元的电子处理器如何通过用户定制来实现图24的方法。

图27是用于检查图1的电动机单元对于用户选择的应用的兼容性的方法的流程图。

图28是包括图42的独立电动机单元的泵系统的透视图。

图29是包括图42的独立电动机单元的喷射器的透视图。

图30是包括图42的独立电动机单元的压实机的透视图。

图31是图30的压实机的振动机构的示意图。

图32是包括图42的独立电动机单元的打夯机的透视图。

图33是用于图42的电动机单元的齿轮系和凹轴子组件(female shaftsubassembly)的联接布置的示意图。

图34是用于图42的电动机单元的齿轮系和凸轴子组件(male shaftsubassembly)的联接布置的示意图。

图35是用于图33或图34的联接机构的具有凹孔联接布置的半圆轴的透视图。

图36是用于图33或图34的联接机构的舌状件和凹槽联接布置的透视图。

图37是用于图33或图34的联接机构的双D联接布置的透视图。

图38是用于图33或图34的联接机构的锯齿状联接布置的透视图。

图39是用于图33或图34的联接机构的栓钉联接布置的透视图。

图40是用于图33或图34的联接机构的具有径向紧固件联接布置的凹轴环的透视图。

图41是用于图1的电动机单元的齿轮系和凸轴子组件的联接布置的剖视图。

图42是根据本发明另一实施例的电动机单元的透视图。

图42a是图42的电动机单元的另一透视图。

图43是用于图1的电动机单元的齿轮系和轴子组件(shaft subassembly)的联接布置的剖视图。

图44是用于图1的电动机单元的齿轮系和轴子组件的联接布置的剖视图。

图45是用于图42的电动机单元的电动机和齿轮箱的安装布置的示意图。

图46是图42的电动机单元的齿轮箱和齿轮系的示意图。

图47是图42的电动机单元的电动机和齿轮系的布置的透视图。

图48是根据本发明另一实施例的电动机单元的透视图。

图49是图42的电动机单元的动力输出轴与工具输入轴之间的联接布置的示意图。

图50是图42的电动机单元的齿轮箱的示意图。

图51是处于盖中的图4的电池的透视图。

图52是用于图42的电动机单元的电池的透视图。

图53是与图42的电动机单元一起使用的遥控器的平面图。

在详细解释本发明的任何实施例之前，应当理解，本发明的应用不限于在以下描述中阐述或在附图中示出的构造细节和部件布置。本发明能够具有其他实施例并且能够以各种方式实践或实施。另外，应当理解，本文所使用的措词和术语是出于描述的目的，并且不应被认为是限制性的。

具体实施方式

如图1、图2、图14和图15所示，用于与一件电力设备一起使用的独立电动机单元10包括壳体14，其具有第一侧18，与第一侧18相邻的第二侧22，与第二侧22相对的第三侧26，与第一侧18相对的第四侧28，在第二侧22和第三侧26之间延伸的第五侧30,以及与第五侧30相对的第六侧32。电动机单元10还包括在第一侧18上联接至壳体14的凸缘34，位于壳体14内的电动机36，以及从第二侧22突出并接收来自电动机36的扭矩的动力输出轴38。如下面进一步详细说明的，在一些实施例中，动力输出轴38从第一侧18和从凸缘34突出。如图3和图16所示，电动机单元10还包括控制电子器件42，其定位在壳体14内并包括布线和与电动机36电连接的控制器46。在一些实施例中，控制电子器件42具有高达约820mm³的体积。在一些实施例中，控制电子器件42具有高达约830g的重量。图42和图42a示出了电动机单元10的另一实施例，在下面将更详细地描述。

如图1至图6所示，电动机单元10还包括电池组50，该电池组50可移除地接收在壳体14的电池插座54中，以经由控制电子器件42将电流从电池组50传递到电动机36。参考图4至图6，电池组50包括具有支撑部分62和第一端子66的电池组壳体58，第一端子66电连接到由电池组壳体58支撑的多个电池单元68。支撑部分62提供了滑动布置，其具有与电池插座54的互补的突出部/凹部74(图6所示)配合的突出部/凹部70。在图4至图6所示的实施例中，电池组50的突出部/凹部70是导轨，并且电池插座54的突出部/凹部74是导向凹部。在于2018年7月2日提交的美国专利申请号16/025,491中描述和说明了一种类似的电池组，其全部内容通过引用并入本文。在一些实施例中，电池单元68具有高达约80V的标称电压。在一些实施例中，电池单元68具有高达约120V的标称电压。在一些实施例中，电池组50具有高达约6磅的重量。在一些实施例中，电池单元68中的每一个具有高达21mm的直径以及高达约71mm的长度。在一些实施例中，电池组50包括多达二十个电池单元68。在一些实施例中，电池单元68串联连接。在一些实施例中，电池单元68可操作以输出在约40A和约60A之间的持续操作放电电流。在一些实施例中，电池单元68中的每一个具有在约3.0Ah和约5.0Ah的容量。

图6示出了根据一些实施例的电动机单元10的电池插座54。电池插座54包括突出部/凹部74，第二端子78，闩锁机构82和电力断开开关86。突出部/凹部74与电池组50的突出部/凹部70配合以将电池组50附接到电动机单元10的电池插座54。当电池组50附接到电动机单元10时，第二端子78和第一端子66彼此电连接。闩锁机构82从电池插座54的表面突出，并被配置成接合电池组50以维持电池组50与电池插座54之间的接合。因此，电池组50可连接至电池插座54并可由电池插座54支撑，使得电池组50可由独立电动机单元10的壳体14支撑。在一些实施例中，电池组插座54布置在壳体14上的一位置处，以在电动机36和电池组50之间产生最大可能的分离距离，以便抑制从电动机36传递到电池组50的振动。在一些实施例中，弹性体构件定位在电池组插座54上，以便抑制从电动机36经由壳体14传递到电池组50的振动。

在其他实施例(未示出)中，闩锁机构82可以设置在不同位置(例如，在电池插座54的侧壁，端壁，上端壁等上)，以使得闩锁机构82接合电池组50上的相应结构，以保持电池组50和电池插座54之间的接合。闩锁机构82包括可操作地接合闩锁构件94的可枢转致动器或手柄90。闩锁构件94可滑动地设置在插座54的孔98中，并且通过偏压构件102(例如，弹簧)朝着闩锁位置偏压，以穿过电池插座54的表面突出到电池组50的空腔中。

闩锁机构82还包括电力断开开关86(例如，微动开关)，其便于在致动手柄90以将闩锁构件94从电池组50抽出的过程中将电池组50与电池插座54电连接/断开。电力断开开关86可用于在从电池插座54移除电池组50之前将电池组50与电动机单元10电断开。当闩锁构件94从闩锁位置(即，当闩锁构件94完全在电池组50的空腔内时)移动到中间位置时，电力断开开关86被致动。电力断开开关86电连接到控制器46，并且可以产生中断以指示电池组50正与电动机单元10断开连接。当控制器46接收到该中断时，控制器46开始断电操作以安全地将电动机单元10的控制电子器件42断电。在美国专利申请号16/025,491中描述和示出了类似的闩锁机构和断开开关，其内容通过引用并入本文。

如图7所示，电动机36包括具有外径97的电动机壳体96，具有高达约80mm的标称外径102的定子98，具有输出轴106并被支撑以用于在定子98内旋转的转子102，以及风扇108。在美国专利申请号16/025,491中描述和说明了一种类似的电动机，其内容通过引用并入本文。在一些实施例中，电动机36是无刷直流电动机。在一些实施例中，电动机36具有至少约2760W的功率输出。在一些实施例中，电动机36的功率输出在操作期间可以下降到2760W以下。在一些实施例中，风扇108具有直径109，其大于电动机壳体96的直径97。在一些实施例中，电动机36可以通过电子离合器(未示出)来停止，以进行快速过载控制。在一些实施例中，电动机36具有高达约443,619mm³的体积。在一些实施例中，电动机具有高达约4.6磅的重量。壳体14包括通风入口和通风出口，使得电动机风扇108在空气通过通风出口排出之前，将空气通过通风入口并沿着控制电子器件42拉动，以冷却控制电子器件42。在图7所示的实施例中，电动机36是内转子电动机，但是在其他实施例中，电动机36可以是外转子电动机，其具有高达约80mm的标称外径(即转子的标称外径)。

参考图8至图12，电动机36可以各种配置将扭矩传递至动力输出轴38。在图8所示的实施例中，输出轴106也是动力输出轴38，使得电动机36不通过任何中间齿轮系而直接驱动动力输出轴38。例如，电动机36可以是直接驱动高极数电动机。如图9所示，在其他实施例中，电动机单元10包括齿轮系110，其将扭矩从电动机36传递到动力输出轴38。在一些实施例中，齿轮系110可以包括机械离合器(未示出)，以断开从电动机36到动力输出轴38的扭矩传递。在图10所示的实施例中，齿轮系110包括行星齿轮传动装置114，其将扭矩从输出轴106传递至动力输出轴38，并且输出轴106的旋转轴线118与动力输出轴38的旋转轴线122同轴。在图11所示的实施例中，齿轮系110包括与转子的输出轴106啮合的正齿轮126，使得输出轴106的旋转轴线118偏离于并平行于动力输出轴38的旋转轴线122。在图12所示的实施例中，齿轮系110包括锥齿轮130，使得输出轴106的旋转轴线118垂直于动力输出轴38的旋转轴线122。因此，在图12的实施例中，输出轴106的旋转轴线118与壳体14的第二侧22相交，并且动力输出轴38从凸缘34突出。在使用锥齿轮的其他实施例中，输出轴106的旋转轴线118与动力输出轴38的旋转轴线122不垂直，不平行或不同轴，并且动力输出轴38从凸缘34突出。

在图19所示的实施例中，齿轮系110包括构成具有第一减速级115的第一齿轮组113的第一齿轮111和第二齿轮112，以及构成具有第二减速级120的第三齿轮116和第四齿轮117。第一齿轮111具有旋转中心C1，并与电动机36的输出轴106联接以便旋转。第二齿轮112和第三齿轮116具有各自的旋转中心C2，C3，并且与第二轴121联接以便旋转，该第二轴121平行于输出轴106和动力输出轴38。动力输出轴38与具有旋转中心C4的第四齿轮117联接以便旋转。第一中心距离CD1限定在第一齿轮111的旋转中心C1和第二齿轮112的旋转中心C2之间。第二中心距离CD2限定在第三齿轮116的旋转中心C3和第四齿轮117的旋转中心C4之间。在所示的实施例中，第一中心距离CD1等于第二中心距离CD2。然而，在其他实施例中，第一中心距离CD1可以不同于第二中心距离CD2。

继续参考图19中所示的实施例，壳体14包括可移除面板124，其允许操作者移除面板124以接近第一，第二，第三和第四齿轮111、112、115、116并使它们滑离输出轴106，第二轴120和动力输出轴38。因此，操作者可以使用具有在其旋转中心之间具有相同的第一中心距离CD1的两个齿轮的不同齿轮组来替换第一齿轮组113，以改变第一减速级115的减速比。类似地，操作者可以使用具有在其旋转中心之间具有相同的第二中心距离CD2的两个齿轮的不同齿轮组来替换第二齿轮组119，以改变第二减速级120的减速比。因此，电动机单元10可以实现多种减速比以与广泛的电力设备一起工作，并且可移除面板124使操作者易于快速改变这些减速比。此外，面板124使操作者容易地改变动力输出轴38，以针对任何给定应用使用定制的动力输出轴来代替它。而且，面板124可以容易地使用不同的面板来替换以适合独特或定制的安装配置。

在图13和图14所示的实施例中，动力输出轴38是第一动力输出轴，并且电动机单元10包括第二动力输出轴134，第二动力输出轴134也沿着第一动力输出轴的旋转轴线122延伸。电动机36同时驱动第一和第二动力输出轴38，134，使得电动机单元10可以与例如耕作机(tiller)，锯和吹雪机一起使用。

图15和图16示出了电动机单元10的实施例，其中动力输出轴38突出穿过壳体14的第二侧22。如图15所示，平面138限定在壳体14的第一侧18上，凸缘34联接于其上。平面138包含在原点O相交的正交X轴线和Y轴线。如图16所示，动力输出轴38平行于Y轴线延伸，并且如图15所示，动力输出轴38具有端部140。X轴线平行于第二和第三侧22、26延伸并且Y轴线平行于第五和第六侧30、32延伸。

继续参考图15，凸缘34包括穿过其中的多个孔，该多个孔包括具有中心144的第一孔142，具有中心148的第二孔146，第一槽150以及第二槽154。多个孔共同限定第一螺栓图案，该第一螺栓图案与在可安装有电动机单元10的一件电力设备中限定的“相同”第二螺栓图案相匹配。“相同”并不意味着限定第一螺栓图案的多个孔中的每一个与限定第二螺栓图案的多个孔中的每一个均相同地对准。换句话说，不是全部第一孔142，第二孔146，第一槽150和第二槽154都需要与第二螺栓图案中的相应孔对准。而是，第一孔142，第二孔146，第一槽150和第二槽154中的至少两个将与第二螺栓图案中的两个对应的孔至少部分地对准，使得至少两个紧固件(例如螺栓)可以分别插入穿过第一和第二螺栓图案的至少部分地对准的至少两个孔中，以便将电动机单元10联接到该一件电力设备上。因此，为了使第一螺栓图案匹配“相同”的第二螺栓图案，第一螺栓图案中的至少两个孔被配置成与第二螺栓图案的两个孔至少部分地对准。在公开的实施例中，限定第一螺栓图案的多个孔包括四个孔(第一孔142，第二孔146，第一槽150和第二槽154)，但是在其他实施例中，限定第一螺栓图案的多个孔可以包括更多的或更少的孔。

在一些实施例中，凸缘34可包括一个或多个中间安装构件或适配器，其布置在凸缘34自身与具有第二螺栓图案的一件电力设备的凸缘之间，使得适配器将凸缘34联接至一件电力设备。在这些实施例中，适配器包括第二螺栓图案和第一螺栓图案，使得凸缘34的第一螺栓图案与适配器的第一螺栓图案对准，并且适配器的第二螺栓图案与在该一件电力设备中限定的第二螺栓图案对准，从而允许电动机单元10的凸缘34联接到该一件电力设备。

如图17所示，第一槽150包括具有半径R1的第一半圆形部分158，具有半径R2的第二半圆形部分162，以及连接第一和第二半圆形部分158、162的笔直部分166。第一半圆形部分158具有中心170，半径R1从其限定，第二半圆形部分162具有中心174，半径R2从其限定。中心170、174可以限定当第一槽150与该一件电力设备中的第二螺栓图案中的对应孔对准时，螺栓穿过第一槽150插入的点，但是该螺栓也可以沿笔直部分166的任何部分插入。

此外，如图18所示，第二槽154包括具有半径R3的第一半圆形部分178，具有半径R4的第二半圆形部分182，以及连接第一和第二半圆形部分178、182的笔直部分186。第一半圆形部分178具有中心190，半径R3从其限定，第二半圆形部分182具有中心194，半径R4从其限定。中心170、174可以限定当第二槽154与该一件电力设备中的第二螺栓图案中的对应孔对准时，螺栓穿过第二槽154插入的点，但是该螺栓也可以沿笔直部分186的任何部分插入。在图15和图17所示的实施例中，R1，R2，R3和R4全部相等，但是在其他实施例中，半径R1，R2，R3，R4中的一个或多个可以彼此不同。

再次参考图15，下面的表1列出了相对于X轴线和Y轴线的各种部件和参考点的距离。

表1

下面的表2中列出了图1的独立电动机单元10的五个不同的实施例，在图15和图16中也进行了示意性说明，其中提供了表1中的距离的值(以毫米为单位)：

表2

	A	B	C	D	E	F	G	H	I	J
											实施例1	75.2-75.5	168.6	34.5	39.5	40.5	115.4	66	96	115	231
实施例2	75.2-75.5	175.6	34.5	39.5	40.5	139.9	66	96	123	239
											实施例3	75.2-75.5	184.6	34.5	39.5	40.5	136.9	66	96	123	253
实施例4	75.2-75.5	203.1	34.5	39.5	40.5	128.4	66	96	135.3	278.3
											实施例5	75.2-75.5	221.5	34.5	39.5	40.5	128.4	66	96	147.6	303.6

在一些实施例中，除了表2中列出的尺寸之外，可以修改或定制尺寸F，即到动力输出轴38的端部140的长度。

如图16所示，Z轴线与平面138的原点O以及壳体14的第一侧18和第四侧28相交。Z轴线布置成垂直于平面138的X轴线和Y轴线。Z轴线还布置成垂直于壳体14的第一侧18和第四侧28。Z轴线还平行于壳体14的第五侧30和第六侧32布置。如图16所示，从动力输出轴38的旋转轴线122延伸的半径R5限定圆198。转子102的输出轴106的旋转轴线118与圆198相交，使得距离R5限定在输出轴106的旋转轴线118与动力输出轴38的旋转轴线122之间。下面的表3中列出了各个部件和参考点相对于X轴线和Z轴线的距离。

表3

	距X轴线的距离	距Z轴线的距离
			输出轴106的旋转轴线118	L	K
动力输出轴38的旋转轴线122	M	与Z轴线相交
			壳体14的第四侧28	N	垂直于Z轴线
壳体14的第五侧30	垂直于X轴线	I
			壳体14的第六侧32	垂直于X轴线	J

下面的表4中列出了表2的五个不同实施例，并为每个实施例提供了表3中的距离的值以及R5(以毫米为单位)：

表4

	K	L	M	N	I	J	R5
								实施例1	46.9	95.3	106	329	115	231	48.1
实施例2	46.9	95.3	106	346	123	239	48.1
								实施例3	46.9	95.3	106	346	123	253	48.1
实施例4	46.9	95.3	106	380.6	135.3	278.3	48.1
								实施例5	46.9	95.3	106	415.2	147.6	303.6	48.1

继续参考图16所示的实施例，控制电子器件42相对于凸缘34垂直定向并定位在Z轴线和壳体14的第五侧30之间、同时更靠近壳体14的第五侧30。此外，如图16所示的实施例中所示，电池组50相对于凸缘34水平定向并且定位在动力输出轴38的旋转轴线122和壳体14的第四侧28之间，同时更靠近壳体14的第四侧28。然而，在其他实施例中，电池组50可以更靠近动力输出轴38的旋转轴线122。因此，在所有五个实施例中，即使改变了电动机单元10的壳体14的设计外型(design envelope)，电池50，电池插座54，控制电子器件42和电动机36中的每一个都适配在壳体14内。在一些实施例中，包括电池50，电池插座54，控制电子器件42和电动机36中的每一个的电动机单元10的总重量为37.05磅。相反，在满载流体的情况下，某些120cc燃气发动机单元的重量可达33.50磅，某些160cc燃气发动机单元的重量可达40.10磅，而某些200cc燃气发动机单元的重量可达41.30磅。

在一些实施例中，电动机单元10包括“断路开关(kill switch)”(未示出)，当电动机单元10联接至例如具有座椅的骑式割草机时，可以使用该“断路开关”。因此，当操作者有意或无意地离开座位时，断路开关断开对电动机36和/或控制电子器件42的供电。在一些实施例中，断路开关使电动机36和/或动力输出轴38停止运转，但是保持对电力电子器件42的供电，以使电动机单元10可以处于待命或就绪状态。在一些实施例中，电动机单元10需要两个或更多个动作以开启电动机36，因为与燃气发动机不同，其可能难以确定电动机36是否开启。具体地，电动机36比燃气发动机安静得多。因此，由于其相对安静，仅仅按下“开启”开关可能不足以向操作者指示电动机36已经被接通。因此，通过迫使操作者做出两个动作(例如保持“开启”开关然后按下第二致动器)，操作者能更加确定电动机36已经开启。

在一些实施例中，用于控制电力设备和/或电动机单元10的控制接口内建在电动机单元10中。在一些实施例中，电动机单元10包括通信端口，并且线束将电动机单元10电连接到一件电力设备，从而允许操作者从该一件电力设备10控制电动机单元10，反之亦然。例如，如果将电动机单元10安装到割草机上，则操作者可以将线束布置在割草机和电动机单元10上的通信端口之间。该线束可以电连接在割草机的手柄杆上的断路开关，例如连接至电动机单元10的电动机36。因此，如果在割草机的操作期间有意或无意地释放了断路开关，则电动机单元10的电动机36通过经由线束和电动机单元10上的通信端口的电通信而停止。因此，控制接口和通信端口允许操作者灵活地控制电动机单元10和/或该一件电力设备。

在一些实施例中，电动机单元10包括开启/关闭(ON/OFF)指示器(未示出)。在一些实施例中，电动机单元10包括过滤器(未示出)以使空气中的碎屑远离电动机36和控制电子器件42。在一些实施例中，过滤器包括肮脏过滤器传感器(未示出)和自清洁机构(未示出)。在一些实施例中，当遇到阻力(例如减速或堵塞)时，电动机36将模仿燃气发动机的反应。在一些实施例中，电动机单元10包括壳体14中的散热器202，其用于对控制电子器件42(图1和图2)进行空气冷却。在一些实施例中，电动机单元10是液体冷却的。

在一些实施例中，转子102的输出轴106具有正和反能力。在一些实施例中，与燃气发动机相比，在不切换齿轮系110的齿轮的情况下，可控制正和反能力(燃气发动机在没有额外的齿轮传动和时间延迟的情况下不能实现正/反能力)。因此，电动机单元10提供增加的速度，更轻的重量和更低的成本。因为与燃气发动机相比，电动机单元10具有较少的运动部件并且没有燃烧系统，所以电动机单元10还具有额外的速度，重量和成本优势。

在一些实施例中，电动机单元10能够在“重”负载下启动。例如，当将电动机单元10安装到骑式割草机上并且在浓密的草丛上启动割草机时，电动机单元10能够在浓密的草丛中启动电动机36。因此，与燃气发动机不同，电动机单元10不需要向心离合器。而是，电动机36将总是被接合。另外，与需要离心离合器以使负载空转和脱离接合的燃气发动机相比，电动机单元10不需要离心离合器。

电动机单元10能够相对于地面在任何定向(垂直，水平，上下颠倒)长时间操作，这使其优于仅可在较短的时间内在一个定向中并以略微倾斜角度操作的四冲程燃气发动机。因为电动机单元10不需要气体，油或其他流体，所以电动机单元10可以倒置或在任何给定的侧运行，运输和存储，而不会泄漏或溢流。

在操作中，电动机单元10可以用来代替燃气发动机系统。具体地，通过将由凸缘34中的多个孔限定的第一螺栓图案与第二螺栓图案对准，可以将电动机单元10安装到具有第二螺栓图案的一件电力设备上。因此，电动机单元10的动力输出轴38可用于驱动设备。

在操作期间，由于电动机单元10中没有燃烧，因此电动机单元10的壳体14比内燃机的壳体相对地冷得多。具体地，当燃气发动机单元运行时，燃气发动机单元的壳体为220摄氏度或更高。相反，当电动机单元10运行时，壳体14的所有外表面均小于95摄氏度。下面的表5和表6进一步具体列出了电动机单元10的壳体14上的不同部件的温度限制。

下面的表5中列出了通常在电动工具中使用的不同部件的保险商实验室(UL)温度限制(针对这些部件是否由金属，塑料，橡胶，木材，瓷器或玻璃制成)。永远不超过塑料的额定温度。

表5

下面的表6列出了电池组50的电池组壳体58的不同部件的UL温度限制(针对这些部件是否由金属，塑料或橡胶制成)。永远不超过塑料的额定温度。

表6

	金属	塑料/橡胶
			偶然接触	70℃	95℃
连续握住的手柄和旋钮	55℃	75℃
			仅短暂握住的手柄和旋钮(即开关)	60℃	85℃

图20示出了根据一个示例性实施例的电动机单元10的简化框图。如图20所示，电动机单元10包括电子处理器302，存储器306，电池组50，电力开关网络310，电动机36，转子位置传感器314，电流传感器318，用户输入设备(例如，触发器或电源按钮)322，收发器326和指示器(例如，发光二极管)330。在一些实施例中，电动机单元10包括比图20所示更少的或更多的部件。例如，电动机单元10可以包括电池组电量计，工作灯，附加传感器，断路开关，电力断开开关86，等等。在一些实施例中，包括电子处理器302，存储器306，电力开关网络310，转子位置传感器314，电流传感器318，用户输入设备(例如，触发器或电源按钮)322，收发器326和指示器(例如发光二极管)330中的一个或多个的图20所示的电动机单元10的元件构成图3所示的控制电子器件42的至少一部分，其中电子处理器302和存储器306构成如图3所示的控制器46的至少一部分。

存储器306包括只读存储器(ROM)，随机存取存储器(RAM)，其他非暂时性计算机可读介质或其组合。电子处理器302被配置为与存储器306通信以存储数据并检索所存储的数据。电子处理器302被配置为从存储器306接收指令和数据，并执行指令等。特别地，电子处理器302执行存储在存储器306中的指令以执行本文描述的方法。

如上所述，在一些实施例中，电池组50可移除地附接到电动机单元10的壳体，使得不同的电池组50可以附接到电动机单元10并从电动机单元10移除以向电动机单元10提供不同电量。电池组50(例如，标称电压，持续操作的放电电流，尺寸，电池单元的数量，操作等)以及电动机36(例如，功率输出，尺寸，操作等)的进一步描述在上面相对于图1至图19提供了。

电力开关网络310使电子处理器302能够控制电动机36的操作。通常，当用户输入设备322被按下(或以其他方式被致动)时，电流经由电力开关网络310从电池组50供应到电动机36。当用户输入设备322未被按下(或以其他方式被致动)时，电流不从电池组50供应到电动机36。在一些实施例中，用户输入设备322被按下的量与电动机36的期望转速有关或相对应。在其他实施例中，用户输入设备322被按下的量与期望扭矩有关或相对应。在其他实施例中，在电动机单元10上包括单独的输入设备(例如，滑块，拨盘等)，其与电子处理器302通信以为电动机36提供期望的旋转速度或扭矩。

响应于电子处理器302从用户输入设备322接收到驱动请求信号，电子处理器302激活电力开关网络310以向电动机36提供电力。通过电力开关网络310，电子处理器302控制可用于电动机36的电流量，并从而控制电动机36的速度和扭矩输出。电力开关网络310可以包括许多场效应晶体管(FET)，双极晶体管或其他类型的电开关。例如，电力开关网络310可以包括六FET桥，该六FET桥从电子处理器302接收脉冲宽度调制(PWM)信号以驱动电动机36。

转子位置传感器314和电流传感器318联接至电子处理器302，并且将指示电动机单元10或电动机36的不同参数的各种控制信号传递至电子处理器302。在一些实施例中，转子位置传感器314包括一个霍尔传感器或多个霍尔传感器。在其他实施例中，转子位置传感器314包括附接到电动机36的正交编码器。转子位置传感器314将电动机反馈信息输出到电子处理器302，例如当电动机36的转子的磁体横越霍尔传感器的表面旋转时的指示(例如，脉冲)。在其他实施例中，转子位置传感器314包括例如电压或电流传感器，其提供对在电动机线圈中产生的反电动势(反emf)的指示。电子处理器302可基于从转子位置传感器314(即电压或电流传感器)接收到的反电动势信号确定转子位置，转子速度和转子加速度。转子位置传感器314可以与电流传感器318组合以形成组合的电流和转子位置传感器。在该示例中，该组合的传感器提供流到电动机36的一个或多个有源相线圈的电流，并且还在电动机36的一个或多个无源相线圈中提供电流。电子处理器302基于流到有源相线圈的电流来测量流向电动机的电流，并且基于无源相线圈中的电流来测量电动机的速度。

基于来自转子位置传感器314的电动机反馈信息，电子处理器302可以确定转子的位置，速度和加速度。响应于电动机反馈信息和来自用户输入设备322的信号，电子处理器302发送控制信号以控制电力开关网络310以驱动电动机36。例如，通过选择性地启用和停用电力开关网络310的FET，从电池组50接收的电力以循环方式被选择性地施加到电动机36的定子绕组，以引起电动机36的转子旋转。电动机反馈信息由电子处理器302使用，以确保到电力开关网络310的控制信号的正确的定时，并且在某些情况下，提供闭环反馈以将电动机36的速度控制在所需水平。例如，为了使用来自转子位置传感器314的电动机位置信息来驱动电动机36，电子处理器302确定转子磁体相对于定子绕组的位置，并且(a)以预定模式为下一个(或多个)定子绕组对通电，以按所需的旋转方向向转子磁体提供磁力，以及(b)使先前通电的一个(或多个)定子绕组对断电，以防止在转子磁体上施加与转子旋转方向相反的磁力。

电流传感器318在电动机单元10的操作期间监测或检测电动机36的电流水平，并且向电子处理器302提供指示检测到的电流水平的控制信号。电子处理器302可以使用检测到的电流水平来控制电力开关网络310，如下面更详细地解释的。

收发器326允许电子处理器302与外部设备(例如，图21的用户设备338)之间通过有线或无线通信网络334进行通信。在一些实施例中，收发器326可以包括单独的发送和接收部件。在一些实施例中，收发器326可以包括附接到电动机单元10的无线适配器。在一些实施例中，收发器326是无线收发器，其将从电子处理器302接收的信息编码为载波无线信号，并通过通信网络334将编码的无线信号发送给用户设备338。收发器326还对来自通过通信网络334从用户设备338接收的无线信号的信息进行解码，并将解码后的信息提供给电子处理器302。

通信网络334在电动机单元10和用户设备338之间提供有线或无线连接。通信网络334可以包括短程网络(例如，蓝牙网络，Wi-Fi网络等)，或远程网络(例如互联网，蜂窝网络等)。

如图20所示，指示器330也联接到电子处理器302并从电子处理器302接收控制信号，以基于电动机单元10的不同状态打开和关闭或以其他方式传达信息。指示器330包括例如一个或多个发光二极管(LED)或显示屏。指示器330可以被配置为显示电动机单元10的状况或与电动机单元10相关的信息。例如，指示器330被配置为指示电动机单元10的测量的电气特性，电动机单元10的状态，电动机单元10的模式等等。指示器330还可以包括用于通过可听或可触输出将信息传达给用户的元件。在一些实施例中，指示器330包括生态指示器(eco-indicator)，其指示在操作期间负载正在使用的电量。

在图20中简化了电动机单元10的部件之间示出的连接。实际上，电动机单元10的接线更加复杂，因为电动机单元的部件通过用于电力和控制信号的几根电线互连。例如，电力开关网络310的每个FET通过控制线分别连接到电子处理器302；电力开关网络310的每个FET连接到电动机36的端子；从电池组50到电力开关网络310的电源线包括正极线和负极线/地线等等。另外，电源线可以具有较大的规格/直径以处理增加的电流。此外，尽管未示出，但是另外的控制信号和电源线用于互连电动机单元10的附加部件。

图21示出了根据一个示例性实施例的用户设备338的简化框图。用户设备338例如是智能电话，平板计算机，膝上型计算机，个人数字助理等，并且也可以称为个人电子通信设备。用户设备338允许用户定制电动机单元10的设置并从电动机单元10接收操作信息。如图20所示，用户设备338包括设备电子处理器342，设备存储器346，设备收发器350和输入/输出接口354。设备电子处理器342，设备存储器346，设备收发器350和输入/输出接口354通过一个或多个控制和/或数据总线(例如，通信总线358)进行通信。可以类似于电动机单元10的电子处理器302，存储器306和收发器326来实现设备电子处理器342，设备存储器346和设备收发器350。特别地，设备电子处理器342执行存储在设备存储器346上的电动机单元应用以执行本文所述的功能。输入/输出接口354包括一个或多个输入部件(例如，小键盘，鼠标等)，一个或多个输出部件(例如，扬声器，显示器等)或两者(例如，触摸屏显示器)。

图22示出了用于电动机单元10的空载操作的方法362的流程图。在所示的示例中，方法362包括使用电流传感器318测量电动机电流(在框366)。如上所述，电子处理器302使用电流传感器318检测流过电动机的电流。电流传感器318可以离散的时间间隔(例如，每2毫秒)检测电流水平，并且将指示离散的时间间隔的电流水平的控制信号提供给电子处理器302。方法362还包括使用转子位置传感器314测量电动机速度(在框370)。当转子的磁体横越霍尔传感器的表面旋转时，电子处理器302从转子位置传感器314接收反馈。电子处理器302基于从转子位置传感器314接收到的脉冲的频率来确定电动机36的速度。

方法362还包括使用电子处理器302确定电动机功率曲线上与测量的电动机电流和测量的电动机速度相对应的点(在框374)。在一个示例中，电子处理器302构成电动机功率图，该电动机功率图在X轴线上具有电动机速度，并且在Y轴线上具有电动机电流。电动机功率曲线上的点是与电动机功率图上测得的电动机电流和测得的电动机速度相对应的点。

方法362还包括使用电子处理器302基于电动机功率曲线上的点来确定电动机单元10是否在空载状况下操作了预定的时间段(在方框378)。电动机36可以全功率(或100％占空比)操作或以与用户输入设备322的位置相对应的选定功率或占空比操作。流到电动机36的电流量与电动机36上的负载成比例。也就是说，当电动机单元10上的负载较高时，电动机36从电池组50汲取较高的电流，并且当电动机单元10上的负载较轻时，电动机36从电池组50汲取较低的电流。电子处理器302基于电动机功率曲线上的点来确定电动机单元10上的负载。例如，对于测量的速度，电子处理器302确定测量的电流是否低于对应于测量的速度的电流阈值。当测量的电流低于电流阈值时，电子处理器302确定电动机单元10在空载状况下操作，并且当测量的电流高于电流阈值时，电子处理器302确定电动机单元10不在空载状况下操作。然后，电子处理器302可以进一步确定电动机单元10是否在空载状况下操作了预定的时间段。例如，电子处理器302确定在预定的时间段内所测量的电流是否低于与所测量的速度相对应的电流阈值。

方法362还包括响应于确定电动机单元10在空载状况下操作了预定的时间段，使用电子处理器302将电动机36的电动机速度减小到空载速度(在框382)。如上所述，电子处理器302可以通过选择特定的脉冲宽度调制(PWM)占空比来驱动电力开关网络310，从而向电力开关网络310提供控制信号以控制电动机36的速度。速度控制可以是开环或闭环的。当电子处理器302确定电动机单元10在空载状况下操作了预定时间段时，电子处理器302还可以关闭电动机(即，将占空比减小为零)。在一个示例中，电子处理器302通过将提供给电力开关网络310的脉宽调制信号的占空比减小到5％，10％或15％，以将电动机36的速度减小到空载速度。方法362还包括响应于确定电动机单元10在预定时间段内未在空载状况下操作，使用电子处理器302使电动机36以大于空载速度的负载速度操作(在框386)。例如，为了以负载速度进行操作，电子处理器302根据与用户输入设备322的位置相对应的功率或速度或以全功率(即，100％占空比)(例如，当电动机单元10不包括变速触发器时)控制电力开关网络310以操作电动机36。分别在框382和框386之后，电子处理器302可以循环返回以执行框366，从而在电动机单元10的整个操作期间提供连续的基于负载的操作控制。

当驱动电力设备的典型汽油发动机在空载状况下操作时，汽油发动机未被控制为降低速度或功率。因此，即使汽油发动机在空载下操作，汽油发动机也继续燃烧过量的燃料并消耗能量。执行方法362的电子处理器302检测电动机单元10何时在空载下操作，并降低电动机速度或功率以提供额外的能量节省，然后在负载时返回到正常功率以满足任务需求。在一个示例中，如图23所示，通过在空载状况下将占空比减小到10％，电动机单元10提供的能量节省是在空载下操作汽油发动机的大约5倍。图23还示出了其他降低的占空比水平所导致的节能。

在燃气发动机的操作期间，施加在燃气发动机上的过大的输入力或由燃气发动机供电的电力设备所遇到的较大负载可能会导致阻力，从而阻碍燃气发动机的进一步操作。例如，由于负载过大，遇到高于正常的负载的燃气发动机可能会使其电动机减速或停滞(bogged-down)。这种停滞可以被用户感测到(例如，感觉到和听到)，并且是有用的指示，表明已经遇到过量输入(该输入可能潜在地损坏燃气发动机或电力设备)。相反，例如类似于电动机单元10的高功率电动机驱动单元不会固有地向用户提供停滞反馈。而是，在这些高功率电动机驱动单元中，电动机单元10的过载导致电动机从电源或电池组50汲取过量的电流。从电池组50汲取过量的电流可能导致快速且可能有害的耗尽电池组50。

因此，在一些实施例中，电动机单元10包括模拟的停滞特征，以向用户提供在操作期间电动机单元10或电力设备的过载正在发生的指示。图24示出了方法390的流程图，该方法390用于提供电动机单元10的模拟停滞操作，其类似于燃气发动机经历的实际停滞。

方法390包括响应于确定用户输入设备322已经被致动而使用电子处理器302控制电力开关网络310以向电动机36提供电力(在框394)。例如，电子处理器302根据来自用户输入设备322的驱动请求信号向电力开关网络310的FET提供PWM信号以驱动电动机36。方法390还包括使用电流传感器318检测电动机36的电流水平(在框398)。至少在一些实施例中，可以使用与以上关于图22针对框366所描述的类似技术来执行框398。方法390还包括使用电子处理器302来将电流水平与停滞电流阈值进行比较(在框402)。响应于确定电流水平低于停滞电流阈值，方法390返回至框398，使得电子处理器302重复框398和框402，直到电流水平大于停滞电流阈值。

响应于确定电流水平大于停滞电流阈值，方法390包括使用电子处理器302控制电力开关网络310以模拟停滞(在框406)。在一些实施例中，电子处理器302控制电力开关网络310以将电动机36的速度减小到非零值。例如，电子处理器302减小提供给电力开关网络302的FET的PWM信号的占空比。在一些实施例中，占空比的减小(即，电动机36的速度)与电流水平高于停滞电流阈值的量(即，过载的量)成比例。换句话说，电动机单元10的过载越多，电子处理器302就降低电动机36的速度越多。例如，在一些实施例中，在框406，电子处理器302确定电动机36的电流水平与停滞电流阈值之间的差以确定差值。电子处理器302基于该差值(例如，通过使用将差值映射到电动机速度或占空比的查找表)来确定占空比中的减小量。

在一些实施例中，在框406，电子处理器302以不同或附加的方式控制电力开关网络310，以向用户提供在操作期间正在发生电动机单元10的过载的指示。在这样的实施例中，电动机36的行为可以向用户提供正在发生电动机单元10的过载的指示,该指示比上述模拟的停滞更明显。作为一个示例，电子处理器302控制电力开关网络310以在不同的电动机速度之间不断转变(oscillate)。这样的电动机控制可以类似于由燃气发动机驱动的电力设备失速，并且可以向用户提供触觉反馈以指示电动机单元10的过载正在发生。在一些实施例中，电子处理器302控制电力开关网络310在不同的电动机速度之间不断转变，以向用户提供正在发生电动机单元10的大量过载的指示。例如，响应于确定电动机36的电流水平大于第二停滞电流阈值(该第二停滞电流阈值大于以上关于模拟的停滞描述的停滞电流阈值)，电子处理器302控制电力开关网络310在不同的电动机速度之间不断转变。作为另一示例，响应于确定电动机36的电流水平已经在预定的时间段(例如两秒钟)内大于以上关于模拟的停滞所描述的停滞电流阈值，电子处理器302控制电力开关网络310在不同的电动机速度之间不断转变。换句话说，当检测到电动机单元10的过载时，电子处理器302可以控制电力开关网络310以模拟停滞，并且当持续过载或过载增加到超过第二停滞电流阈值时，电子处理器302可以控制电力开关网络310以模拟失速。

关于以上关于框406描述的任何实施例，电动机单元10和电动机36的其他特性可以向用户提供电动机单元10正在发生过载的指示(例如，工具振动，电动机36的轴的共振声和电动机36的声音)。在一些实施例中，这些特性随着电子处理器302控制电力开关网络310以模拟停滞或在不同的电动机速度之间不断转变(如上所述)而改变。

方法390进一步包括使用电子处理器302检测电动机36的电流水平(在框410)。方法390还包括使用电子处理器302将电动机36的电流水平与停滞电流阈值进行比较(在框414)。当电流水平保持在停滞电流阈值以上时，方法362返回至框402，使得电子处理器302重复框402至框414，直到电流水平降低到停滞电流阈值以下。换句话说，电子处理器302继续模拟停滞，直到电流水平降低到停滞电流阈值以下。重复框402至框414允许电子处理器302随着电流水平的变化但仍保持在停滞电流阈值以上而不同地模拟停滞(例如，如前所述，关于提供给FET的PWM占空比的比例调整)。

当电动机36的电流水平降低到停滞电流阈值以下时(例如，响应于用户减小电动机单元10上的负载)，方法390包括使用电子处理器302控制电力开关网络310以停止模拟停滞并根据用户输入设备322的致动(即，根据来自用户输入设备322的驱动请求信号)进行操作(框416)。换句话说，电子处理器302控制电力开关网络310，以将电动机36的速度从降低的模拟停滞速度增加到与来自用户输入设备322的驱动请求信号相对应的速度。例如，电子处理器302增加提供给电力开关网络310的FET的PWM信号的占空比。在一些实施例中，电子处理器302使电动机36的速度逐渐从减小的模拟停滞速度上升到与来自用户输入设备322的驱动请求信号相对应的速度。然后，方法390返回到框394，以允许电子处理器302继续监测电动机单元10的过载状况。在方法390的一些实施例中，在框414，使用第二电流阈值，其不同于框402的停滞阈值。例如，在一些实施例中，停滞阈值大于第二电流阈值。

图25示出了电动机单元10的示意性控制图，其示出了根据一个示例性实施例，电子处理器302如何实现方法390。电子处理器302接收大量的输入，基于该输入进行确定，并且基于该输入和该确定来控制电力开关网络310。如图25所示，电子处理器302从用户输入设备322接收驱动请求信号418，如本文先前所解释的。在一些实施例中，电动机单元10包括压摆率限制器422，以在将驱动请求信号418提供给电子处理器302之前调节驱动请求信号418。驱动请求信号418对应于电动机36的第一驱动速度(即，基于用户输入设备322的按下量或基于辅助输入设备的设置的电动机36的期望速度)。在一些实施例中，驱动请求信号418是用于控制电力开关网络310的PWM信号的期望占空比(例如，在0-100％之间的值)。

电子处理器302还接收电动机单元电流限制426和电池组电流可用限制430。电动机单元电流限制426是预定电流限制，其例如存储在存储器306中并从存储器306中获得。电动机单元电流限制426指示电动机单元10可以从电池组50汲取的最大电流水平。在一些实施例中，电动机单元电流限制426在电动机单元10的制造期间存储在存储器306中。电池组电流可用限制430是由电池组50提供给电子处理器302的电流限制。电池组电流可用限制430指示电池组50能够提供给电动机单元10的最大电流。在一些实施例中，电池组电流可用限制430在电动机单元10的操作期间改变。例如，随着电池组50的耗尽，电池组50能够提供的最大电流减小，并且因此，电池组50的电流可用限制430减小。电池组电流可用限制430还可取决于电池组50的温度和/或电池组50的类型而有所不同。尽管限制426和限制430被描述为电动机单元10和电池组50的最大电流水平，但是在一些实施例中，这些是固件编码的建议最大值或额定值，其实际上低于这些设备的真实最大水平。

如图25中的下取整选择框434所示，电子处理器302将电动机单元电流限制426与电池组电流可用限制430进行比较，并使用两个信号426和430中的较低者确定下限438。换句话说，实现下取整选择434功能的电子处理器302确定两个信号426和430中的哪个较低，然后使用该较低信号作为下限438。电子处理器302还从电流传感器318接收检测到的电动机36的电流水平。在示意图的节点442处，电子处理器302确定检测到的电动机36的电流水平和下限438之间的误差(即，差)446。电子处理器302然后将比例增益应用于误差446，以产生比例分量450。电子处理器302还计算误差446的积分以产生积分分量454。在节点458，电子处理器302组合比例分量450和积分分量454以生成电流限制信号462。电流限制信号462对应于电动机36的驱动速度(即，第二驱动速度)，其基于检测到的电动机36的电流水平以及电动机单元电流限制426和电池组电流可用限制430之一(两个限制426和430中的较低者)。在一些实施例中，电流限制信号462为用于控制电力开关网络310的PWM信号的占空比(例如，在0-100％之间的值)的形式。

如图25中的下取整选择框466所示，电子处理器302比较电流限制信号462和驱动请求信号418，并使用该两个信号462和418中的较低者确定目标PWM信号470。换句话说，电子处理器302确定与驱动请求信号418相对应的电动机36的第一驱动速度和与电流限制信号462相对应的电动机36的第二驱动速度中的哪一个较小。然后，电子处理器302使用与电动机36的最低驱动速度相对应的信号418或462来生成目标PWM信号470。

电子处理器302还例如从转子位置传感器314接收电动机36的测量转速。在示意图的节点474处，电子处理器302确定电动机36的测得速度与对应于目标PWM信号470的速度之间的误差(即，差)478。电子处理器302然后将比例增益应用于误差478以生成比例分量482。电子处理器302还计算误差478的积分以生成积分分量486。在节点490，电子处理器302组合比例分量482和积分分量486以生成调整后的PWM信号494，该调整后的PWM信号494被提供给电力开关网络310以控制电动机36的速度。如上所述，由电子处理器302实现的示意图的部件允许电子处理器302提供电动机单元10的模拟停滞操作，其类似于燃气发动机经历的实际停滞。换句话说，在一些实施例中，通过根据示意性控制图调整PWM信号494，电动机单元10根据电动机单元10上的负载来降低和升高电动机速度(这是用户可听见和可触的)，从而模拟停滞。图25和图26示出了电动机36的闭环速度控制。在一些实施例中，方法390使用电动机36的开环速度控制。例如，在图25和图26中，通过消除节点474，比例分量482，积分分量486，节点490和来自转子位置传感器314的反馈信号，方法390可适于开环速度控制。

图26示出了电动机单元10的示意性控制图，其示出了根据另一示例性实施例，电子处理器302如何实现方法390。图26所示的控制过程类似于图25所示的控制过程。然而，电子处理器302不是基于电动机单元电流限制426和电池组电流可用限制430确定下限438，而是基于从用户设备338接收的输入来确定下限438。例如，用户可以通过在用户设备338的输入/输出接口上提供电流，功率，扭矩或性能参数(称为电动机性能参数)来限定用户设备338上的电动机性能。用户设备338通过通信网络334将由用户限定的电动机性能参数传递给电子处理器302。电子处理器302基于电动机性能参数确定下限438。例如，电子处理器302将在电动机性能参数中限定的电流用作下限438。图26所示的控制过程为用户提供了根据电力设备的需求来定制电动机单元10的性能的能力。

在一些实施例中，可以基于电动机单元10的应用来限定电动机性能参数。电动机单元10可以用于为不同应用的不同种类的电力设备供电。用户可以在用户设备338的输入/输出接口354上选择电动机单元10正用于的应用。设备电子处理器342可以基于用户选择的应用来确定电动机性能参数。例如，设备电子处理器342可以参考设备存储器346中的查找表，该查找表将电动机单元10的每个应用映射到一组电动机性能参数。然后，设备电子处理器342可以将电动机性能参数提供给电子处理器302。在一些实施例中，用户设备338可以将用户选择的应用提供给电子处理器302。电子处理器302而不是设备电子处理器338可以基于用户选择的应用来确定电动机性能参数。例如，电子处理器302可以参考存储器306中的查找表，该查找表将电动机单元10的每个应用映射到一组电动机性能参数。

在一些实施例中，电子处理器302可以在每次启动之前执行系统兼容性检查，以确定电动机单元10是否能够提供用户限定的功率输出。图27是根据一个示例性实施例用于系统兼容性检查的方法498的流程图。如图27所示，方法498包括经由收发器326从用户设备338接收负载命令(在框502)。例如，如上所述，电子处理器302从设备电子处理器342接收电动机性能参数。电动机性能参数可以包括电动机单元10的输出功率要求(即，负载命令)。在一些实施例中，负载命令是电动机单元10的转速(例如，5000RPM)。例如，用户可以选择旋转速度或在用户设备338上选择映射到旋转速度的应用。电子处理器302确定以选定速度操作电动机所需的负载量或电流消耗量(即，负载命令)。方法498还包括使用电子处理器302确定电池组50的负载限制(在框506)。电子处理器302基于例如电池类型，电池充电状态，电池寿命等来确定负载限制。在一些实施例中，电子处理器302基于电池组电流可用限制430来确定负载限制。在一些实施例中，负载限制是基于电池状况而可达到的最大速度。例如，电子处理器可以基于通过电池组50的可用电力来确定可以达到的最大转速是4000RPM。

方法498还包括使用电子处理器302确定负载命令是否超过负载限制(在框510)。电子处理器302将负载命令与负载限制进行比较以确定负载命令是否超过负载限制。响应于确定负载命令不超过负载限制，方法498包括使用电子处理器302执行电动机单元10的正常操作(在框514)。进行电动机单元10的正常操作包括根据由用户提供的负载命令和来自用户输入设备322的输入来控制电力开关网络310以操作电动机36。例如，电子处理器302根据来自用户输入设备322的驱动请求信号，将PWM信号提供给电力开关网络310的FET以驱动电动机36。响应于确定负载命令超过负载限制，方法498包括使用电子处理器302执行电动机单元10的受限操作(在框518)。执行受限操作可以包括例如关闭电动机36，在电池组50的负载限制内以有限电力运行电动机36等。在一个示例中，执行受限操作可以包括如上所述地模拟电动机单元10的停滞。在一些实施例中，电子处理器302还可以警告用户负载命令超过了负载限制。例如，电子处理器302可以向用户设备338提供负载命令超过负载限制的指示。响应于从电子处理器302接收到指示，用户设备338向用户提供可听，可触或可视反馈，以指示负载命令超过了负载限制。例如，用户设备338在输入/输出接口354上显示警告文字以指示负载命令超过了负载限制。在一些实施例中，电子处理器302激活指示器330以警告用户负载命令超过了负载限制。然后，用户可以基于从电子处理器302接收到的警告来调整负载命令。分别在框514和框518之后，电子处理器302循环回到框502。

图28示出了泵系统520，其包括支撑独立电动机单元10的框架524和泵528，其中电动机单元10可操作以驱动泵528。所示的泵528是离心泵，其具有位于泵528的壳体532内的叶轮，该叶轮可绕轴线旋转以将材料从泵528的入口536移动到泵528的出口540。具体地，泵528是“排污泵”，其在泵528的叶轮和壳体532之间包括足够的间隙(例如8毫米)，以提供液体(例如水)和碎屑(例如，固体材料，像泥，小石头，树叶，沙子，淤泥等)的混合物从入口536穿过泵528到达出口540，而碎屑不会被困在泵528内而降低泵系统520的性能。与由内燃发动机驱动的常规泵相比，由电动机单元10驱动的泵系统520具有许多优点，下面将讨论其中一些。

泵系统520的电动机单元10：

·如果碎屑卡在泵528内，则沿两个不同方向驱动泵528以清理泵528(不用利用包括前齿轮和后齿轮的传动装置)；

·可以通过交流电源(例如，来自标准的120伏电源插座)或直流电源(例如，来自电池组)操作，以驱动泵528以消除内燃发动机的停机加油时间段；

·消除了进气口和排气口，使得可以将电动机单元10流体地密封在防水壳体中；

·比同类的内燃发动机可在更宽的速度范围内操作，例如，电动机单元10可比同类内燃发动机在较低速度范围(例如，每分钟小于2,000转)内操作，以增加电动机单元10的运行时间，并且电动机单元10还可比同类的内燃发动机在更高的速度范围(例如，每分钟大于3600转)内操作，以提供更大的输出能力；

·与只能以一种定向(例如，直立定向)操作的内燃机不同，不管定向如何，电动机单元10都可操作泵528；以及

·不需要燃料和机油来操作(与内燃发动机不同)，从而允许泵系统520以任何定向(例如，上下颠倒或以其侧)运行，运输或存储，而电动机单元10不会漏油或燃料不会泛滥。

另外，电动机单元10的电子处理器302可以例如：

·经由与电子处理器302通信的泵528中的第一传感器541，检测移动通过泵528的液体量，以在液体量处于阈值水平或高于阈值水平时允许泵528的操作，并且在液体量低于阈值水平时自动停止泵528的操作。然而，在其他实施例中，电子处理器302可以简单地监测由电动机36汲取的电流以确定要使电动机36减速还是停止；

·提供至少代表电动机单元10的电池组的电力水平的电池状态；

·与遥控器通信以利用该遥控器远程启动或停止电动机单元10，该遥控器包括电动机单元10的状态指示器；

·打开/关闭电动机单元10并最终打开/关闭泵528，改变电动机单元10的速度，改变离开出口540的液体和碎屑的流速，提供定时器(例如，自动关闭电动机单元10)，提供电动机单元10的延迟启动，所有这些都可以在没有直接用户输入的情况下发生(例如，经由传感器或程序)；

·与其他电动工具通信，以提供工具到工具的沟通和协调；

·与无线网络通信以跟踪泵系统520的位置，报告泵系统520的使用情况和性能数据，远程停用/启用泵系统520，远程更改泵系统520的性能等；

·与可定制的用户界面(例如，触摸显示器)上的数字控件通信，该数字控件控制，调节，测量电动机单元10和/或泵528的不同方面；

·经由与电子处理器302通信并布置在叶轮储存器中的在泵528上的第二传感器542，监测叶轮储存器中的吸力或液位，并发出信号表示泵528的灌注不足或自动关闭泵528以保护泵系统520；

·电子地控制泵528上的阀543以调节排气口以支持自动灌注功能；

·电子地控制阀543以调节排气口，使得只有空气排出并缓慢地重新打开阀543，直到吸力被建立为止；

·根据电动机单元10的速度而不是油门来调节泵528的压力或流速；以及

·控制灌注模式或“软启动”，其优化泵528的叶轮的速度以进行自灌注，并控制至较慢的速度，直到实现全吸力为止。

泵系统520的测试规格如下面的表7中所示：

表7

表7中列出的值是在电池组50的整个放电循环期间测量的(即，由充满电至由于电池组50的电压下降到预定值以下而导致的关闭)。

图29示出了喷射器544，其包括具有一对轮子546和手柄548的框架545。框架545支撑独立电动机单元10和由电动机单元10驱动的泵550。泵550包括入口551，其从连接到流体源553(例如，水龙头或水箱)的入口管线552接收流体。泵550还包括出口554，出口管线556从其延伸。框架545支撑软管卷盘558，该软管卷盘558支撑软管559，该软管559流体地联接到出口管线556并且包括喷射器喷嘴560。软管559和喷射器喷嘴560经由出口管线556与泵550流体联接，使得泵550将流体从流体源553泵送到喷射器喷嘴560。喷射器喷嘴560包括后喷件564和一个或多个前喷件568。

在操作中，电动机单元10驱动泵550，该泵将水或另一流体从流体源553供应到喷嘴560，使得喷射器喷嘴560的后喷件564推动喷射器喷嘴560和559软管通过管道线，而喷嘴560的前喷件568则被引导向前以分解管道线中的堵塞物，喷射穿过污泥，肥皂和油脂。一旦通过管道线被推进足够的距离，操作者可以使用软管卷盘558使软管559和喷射器喷嘴560通过管道线回缩，而泵550继续向后和前喷件564、568供应流体以分解管线中的碎屑并冲洗掉其中的碎屑。包括电动机单元10的喷射器544具有优于具有内燃发动机的常规喷射器的优点，下面将讨论其中一些。例如，电动机单元10可以被脉冲化以清除管道线中的堵塞。

另外，电动机单元10的电子处理器302可以例如：

·与泵550上的液位传感器572通信，以检测是否有充足的液体水平；

·与分别位于入口和出口管线552、556的入口和出口传感器573、574通信，以防止电动机单元10被激活，直到用于泵550的入口和出口管线552、556泄放足够的空气为止；

·根据电动机单元10的速度而不是油门或调节器来调节泵550的压力或流速；以及

·打开/关闭电动机单元10，并最终打开/关闭泵550，改变电动机单元10的速度，改变通过泵550的液体流速，提供定时器(例如，自动关闭电动机单元10)，提供电动机单元10的延迟启动，所有这些都可以在没有直接用户输入的情况下发生(例如，经由传感器或程序)。

喷射器544的测试规格如下面的表8中所示：

表8

表8中列出的值是在电池组50的整个放电循环期间测量的(即，由充满电至由于电池组50的电压下降到预定值以下而导致的关闭)。

图30示出了压实机576，该压实机576包括支撑独立电动机单元10的框架580，振动板584，以及在电动机单元10和振动板584之间的振动机构588，使得电动机单元10可以驱动振动机构588以驱动振动板584。框架580包括手柄592，并且还支撑具有阀600的水箱596，通过阀600，水或其他液体可以被施加到要压实的表面或振动板584上。在一些实施例中，压实机576包括喷漆器604，以喷涂和划定压实操作中和周围的线或边界。

在操作中，操作者可以抓住手柄592并启动电动机单元10以驱动振动板584以压实土壤或沥青，其包括大多数为非粘性的颗粒状混合材料。在操作期间，操作者可以控制阀600以允许将来自水箱596的水施加到压实表面上，使得在某些应用中，水允许压紧的颗粒形成糊剂并结合在一起，从而形成更致密或更紧密的表面。另外，来自水箱596的水在操作期间防止沥青或其他材料粘附到振动板584。

压实机576可用于停车场以及高速公路或桥梁的构造。特别地，压实机576可以在结构，路缘和桥台旁边的建筑区域中使用。压实机576还可用于美化基地和压实铺路石。包括电动机单元10的压实机576具有优于具有内燃发动机的常规压实机的优点，下面将讨论其中一些。例如，电动机单元10的电动机36可以正向或反向运行，从而允许操作者改变振动机构588的方向偏压。因此，振动机构588被配置为取决于操作者如何改变振动机构588的方向偏压来使其移动或自身向前或向后“行走”。

另外，电动机单元10的电子处理器302可以例如：

·通过与诸如测量和放坡工具(surveying and grading tool)608的辅助传感器设备通信来感测压实的水平，例如坡度或间距；

·通过与诸如硬度计探头，超声波，加速度计或陀螺仪之类的辅助或机载设备610通信，感测压实程度，例如被压实的材料是否松或足够实。然而，在其他实施例中，电子处理器302可以简单地监测由电动机36汲取的电流以感测压实程度；

·打开/关闭电动机单元10，并最终打开/关闭振动机构588，改变电动机单元10的速度，以及压实机系统576的输出方向和转向；

·使用压实机系统576上与电子处理器302通信的传感器611来检测压实表面在哪里下陷，并且作为响应，控制喷漆器604以在检测到的下陷处标记需要更多材料的位置；以及

·控制水箱596的阀600以调节到振动板或压实表面的流量。

压实机576的测试规格如下面的表9中所示：

表9

	全速
		电动机转速(RPM)	19,663
平均电流(安培)	26.4
		峰值电流(95％)(安培)	32
瞬时峰值电流(安培)	52
		平均电压(V)	71.9
平均功率(HP)	2.55
		峰值功率(95％)(HP)	3.24
运行时间(分钟)	12.78

表9中列出的值是在电池组50的整个放电循环期间测量的(即，由充满电至由于电池组50的电压下降到预定值以下而导致的关闭)。

在图31中示意性地示出的压实机576的另一实施例中，振动机构588是具有四个单独的振动机构588a，588b，588c，588d的多电动机驱动系统，每个振动机构具有其自己的电动机并且每个都被配置成分别振动振动板584的单独象限612、614、616、618。每个振动机构588a，588b，588c，588d由压实机576的控制器620控制。因此，取决于来自上述辅助或板载传感器设备608、610的读数，控制器620可以选择哪个象限612、614、616、618需要振动。在一些实施例中，控制器620可以经由例如遥控器从操作者接收指令。在一些实施例中，控制器620可以控制振动机构588a，588b，588c，588d以使压实机576向前或向后移动，以及经由振动板584操纵或转动压实机576。

图32示出打夯机624，打夯机624包括支撑独立电动机单元10的主体628，振动板632，以及在电动机10和振动板632之间的振动机构636，使得电动机单元10可以驱动振动机构636以驱动振动板632。打夯机624包括从主体628延伸的手柄640，以使操作者能够操纵打夯机624。

在操作中，操作者可以抓住手柄640并致动电动机单元10以驱动振动板632以在紧凑区域(例如地沟，地基和基腳)中压紧粘性和混合的土壤。包括电动机单元10的打夯机624具有优于由内燃发动机驱动的常规打夯机的优点，下面将讨论其中一些。

例如，电动机单元10的电子处理器302可以例如：

·打开/关闭电动机单元10，并最终打开/关闭振动机构636，以改变电动机单元10的速度；

·提供电动机单元10的延迟启动，所有这些都可能在没有直接用户输入的情况下发生(例如，经由传感器或程序)；以及

·利用预设模式压实软，硬，松散或紧密的物料。

电子处理器302还可以从打夯机624上的传感器642输入数据，以检测振动板的频率和/或振幅是否在预定范围内，使得控制电子器件42可以精确地控制电动机单元10的速度，并调节振动机构636的振动频率。以这种方式，当操作者希望降低输出速度并降低压实速率时，电子处理器302可以防止放大的振动或共振并确保打夯机624处于受控状态。而且，这确保了振动能量被有效地传递到表面材料而不是操作者上。

打夯机624的测试规格如下面的表10中所示：

表10

	全速
		电动机速度(RPM)	19,863
平均电流(安培)	19.7
		峰值电流(95％)(安培)	28
瞬时峰值电流(安培)	56
		平均电压(V)	72.7
平均功率(HP)	1.92
		峰值功率(95％)(HP)	2.76
运行时间(分钟)	15.73

表10中列出的值是在电池组50的整个放电循环期间测量的(即，由充满电至由于电池组50的电压下降到预定值以下而导致的关闭)。

如图33所示，在一些实施例中，电动机单元10的齿轮系110包括端子凸轴(maleshaft)部分644，第一凹轴(female shaft)子组件648可以在电动机单元10的齿轮箱650内安装到端子凸轴部分644上。第一凹轴子组件648包括被配置成驱动第一工具的第一动力输出轴38a和与凸轴部分644接合的凹插座652。在图33的实施例中，第二凹轴子组件656设置有凹插座652和第二动力输出轴38b，其被配置成驱动不同于第一工具的第二工具。因此，第一和第二凹轴子组件648、656可以方便地与凸轴部分644进到接合和脱离接合关系，以允许操作者快速方便地使电动机单元10适应于驱动不同的第一工具和第二工具。相反，典型的燃气发动机不允许如此快速或方便地更换动力输出轴。

如图34所示，在一些实施例中，电动机单元10的齿轮系110包括端子凹轴部分660，第一凸轴子组件664可以在电动机单元10的齿轮箱650内安装到端子凹轴部分660上。第一凸轴子组件664包括被配置成驱动第一工具的第一动力输出轴38a和与凹轴部分660接合的凸轴部分668。在图34的实施例中，第二凸轴子组件672设置有凸轴部分668和被配置成驱动第二工具的第二动力输出轴38b。因此，第一和第二凸轴子组件664、672可以方便地与凹轴部分660进到接合和脱离接合关系，以允许操作者快速方便地使电动机单元10适应于驱动不同的第一工具和第二工具。相反，典型的燃气发动机不允许如此快速或方便地更换动力输出轴。在一些实施例中，凸轴部分668经由花键连接与凹轴部分660接合。在图34所示的实施例中，第一凸轴子组件664和第二凸轴子组件672经由齿轮箱650上的保持环673轴向地保持在齿轮箱650。

在一些实施例中，凹插座652经由以下连接方法中的任何一种与凸轴部分644接合，并且凸轴部分668经由以下连接方法中的任何一种与凹轴部分660接合：花键配合(图34)，键接，半圆轴与凹孔(图35)，舌状件和凹槽(图36)，双“D”件(图37)，用螺栓固定在一起的端面棘轮，莫氏锥形件，内/外螺纹，钉在一起，扁平和紧定螺钉，锥形轴或齿形连接(图38)。

在一些实施例中，不同类型的动力输出轴子组件38可以使用类似于以下应用中的任何一个的快速连接结构联接至齿轮系110：模块化钻，气动快速连接，套筒组式，球制动器六角联轴器，钻夹头，填充轴周围的间隙的销，孔锯刀杆。在一些实施例中，不同类型的动力输出轴子组件38可使用以下联接结构中的一个联接至齿轮系110：弹簧联接，C形夹式，洛夫乔伊式，具有凸/凹柱的板(图39)，或具有径向紧固件的凹轴环(图40)。

在图41所示的另一实施例中，齿轮系110包括凹轴部分674，其具有齿轮674a和用于接收具有第一动力输出轴38a的第一凸轴子组件676的杆676a的细长孔675。凹轴部分674由第一轴承677和第二轴承678可旋转地支撑在齿轮箱650中。一旦被接收在细长孔675中，第一凸轴子组件676就经由插入到第一凸轴子组件676a的杆676a中的紧固件679轴向地固定到凹轴部分674，同时将垫圈680固定在紧固件679和第一凸轴子组件676的杆676a之间。因此，与图33和图34的实施例不同，图41的实施例要求操作者接近齿轮箱650的与面板124相对的一侧681以接近紧固件679。在图41的实施例中，具有第二动力输出轴38b的第二凸轴子组件可以作为第一凸轴子组件676的替代而被插入，以允许操作者方便地使电动机单元10适于驱动不同的第一工具和第二工具。相反，典型的燃气发动机不允许如此快速或方便地更换动力输出轴。

在图43所示的实施例中，轴子组件682可以可移除地联接到齿轮箱650。具体地，轴子组件682包括面板124，由第一轴承688可旋转地支撑在面板124中的动力输出轴38，以及布置在动力输出轴38上并与其耦合以便旋转的第一齿轮692。在一些实施例中，动力输出轴38通过保持环694相对于面板124轴向地受到约束。轴子组件682可移除地接收在齿轮箱650的凹部696中。凹部696包括第二轴承700，当轴子组件682接收在凹部696中并联接至齿轮箱650时，第二轴承700用于将动力输出轴38的端部704可旋转地支撑在凹部696内。

而且，当轴子组件682接收在凹部696中并且联接至齿轮箱650时，面板124覆盖齿轮系110，并且第一齿轮692是齿轮系110的最终齿轮，使得齿轮系110可以使用第一总减速比驱动动力输出轴38。当将轴子组件682从齿轮箱650中移除时，第一齿轮692可以被第二齿轮代替。将第二齿轮与轴子组件682一起使用会导致齿轮系110的第二总减速比。第二总减速比与第一总减速比不同，因此操作者可以通过在第一齿轮692和第二齿轮之间转换而重新配置轴子组件682以用于驱动不同的工具。另外，当从齿轮箱650中移除轴子组件682时，齿轮系110的至少一部分被暴露，从而使操作者能够更换，维修或接近齿轮系110内的某些齿轮。

如图43所示，电动机36安装到具有大体C形横截面的齿轮箱650的部分，并且面板124是包括动力输出轴38的轴子组件682的一部分，其中面板124是大体平坦的。在图44所示的替代实施例中，几何形状与图43所示的实施例的那些互换。具体地，电动机36安装到具有大体上平坦的横截面的齿轮箱650的部分，并且面板124具有大体上反C形的横截面。

如图45所示，在一些实施例中，具有第一齿轮系110a的第一齿轮箱650a可移除地附接到壳体14中的电动机36附近的转接板712，使得当第一齿轮箱650a附接到转接板712时，电动机36的输出轴106可以驱动第一齿轮系110a。具有第二齿轮系110b(其具有与第一齿轮系110a不同的减速比)的第二齿轮箱650b也可移除地附接到转接板712。因此，取决于操作者希望用电动机单元10驱动哪种工具，操作者可以选择第一或第二齿轮箱650a，650b。在一些实施例中，第一齿轮箱650a和第二齿轮箱650b可经由卡口连接附接到转接板712。在一些实施例中，存在分别具有与第一齿轮系110a和第二齿轮系110b不同的齿轮系的多个附加齿轮箱，该附加齿轮箱中的每一个都可附接到转接板712。

作为如图45的实施例中的可交换齿轮箱650a，650b的替代，并且作为允许操作者改变或替换单个齿轮的图19和图43的实施例的替代，在一些实施例中，齿轮箱650中的齿轮系110包括传动装置，其允许操作者换齿轮组以改变减速比。在一些实施例中，齿轮箱650中的齿轮系110具有预定数量的级，其可以不同的组合布置以产生不同的输出。例如，如图46所示，齿轮箱650可包括三个槽716、720、724，以用于接收匣式(cartridge-style)齿轮级728、732、736、740、744(例如，行星齿轮级)。因此，取决于操作者期望的来自齿轮系110的输出，操作者可以以特定的顺序将五个级728、732、736、740、744中的三个选择性地插入三个槽716、720、724中(取决于操作者希望电动机单元10驱动的工具)。

如图47所示，在一些实施例中，电动机36包围在齿轮箱650中的齿轮系110内。具体地，电动机36的输出轴106用作恒星齿轮，其中在输出轴106与包括第一端面齿轮764的齿圈760之间具有三个行星齿轮748、752、756。第一正齿轮768和第二正齿轮772布置在第一端面齿轮764和第二端面齿轮776之间。

如图48所示，在一些实施例中，凸缘34被配置成相对于凸缘34平移壳体14和齿轮箱650的全部或一部分，以为动力输出轴38的不同几何形状提供自由度。例如，凸缘34可包括凹槽777，其用于接收壳体或齿轮箱650的舌状件778，以允许横向平移。在一些实施例中，可以包括锁定机构779以将壳体14相对于凸缘34锁定在特定位置。壳体14相对于凸缘34的横向平移允许操作者沿远离安装有电动机单元10的工具的方向滑动壳体14，然后维修或移除动力输出轴38，而不必使凸缘34与工具脱开联接。在一些实施例中，壳体14可相对于凸缘34在平行于，垂直于或平行于且垂直于动力输出轴38的旋转轴线122的方向上平移。

如图49所示，在一些实施例中，动力输出轴38经由环形驱动构件784(例如，带或链条)联接到工具的输入轴780，该环形驱动构件784联接到第一滑轮785和第二滑轮786，其分别布置在动力输出轴38和输入轴780上。在图49的实施例中，电动机单元10还包括具有弹簧792的张紧器788，以调节环形驱动构件784的张力。在一些实施例中，第一滑轮785可以布置在输入轴780上，而第二滑轮786可以布置在动力输出轴38上，以产生不同的齿轮减速比。

如图50所示，在一些实施例中，齿轮箱650被剖分以具有四分之一面板124，该四分之一面板允许仅接近动力输出轴38。

如图51所示，在一些实施例中，电池50可存储在盖796内以保护电子器件免受水或湿气的侵入。在一些实施例中，盖796是硬壳盖796。如图52所示，在一些实施例中，电池50包括系统锁定设备，例如键盘797或键，其可用于防止未经授权的个人访问(access)电池50，例如在电池50与电动机单元10一起被租用的情况下。

由于电动机单元10的控制电子器件42不需要吸入周围空气来燃烧或排放有毒气体，因此控制电子器件42可以完全密封在壳体14内完全密封的防水隔室内。如图42a所示，在一些实施例中，壳体14包括门798，门798可以在壳体14上的各个位置处打开和关闭，以允许操作者快速地重新配置进气口和排气口的位置以便冷却电动机36。在一些实施例中，电动机单元10可以使用来自远程电源的交流电或经由电池50的直流电来操作。另外，电动机单元10可以包括作为直通到或转换为交流电源的交流电源输出799，以用于与电动工具的交流电源线连接。在一些实施例中，壳体14包括用于压缩空气入口801(图42a)，以进行清洁或补充冷却气流。

在一些实施例中，电动机单元10可以与新工具(例如，泵系统520，喷射器544，压实机576或打夯机624中的一个)接合，并且存储器306可以被重新编程以优化电动机单元10以与新工具一起操作。在一些实施例中，电子处理器302自动识别电动机单元10已经与哪种类型的新工具接合，并相应地控制电动机单元10的操作。在一些实施例中，电子处理器302可以经由与新工具的射频识别(RFID)通信来自动检测电动机单元10已经与哪个工具接合。

在一些实施例中，存储器306可经由蓝牙或Wi-Fi通信协议重新编程。在一些实施例中，电子处理器302具有用于同一工具的不同用途的控制模式。控制模式可以是预设的或用户可编程的，并且可以经由蓝牙或Wi-Fi进行远程编程。在一些实施例中，电子处理器302利用主/从工具到工具的通信和协调，使得电动机单元10可以对工具施加单向控制，或者操作者可以使用智能手机应用程序对电动机单元10施加单向控制。

在一些实施例中，操作者或原始设备制造商(OEM)被允许经由例如类似于控制器局域网(CAN)的接口通过电子处理器302来有限地访问以控制电动机单元10的速度。在一些实施例中，与汽油发动机相比，利用齿轮系110中的单个齿轮组，电子处理器302能够进行更大范围的速度选择。例如，控制电子器件42被配置成以小于2,000RPM驱动电动机36(该速度低于汽油发动机能够达到的任何速度)，与汽油发动机相比，这允许相关的工具在电池50的完全放电期间具有更大的整体运行时间。另外，控制电子器件42被配置为以大于3,600RPM驱动电动机(该速度高于汽油发动机能够达到的任何速度)，并且具有传递更大扭矩的能力。电动机36的较宽的速度范围提供了比汽油发动机更高的效率和能力。在一些实施例中，除了速度之外，操作者还可以有机会控制电动机36所汲取的电流。

在一些实施例中，电子处理器302被配置为记录和报告数据。例如，电子处理器302被配置为提供有线或无线诊断以监测和读取电动机单元10的状态。例如，电子处理器302可以例如在租赁情况下监测并记录电动机单元10的运行时间。在一些实施例中，电动机36和电子处理器302使用再生制动来给电池50充电。在一些实施例中，电动机单元10包括用于灯或附件的直流输出803(图42)。在一些实施例中，电子处理器302可以经由电压，电流，运动，速度和/或热电偶来检测电动机单元10的异常或故障。在一些实施例中，电子处理器302可以检测到电动机单元10的意外使用或停止。如果由电动机单元10驱动的工具(例如，泵系统520，喷射器544，压实机576或打夯机624中的一个)未以预期的特性运行或者未被正确地或安全地使用，则电子处理器302可以检测到异常并停用电动机单元10。例如，电动机单元10可以包括一个或多个加速度计，以感测电动机单元10和工具是否处于预期的定向。另外，如果电子处理器302确定电动机单元10未处于预期的定向(即工具已经跌落)，则电子处理器302可以停用电动机单元10。

在一些实施例中，电动机单元10包括可接近的传感器端口802(图42)，以与用户选择的传感器电连接以便与一件电力设备(诸如加速度计，陀螺仪，全球定位系统(GPS)单元或实时时钟等)一起使用，从而允许操作者定制将由电子处理器302感测和检测的变量。在一些实施例中，电子处理器302可以经由视觉，音频或可触通知向操作者指示电池50的状态，例如当电池电量低时。在一些实施例中，电子处理器302可以操作与电动机36分离的辅助电动机以驱动诸如绞盘的辅助设备。辅助电动机可以在电动机单元10的内部或外部。

在一些实施例中，电动机单元10可包括在可定制用户界面(诸如触摸显示器或旋钮和按钮的组合)上的数字控件。相反，模拟汽油发动机不包括这种数字控件。在一些实施例中，电动机单元10的用户界面可以是模块化的，有线的或无线的，并且可以附接到电动机单元10或被手持。在一些实施例中，可以用遥控器804控制电动机单元10，该遥控器804包括用于电动机单元10的某些特性(例如电池50的充电和温度)的状态指示器，如图53所示。在一些实施例中，电动机单元10可以通过远程可编程设备提供状态指示。在一些实施例中，遥控器804可以包括插入电池50上的USB端口812(图52)或电动机单元10上其他位置的USB端口的USB线808，从而可以由电池50对遥控器804进行充电。在一些实施例中，遥控器804可以从电池50无线充电。遥控器804可以包括各种控件，例如：

·打开或关闭电动机单元10的按钮816；

·操纵工具(例如，压实机576)的操纵杆820；

·调节工具(例如，泵系统520或喷射器544)的流速的刻度盘824；

·用于延迟启动或停止工具的定时器828；以及

·用于选择动力输出轴38的正向或反向方向的开关832。

遥控器804还可以控制工具(例如，泵系统520或喷射器544)的操作压力或工具的其他操作特性。

在所附权利要求中阐述了本发明的各种特征。

Claims (195)

1.一种用于与一件电力设备一起使用的独立电动机单元，所述电动机单元包括：

壳体；

凸缘，其在所述壳体的第一侧上联接到所述壳体；

多个孔，其穿过所述凸缘并限定第一螺栓图案，所述第一螺栓图案与限定在所述一件电力设备中的相同的第二螺栓图案相匹配；

电动机，其位于所述壳体内，并具有至少约2760W的功率输出和高达约80mm的标称外径，所述电动机包括

定子，以及

转子，其相对于所述定子支撑，

动力输出轴，其从所述转子接收扭矩，并且从所述凸缘或所述壳体的与所述第一侧相邻的第二侧中的一个突出；

控制器，其位于所述壳体内并电连接到所述电动机；

电池组，其包括

电池组壳体，

电池单元，其由所述电池组壳体支撑，所述电池单元被电连接并且具有高达约80V的标称电压，以及

第一端子，其电连接到所述电池单元；以及

电池插座，其联接到所述壳体并包括第二端子，所述第二端子电连接到所述控制器并且可与所述第一端子接合，以在所述电池组与所述电动机之间传递电流。

2.根据权利要求1所述的独立电动机单元，其中，所述电动机包括无刷直流电动机。

3.根据权利要求1所述的独立电动机单元，其中，所述电池组可连接到电池插座并可由所述电池插座支撑，使得所述电池组可由所述独立电动机单元的所述壳体支撑。

4.根据权利要求1所述的独立电动机单元，其中，所述电池单元中的每一个具有高达约21mm的直径和高达约71mm的长度。

5.根据权利要求1所述的独立电动机单元，其中，所述电池组包括高达20个电池单元。

6.根据权利要求1所述的独立电动机单元，其中，所述电池单元串联连接。

7.根据权利要求1所述的独立电动机单元，其中，所述电池单元可操作以输出在约40A和约60A之间的持续操作放电电流。

8.根据权利要求1所述的独立电动机单元，其中，所述电池单元中的每一个具有在约3.0Ah和约5.0Ah之间的容量。

9.根据权利要求1所述的独立电动机单元，还包括控制电子器件，其包括所述控制器，所述控制电子器件具有高达约920mm³的体积，并且其中，所述电动机具有高达约443,619mm³的体积。

10.根据权利要求1所述的独立电动机单元，还包括控制电子器件，其包括所述控制器，所述控制电子器件具有高达约830g的重量，并且其中，所述电动机具有高达约4.6磅的重量，并且所述电池组具有高达约6磅的重量。

11.根据权利要求1所述的独立电动机单元，其中，所述转子包括输出轴，并且其中，所述独立电动机单元还包括将扭矩从所述输出轴传递到所述动力输出轴的齿轮系。

12.根据权利要求11所述的独立电动机单元，其中，所述齿轮系包括行星齿轮传动装置。

13.根据权利要求12所述的独立电动机单元，其中，所述输出轴的旋转轴线与所述动力输出轴的旋转轴线同轴。

14.根据权利要求12所述的独立电动机单元，其中，所述输出轴包括小齿轮，其被配置为所述行星齿轮传动装置的恒星齿轮，并且其中，所述行星齿轮传动装置还包括齿圈和在所述恒星齿轮和所述齿圈之间的多个行星齿轮。

15.根据权利要求14所述的独立电动机单元，其中，所述齿圈包括第一端面齿轮，并且所述齿轮系还包括第二端面齿轮和布置在所述第一端面齿轮和所述第二端面齿轮之间的一个或多个正齿轮。

16.根据权利要求15所述的独立电动机单元，其中，所述电动机至少部分地布置在所述第一端面齿轮和所述第二端面齿轮之间。

17.根据权利要求16所述的独立电动机单元，其中，所述输出轴的旋转轴线与所述第一端面齿轮和所述第二端面齿轮同轴。

18.根据权利要求11所述的独立电动机单元，其中，所述齿轮系包括与所述输出轴啮合的正齿轮。

19.根据权利要求18所述的独立电动机单元，其中，所述输出轴的旋转轴线与所述动力输出轴的旋转轴线平行。

20.根据权利要求11所述的独立电动机单元，其中，所述齿轮系包括与所述输出轴啮合的锥齿轮。

21.根据权利要求20所述的独立电动机单元，其中，所述输出轴的旋转轴线垂直于所述动力输出轴的旋转轴线。

22.根据权利要求21所述的独立电动机单元，其中，所述输出轴的所述旋转轴线与所述壳体的所述第二侧相交，并且所述动力输出轴从所述凸缘突出。

23.根据权利要求1所述的独立电动机单元，其中，所述控制器被配置为

确定所述独立电动机单元是否在空载状况下操作了预定的时间段，

响应于确定所述独立电动机单元在所述空载状况下操作，将所述电动机的所述电动机速度减小到空载速度，以及

响应于确定所述独立电动机单元不在所述空载状况下操作，以大于所述空载速度的负载速度操作所述电动机。

24.根据权利要求23所述的独立电动机单元，其中，所述控制器基于检测电动机电流来确定所述独立电动机单元是否在所述空载状况下操作。

25.根据权利要求23所述的独立电动机单元，其中，所述控制器基于检测电动机速度来确定所述独立电动机单元是否在所述空载状况下操作。

26.根据权利要求23所述的独立电动机单元，其中，所述控制器基于确定所述独立电动机单元在电动机功率曲线上的点来确定所述独立电动机单元是否在所述空载状况下操作了所述预定的时间段。

27.根据权利要求1所述的独立电动机单元，还包括：

电流传感器，所述控制器电连接到所述电流传感器，其中，所述控制器被配置为：

使用所述电流传感器测量电动机电流，

测量电动机速度，

确定电动机功率曲线上与所述测量的电动机电流和所述测量的电动机速度相对应的点，

根据所述电动机功率曲线上的所述点，确定所述独立电动机单元是否在空载状况下操作了预定的时间段，

响应于确定所述独立电动机单元在所述空载状况下操作了预定的时间段，将所述电动机的所述电动机速度降低到空载速度，以及

响应于确定所述独立电动机单元未在预定的时间段内在所述空载状况下操作，以大于所述空载速度的负载速度操作所述电动机。

28.根据权利要求1所述的独立电动机单元，还包括：

用户输入设备，其电连接到所述控制器；

电流传感器，其电连接到所述控制器；以及

电力开关网络，其电连接在所述控制器和所述电动机之间，其中，所述控制器被配置为：

响应于确定所述用户输入设备已被致动，控制所述电力开关网络以向所述电动机提供功率，

使用所述电流传感器检测所述电动机的电流水平，

将所述电流水平和停滞电流阈值进行比较，以及

响应于确定所述电流水平大于所述停滞电流阈值，控制所述电力开关网络以模拟停滞。

29.根据权利要求28所述的独立电动机单元，其中，模拟停滞包括选自以下组成的组中的至少一个：

控制所述电力开关网络以将所述电动机的所述速度降低到非零值，

与所述电流水平高于所述停滞电流阈值的量成比例地减小所述电力开关网络的所述占空比，以及

控制所述电力开关网络以在不同的电动机速度之间不断转变。

30.根据权利要求28所述的独立电动机单元，在模拟停滞之后，所述控制器还被配置为：

检测所述电动机的第二电流水平，

将所述第二电流水平和所述停滞电流阈值进行比较，以及

响应于所述第二电流水平减小到所述停滞电流阈值以下，控制所述电力开关网络以停止模拟停滞，并根据所述用户输入设备的致动来操作所述电动机。

31.根据权利要求1所述的独立电动机单元，还包括电连接到所述控制器的收发器，其中，所述控制器被配置为：

经由所述收发器从所述一件电力设备接收负载命令，

确定所述电池组的负载限制，

确定所述负载命令是否超过所述负载限制，

响应于确定所述负载命令不超过所述负载限制，执行所述独立电动机单元的正常操作，

响应于确定所述负载命令超过所述负载限制，执行所述独立电动机单元的受限操作。

32.根据权利要求31所述的独立电动机单元，其中，所述独立电动机单元的正常操作包括控制所述电力开关网络以根据所述负载命令来操作所述电动机。

33.根据权利要求31所述的独立电动机单元，其中，所述独立电动机单元的受限操作包括在所述电池组的所述负载限制内以有限电力操作所述电动机。

34.根据权利要求31所述的独立电动机单元，其中，所述独立电动机单元的受限操作包括模拟停滞。

35.一种用于与一件电力设备一起使用的独立电动机单元，所述电动机单元包括：

壳体，其具有第一侧，与所述第一侧相邻的第二侧，以及与所述第二侧相对的第三侧，所述第一侧限定平面，所述平面包含在原点相交的正交的X轴线和Y轴线；

凸缘，其在所述第一侧上联接到所述壳体；

电动机，其布置在所述壳体内；

电池组，其用于向所述电动机供电；

动力输出轴，其从所述电动机接收扭矩并且从所述壳体的所述第二侧突出，所述动力输出轴平行于所述Y轴线延伸并且具有端部；以及

多个孔，其穿过所述凸缘并限定第一螺栓图案，所述第一螺栓图案与限定在所述一件电力设备中的相同的第二螺栓图案相匹配，所述多个孔包括：

第一孔，

第二孔，

第一槽，其包括：

第一半圆形部分，其具有第一半径，

第二半圆形部分，其具有第二半径，以及

笔直部分，其连接所述第一半圆形部分和所述第二半圆形部分，以及

第二槽，其包括：

第三半圆形部分，其具有第三半径，

第四半圆形部分，其具有第四半径，以及

笔直部分，其连接所述第三半圆形部分和所述第四半圆形部分。

36.根据权利要求35所述的独立电动机单元，其中，所述第一孔具有中心，并且其中，所述第一孔的所述中心与所述X轴线之间的距离为115.4mm至139.9mm。

37.根据权利要求36所述的独立电动机单元，其中，所述第一孔的所述中心与所述Y轴线之间的距离为66mm。

38.根据权利要求35所述的独立电动机单元，其中，所述第二孔具有中心，并且其中，所述第二孔的所述中心与所述X轴线之间的距离为115.4mm至139.9mm。

39.根据权利要求38所述的独立电动机单元，其中，所述第二孔的所述中心与所述Y轴线之间的距离为96mm。

40.根据权利要求35所述的独立电动机单元，其中，所述第一半圆形部分具有中心，所述第一半径从所述中心限定，并且其中，所述第一半圆形部分的所述中心与所述X轴线之间的距离为34.5mm。

41.根据权利要求40所述的独立电动机单元，其中，所述第一半圆形部分的所述中心与所述Y轴线之间的距离为66mm。

42.根据权利要求35所述的独立电动机单元，其中，所述第二半圆形部分具有中心，所述第二半径从所述中心限定，并且其中，所述第二半圆形部分的所述中心与所述X轴线之间的距离为39.55mm。

43.根据权利要求42所述的独立电动机单元，其中，所述第二半圆形部分的所述中心与所述Y轴线之间的距离为66mm。

44.根据权利要求35所述的独立电动机单元，其中，所述第三半圆形部分具有中心，所述第三半径从所述中心限定，并且其中，所述第三半圆形部分的所述中心与所述X轴线之间的距离为34.55mm。

45.根据权利要求44所述的独立电动机单元，其中，所述第三半圆形部分的所述中心与所述Y轴线之间的距离为96mm。

46.根据权利要求35所述的独立电动机单元，其中，所述第四半圆形部分具有中心，所述第四半径从所述中心限定，并且其中，所述第四半圆形部分的所述中心与所述X轴线之间的距离为39.5mm。

47.根据权利要求46所述的独立电动机单元，其中，所述第四半圆形部分的所述中心与所述Y轴线之间的距离为96mm。

48.根据权利要求35所述的独立电动机单元，其中，所述壳体的所述第二侧与所述X轴线之间的距离为75.2mm至75.5mm。

49.根据权利要求35所述的独立电动机单元，其中，所述壳体的所述第三侧与所述X轴线之间的距离为168.6mm至221.5mm。

50.根据权利要求35所述的独立电动机单元，其中，所述动力输出轴的所述端部与所述X轴线之间的距离为115.4mm至139.9mm。

51.根据权利要求35所述的独立电动机单元，其中，所述壳体包括与所述第一侧相对的第四侧，以及与所述第一侧和所述第四侧相邻并且在所述第二侧和所述第三侧之间的第五侧，并且其中，所述壳体的所述第五侧与所述Y轴线之间的距离为115mm至147.6mm。

52.根据权利要求51所述的独立电动机单元，其中，所述壳体包括与所述第五侧相对的第六侧，并且其中，所述壳体的所述第六侧与所述Y轴线之间的距离为231mm至303.6mm。

53.根据权利要求35所述的独立电动机单元，其中，所述壳体包括与所述第一侧相对的第四侧，与所述第一侧和所述第四侧相邻并且在所述第二侧和所述第三侧之间的第五侧，以及与所述第五侧相对的第六侧。

54.根据权利要求53所述的独立电动机单元，其中，Z轴线与所述原点以及所述壳体的所述第一侧和所述第二侧相交，所述Z轴线布置成垂直于所述X轴线，所述Y轴线以及所述壳体的所述第一侧和所述第四侧，所述Z轴线布置成平行于所述壳体的所述第五侧和所述第六侧。

55.根据权利要求54所述的独立电动机单元，其中，所述电动机的输出轴的旋转轴线与所述X轴线之间的距离为95.3mm。

56.根据权利要求55所述的独立电动机单元，其中，所述电动机的所述输出轴的所述旋转轴线与所述Z轴线之间的距离为46.9mm。

57.根据权利要求54所述的独立电动机单元，其中，所述动力输出轴的旋转轴线与所述X轴线之间的距离为106mm。

58.根据权利要求54所述的独立电动机单元，其中，所述壳体的所述第四侧与所述X轴线之间的距离为329mm至415.2mm。

59.根据权利要求54所述的独立电动机单元，其中，所述壳体的所述第五侧与所述Z轴线之间的距离为115mm至147.6mm。

60.根据权利要求54所述的独立电动机单元，其中，所述壳体的所述第六侧与所述Z轴线之间的距离为231mm至303.6mm。

61.根据权利要求35所述的独立电动机单元，其中，所述电动机的输出轴的旋转轴线与所述动力输出轴的旋转轴线之间的距离为48.1mm。

62.根据权利要求35所述的独立电动机单元，其中，所述第一半径，所述第二半径，所述第三半径和所述第四半径彼此相等。

63.根据权利要求35所述的独立电动机单元，其中，所述控制器被配置为：

确定所述独立电动机单元是否在空载状况下操作了预定的时间段，

响应于确定所述独立电动机单元在所述空载状况下操作，将所述电动机的所述电动机速度减小到空载速度，以及

响应于确定所述独立电动机单元不在所述空载状况下操作，以大于所述空载速度的负载速度操作所述电动机。

64.根据权利要求63所述的独立电动机单元，其中，所述控制器基于检测电动机电流来确定所述独立电动机单元是否在所述空载状况下操作。

65.根据权利要求63所述的独立电动机单元，其中，所述控制器基于检测电动机速度来确定所述独立电动机单元是否在所述空载状况下操作。

66.根据权利要求63所述的独立电动机单元，其中，所述控制器基于确定所述独立电动机单元在电动机功率曲线上的点来确定所述独立电动机单元是否在所述空载状况下操作了所述预定的时间段。

67.根据权利要求35所述的独立电动机单元，还包括：

电流传感器，所述控制器电连接到所述电流传感器，其中，所述控制器被配置为：

使用所述电流传感器测量电动机电流，

测量电动机速度，

确定电动机功率曲线上与所述测量的电动机电流和所述测量的电动机速度相对应的点，

基于所述电动机功率曲线上的所述点，确定所述独立电动机单元是否在空载状况下操作了预定的时间段，

响应于确定所述独立电动机单元在所述空载状况下操作了预定的时间段，将所述电动机的所述电动机速度降低到空载速度，以及

响应于确定所述独立电动机单元未在预定的时间段内在所述空载状况下操作，以大于所述空载速度的负载速度操作所述电动机。

68.根据权利要求35所述的独立电动机单元，还包括：

用户输入设备，其电连接到所述控制器；

电流传感器，其电连接到所述控制器；以及

电力开关网络，其电连接在所述控制器和所述电动机之间，其中，所述控制器被配置为：

响应于确定所述用户输入设备已被致动，控制所述电力开关网络以向所述电动机提供功率，

使用所述电流传感器检测所述电动机的电流水平，

将所述电流水平和停滞电流阈值进行比较，以及

响应于确定所述电流水平大于所述停滞电流阈值，控制所述电力开关网络以模拟停滞。

69.根据权利要求68所述的独立电动机单元，其中，模拟停滞包括选自以下组成的组中的至少一个：

控制所述电力开关网络以将所述电动机的所述速度降低到非零值，与所述电流水平高于所述停滞电流阈值的量成比例地减小所述电力开关网络的所述占空比，以及控制所述电力开关网络以在不同的电动机速度之间不断转变。

70.根据权利要求68所述的独立电动机单元，在模拟停滞之后，控制器还被配置为：

检测所述电动机的第二电流水平，

将所述第二电流水平和所述停滞电流阈值进行比较，以及

响应于所述第二电流水平减小到所述停滞电流阈值以下，控制所述电力开关网络以停止模拟停滞，并根据所述用户输入设备的致动来操作所述电动机。

71.根据权利要求35所述的独立电动机单元，还包括电连接到所述控制器的收发器，其中，所述控制器被配置为：

经由所述收发器从所述一件电力设备接收负载命令，

确定所述电池组的负载限制，

确定所述负载命令是否超过所述负载限制，

响应于确定所述负载命令不超过所述负载限制，执行所述独立电动机单元的正常操作，

响应于确定所述负载命令超过所述负载限制，执行所述独立电动机单元的受限操作。

72.根据权利要求71所述的独立电动机单元，其中，所述独立电动机单元的正常操作包括控制所述电力开关网络以根据所述负载命令来操作所述电动机。

73.根据权利要求71所述的独立电动机单元，其中，所述独立电动机单元的受限操作包括在所述电池组的所述负载限制内以有限电力操作所述电动机。

74.根据权利要求71所述的独立电动机单元，其中，所述独立电动机单元的受限操作包括模拟停滞。

75.一种用于与一件电力设备一起使用的独立电动机单元，所述电动机单元包括：

壳体，其具有第一侧和与所述第一侧相邻的第二侧；

凸缘，其联接到所述壳体的所述第一侧；

多个孔，其穿过所述凸缘并限定第一螺栓图案，所述第一螺栓图案与限定在所述一件电力设备中的相同的第二螺栓图案相匹配；

电动机，其布置在所述壳体中并包括输出轴；

电池组，其用于向所述电动机供电；

动力输出轴，其从所述壳体的所述第二侧突出；以及

齿轮系，其用于将扭矩从所述电动机的所述输出轴传递到所述动力输出轴，所述齿轮系包括：

第一齿轮组，其具有第一减速级，所述第一齿轮组从所述电动机的所述输出轴接收扭矩，以及

第二齿轮组，其具有第二减速级，所述第二齿轮组将扭矩从所述第一齿轮组传递到所述动力输出轴。

76.根据权利要求75所述的独立电动机单元，其中，所述第一齿轮组包括第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮与所述输出轴联接以便一起旋转，所述第二齿轮与第二轴联接以便一起旋转，所述第二轴与所述输出轴平行。

77.根据权利要求76所述的独立电动机单元，其中，所述第二齿轮组包括与所述第二轴联接以便一起旋转的第三齿轮，以及第四齿轮，并且其中，所述动力输出轴与所述第四齿轮联接以便一起旋转。

78.根据权利要求77所述的独立电动机单元，其中，所述第一齿轮可从所述输出轴移除，所述第二齿轮和所述第三齿轮可从所述第二轴移除，并且所述第四齿轮可从所述动力输出轴移除。

79.根据权利要求78所述的独立电动机单元，还包括面板，所述面板可移除地附接到所述壳体的所述第二侧，使得当所述面板被移除时，所述第一齿轮，所述第二齿轮，所述第三齿轮和所述第四齿轮可从所述壳体移除。

80.根据权利要求77所述的独立电动机单元，其中，所述第一齿轮具有第一旋转中心，并且所述第二齿轮具有第二旋转中心，使得第一中心距离限定在所述第一旋转中心和所述第二旋转中心之间，并且其中，所述第三齿轮具有第三旋转中心，并且所述第四齿轮具有第四旋转中心，使得第二中心距离限定在所述第三旋转中心和所述第四旋转中心之间。

81.根据权利要求80所述的独立电动机单元，其中，所述第一中心距离和所述第二中心距离相等。

82.根据权利要求80所述的独立电动机单元，其中，所述第一中心距离大于所述第二中心距离。

83.根据权利要求80所述的独立电动机单元，其中，所述第二中心距离大于所述第一中心距离。

84.根据权利要求75所述的独立电动机单元，其中，所述控制器被配置为：

确定所述独立电动机单元是否在空载状况下操作了预定的时间段，

响应于确定所述独立电动机单元在所述空载状况下操作，将所述电动机的所述电动机速度减小到空载速度，以及

响应于确定所述独立电动机单元不在所述空载状况下操作，以大于所述空载速度的负载速度操作所述电动机。

85.根据权利要求84所述的独立电动机单元，其中，所述控制器基于检测电动机电流来确定所述独立电动机单元是否在所述空载状况下操作。

86.根据权利要求84所述的独立电动机单元，其中，所述控制器基于检测电动机速度来确定所述独立电动机单元是否在所述空载状况下操作。

87.根据权利要求84所述的独立电动机单元，其中，所述控制器基于确定所述独立电动机单元在电动机功率曲线上的点来确定所述独立电动机单元是否在所述空载状况下操作了所述预定的时间段。

88.根据权利要求75所述的独立电动机单元，还包括：

电流传感器，所述控制器电连接到所述电流传感器，其中，所述控制器被配置为：

使用所述电流传感器测量电动机电流，

测量电动机速度，

确定电动机功率曲线上与所述测量的电动机电流和所述测量的电动机速度相对应的点，

根据所述电动机功率曲线上的所述点，确定所述独立电动机单元是否在空载状况下操作了预定的时间段，

响应于确定所述独立电动机单元在所述空载状况下操作了预定的时间段，将所述电动机的所述电动机速度降低到空载速度，以及

响应于确定所述独立电动机单元未在预定的时间段内在所述空载状况下操作，以大于所述空载速度的负载速度操作所述电动机。

89.根据权利要求75所述的独立电动机单元，还包括：

用户输入设备，其电连接到所述控制器；

电流传感器，其电连接到所述控制器；以及

电力开关网络，其电连接在所述控制器和所述电动机之间，其中，所述控制器被配置为：

响应于确定所述用户输入设备已被致动，控制所述电力开关网络以向所述电动机提供功率，

使用所述电流传感器检测所述电动机的电流水平，

将所述电流水平和停滞电流阈值进行比较，以及

响应于确定所述电流水平大于所述停滞电流阈值，控制所述电力开关网络以模拟停滞。

90.根据权利要求89所述的独立电动机单元，其中，模拟停滞包括选自以下组成的组中的至少一个：

控制所述电力开关网络以将所述电动机的所述速度降低到非零值，与所述电流水平高于所述停滞电流阈值的量成比例地减小所述电力开关网络的所述占空比，以及控制所述电力开关网络以在不同的电动机速度之间不断转变。

91.根据权利要求89所述的独立电动机单元，在模拟停滞之后，所述控制器还被配置为：

检测所述电动机的第二电流水平，

将所述第二电流水平和停滞电流阈值进行比较，以及

响应于所述第二电流水平减小到所述停滞电流阈值以下，控制所述电力开关网络以停止模拟停滞，并根据所述用户输入设备的致动来操作所述电动机。

92.根据权利要求75所述的独立电动机单元，还包括电连接到所述控制器的收发器，其中，所述控制器被配置为：

经由所述收发器从所述一件电力设备接收负载命令，

确定所述电池组的负载限制，

确定所述负载命令是否超过所述负载限制，

响应于确定所述负载命令不超过所述负载限制，执行所述独立电动机单元的正常操作，

响应于确定所述负载命令超过所述负载限制，执行所述独立电动机单元的受限操作。

93.根据权利要求92所述的独立电动机单元，其中，所述独立电动机单元的正常操作包括控制所述电力开关网络以根据所述负载命令来操作所述电动机。

94.根据权利要求92所述的独立电动机单元，其中，所述独立电动机单元的受限操作包括在所述电池组的所述负载限制内以有限电力操作所述电动机。

95.根据权利要求92所述的独立电动机单元，其中，所述独立电动机单元的受限操作包括模拟停滞。

96.一种用于与一件电力设备一起使用的独立电动机单元，所述电动机单元包括：

壳体；

凸缘，其在所述壳体的第一侧上联接到所述壳体；

多个孔，其穿过所述凸缘并限定第一螺栓图案，所述第一螺栓图案与限定在所述一件电力设备中的相同的第二螺栓图案相匹配；

电动机，其位于所述壳体内；

动力输出轴，其从所述电动机接收扭矩，并且从所述凸缘或所述壳体的与所述第一侧相邻的第二侧中的一个突出；

电池组，其用于向所述电动机供电；

转接板，其与所述电动机相邻；

第一齿轮箱，其具有第一齿轮系，所述第一齿轮系具有第一减速比，所述第一齿轮箱被配置成可移除地附接到所述转接板，使得当所述第一齿轮箱附接到所述转接板时，所述第一齿轮系被配置成将扭矩从所述电动机传递到所述动力输出轴；以及

第二齿轮箱，其具有第二齿轮系，所述第二齿轮系具有与所述第一减速比不同的第二减速比，所述第二齿轮箱被配置成可移除地附接到所述转接板，使得当所述第二齿轮箱附接到所述转接板时，所述第二齿轮系被配置成将扭矩从所述电动机传递到所述动力输出轴。

97.一种用于与一件电力设备一起使用的独立电动机单元，所述电动机单元包括：

壳体；

凸缘，其在所述壳体的第一侧上联接到所述壳体；

多个孔，其穿过所述凸缘并限定第一螺栓图案，所述第一螺栓图案与限定在所述一件电力设备中的相同的第二螺栓图案相匹配；

电动机，其位于所述壳体内；

动力输出轴，其从所述电动机接收扭矩，并且从所述凸缘或所述壳体的与所述第一侧相邻的第二侧中的一个突出；

电池组，其用于向所述电动机供电；

齿轮箱，其具有第一槽；

第一齿轮级匣，其可移除地接收在所述第一槽中，使得当所述第一齿轮级匣接收在所述第一槽中时，所述第一齿轮级匣以第一减速比将扭矩从所述电动机传递至所述动力输出轴；以及

第二齿轮级匣，其可移除地接收在所述第一槽中，使得当所述第二齿轮级匣接收在所述第一槽中时，所述第二齿轮级匣以第二减速比将扭矩从所述电动机传递至所述动力输出轴，所述第二减速比与所述第一减速比不同。

98.根据权利要求97所述的独立电动机单元，还包括第三齿轮级匣，其可移除地接收在所述第一槽中，使得当所述第三齿轮级匣被接收在所述第一槽中时，所述第三齿轮级匣以第三减速比将扭矩从所述电动机传递至所述动力输出轴，所述第三减速比与所述第一减速比和所述第二减速比不同，其中，所述齿轮箱包括与所述第一槽相邻的第二槽，并且其中，所述第二槽被配置成接收所述第一齿轮级匣，所述第二齿轮级匣或所述第三齿轮级匣中的一个，使得当所述第一齿轮级匣，所述第二齿轮级匣或所述第三齿轮级匣中的一个接收在所述第一槽中，而所述第一齿轮级匣，所述第二齿轮级匣或所述第三齿轮级匣中的另一个接收在所述第二槽中时，扭矩从所述电动机并通过所述第一槽和所述第二槽中的齿轮级匣传递到所述动力输出轴。

99.根据权利要求98所述的独立电动机单元，其中，所述齿轮箱包括与所述第二槽相邻的第三槽，并且其中，所述第三槽被配置成接收所述第一齿轮级匣，所述第二齿轮级匣或所述第三齿轮级匣中的另一个，使得当所述第一齿轮级匣，所述第二齿轮级匣和所述第三齿轮级匣接收在所述第一槽，所述第二槽和所述第三槽中时，扭矩从所述电动机并通过所述第一槽，所述第二槽和所述第三槽中的齿轮级匣传递到所述动力输出轴。

100.一种用于与一件电力设备一起使用的独立电动机单元，所述电动机单元包括：

壳体；

凸缘，其在所述壳体的第一侧上联接到所述壳体；

多个孔，其穿过所述凸缘并限定第一螺栓图案，所述第一螺栓图案与限定在所述一件电力设备中的相同的第二螺栓图案相匹配；

电动机，其位于所述壳体内；

电池组，其用于向所述电动机供电；

齿轮箱，其包括用于传递来自所述电动机的扭矩的齿轮系，所述齿轮系包括端轴部分；

第一轴子组件，其包括第一动力输出轴和被配置成与所述端轴部分接合的接合部分，使得当所述第一轴子组件的所述接合部分与所述端轴部分接合时，所述齿轮系被配置成将扭矩从所述电动机传递到所述第一动力输出轴；以及

第二轴子组件，其包括与所述第一动力输出轴不同的第二动力输出轴和所述接合部分，所述接合部分被配置成与所述端轴部分接合，使得当所述第二轴子组件的所述接合部分与所述端轴部分接合时，所述齿轮系被配置成将扭矩从所述电动机传递到所述第二动力输出轴。

101.根据权利要求100所述的独立电动机单元，其中，所述端轴部分包括凸轴部分，并且所述接合部分是与所述凸轴部分接合的凹插座。

102.根据权利要求100所述的独立电动机单元，其中，所述端轴部分包括凹轴部分，并且所述接合部分是与所述凹轴部分接合的凸轴部分。

103.根据权利要求102所述的独立电动机单元，其中，所述凸轴部分包括与所述凹轴部分上的相应花键接合的花键。

104.根据权利要求102所述的独立电动机单元，其中，所述齿轮箱包括保持环，所述保持环用于在所述凸轴部分与所述凹轴部分接合时轴向地保持所述第一轴子组件和所述第二轴子组件。

105.根据权利要求102所述的独立电动机单元，其中，所述凹轴部分包括细长孔，其用于接收所述接合部分的杆。

106.根据权利要求105所述的独立电动机单元，其中，所述凹轴部分包括齿轮，其为所述齿轮系的最终齿轮。

107.根据权利要求106所述的独立电动机单元，其中，所述凹轴部分由所述第一轴承和所述第二轴承可旋转地支撑在所述齿轮箱中。

108.根据权利要求107所述的独立电动机单元，还包括紧固件，当所述接合部分的所述杆接收在所述凹轴部分的所述细长孔中时，所述紧固件可插入所述杆的端部。

109.根据权利要求108所述的独立电动机单元，还包括布置在所述紧固件上并与所述杆相邻的垫圈。

110.根据权利要求100所述的独立电动机单元，其中，所述端轴部分和所述接合部分中的一个包括半圆形轴，并且所述端轴部分和所述接合部分中的另一个包括半圆形孔。

111.根据权利要求100所述的独立电动机单元，其中，所述端轴部分和所述接合部分中的一个包括舌状件，并且所述端轴部分和所述接合部分中的另一个包括凹槽。

112.根据权利要求100所述的独立电动机单元，其中，所述端轴部分和所述接合部分中的一个包括具有双D横截面形状的键，并且所述端轴部分和所述接合部分中的另一个包括具有相应的双D横截面形状的孔。

113.根据权利要求100所述的独立电动机单元，其中，所述端轴部分和所述接合部分中的一个是第一齿状构件，并且所述端轴部分和所述接合部分中的另一个是第二齿状构件。

114.根据权利要求100所述的独立电动机单元，其中，所述端轴部分和所述接合部分中的一个包括一个或多个突出部，并且所述端轴部分和所述接合部分中的另一个包括一个或多个孔，所述突出部接收在所述一个或多个孔中。

115.根据权利要求100所述的独立电动机单元，其中，所述端轴部分包括凹轴部分，所述凹轴部分具有安装在其上的齿轮。

116.一种用于与一件电力设备一起使用的独立电动机单元，所述电动机单元包括：

壳体，其具有第一侧，与所述第一侧相邻的第二侧，以及内部；

凸缘，其联接到所述壳体的所述第一侧；

多个孔，其穿过所述凸缘并限定第一螺栓图案，所述第一螺栓图案与限定在所述一件电力设备中的相同的第二螺栓图案相匹配；

电动机，其位于所述壳体的所述内部；

电池组，其用于向所述电动机供电；

动力输出轴，其从所述电动机接收扭矩，并且从所述凸缘或所述壳体的所述第二侧中的一个突出；

多个门，其布置在所述壳体上，所述门中的每一个被配置成选择性地打开和关闭，以选择性地允许冷却气流进入所述壳体的所述内部并冷却所述电动机。

117.根据权利要求116所述的独立电动机单元，其中，所述多个门中的至少一个布置在所述第一侧上。

118.根据权利要求116所述的独立电动机单元，其中，所述多个门中的至少一个布置在所述第二侧上。

119.根据权利要求118所述的独立电动机单元，其中，所述壳体包括与所述第一侧相邻并且与所述第二侧相邻的第三侧，并且其中，所述多个门中的至少一个布置在所述第三侧上。

120.根据权利要求119所述的独立电动机单元，其中，所述壳体包括与所述第三侧和所述第一侧相邻的第四侧，并且其中，所述多个门中的至少一个布置在所述第四侧上。

121.一种用于与一件电力设备一起使用的独立电动机单元，所述电动机单元包括：

壳体，其具有第一侧和与所述第一侧相邻的第二侧；

凸缘，其联接到所述壳体的所述第一侧；

多个孔，其穿过所述凸缘并限定第一螺栓图案，所述第一螺栓图案与限定在所述一件电力设备中的相同的第二螺栓图案相匹配；

电动机，其布置在所述壳体中；

电池组，其用于向所述电动机供电；

齿轮箱，其布置在所述壳体的所述第二侧上，所述齿轮箱支撑从所述电动机接收扭矩的齿轮系的至少一部分；以及

轴子组件，其可移除地联接到所述齿轮箱，所述轴子组件包括动力输出轴和联接到所述动力输出轴的第一齿轮，使得所述动力输出轴可与所述第一齿轮一起旋转，

其中，当所述轴子组件联接到所述齿轮箱时，所述第一齿轮与所述齿轮箱中的所述齿轮系的所述部分接合，使得所述第一齿轮是所述齿轮系的最终齿轮，并且所述齿轮系被配置成将扭矩从所述电动机传递到所述动力输出轴。

122.根据权利要求121所述的独立电动机单元，其中，所述第一齿轮可移除地联接到所述动力输出轴，使得当将所述轴子组件从所述齿轮箱移除时，所述第一齿轮可从所述动力输出轴移除。

123.根据权利要求122所述的独立电动机单元，还包括第二齿轮，所述第二齿轮被配置成当所述第一齿轮已经从所述动力输出轴移除时，可移除地联接至所述动力输出轴，使得当所述第二齿轮联接到所述动力输出轴和所述轴子组件联接到所述齿轮箱时，所述第二齿轮与所述齿轮箱中的所述齿轮系的所述部分接合，使得所述第二齿轮是所述齿轮系的最终齿轮，并且所述齿轮系被配置为将扭矩从所述电动机传递到所述动力输出轴。

124.根据权利要求123所述的独立电动机单元，其中，齿轮系具有与所述第一齿轮的第一总减速比和与所述第二齿轮的第二总减速比，并且其中，所述第二总减速比与所述第一总减速比不同。

125.根据权利要求121所述的独立电动机单元，其中，所述轴子组件包括覆盖所述齿轮箱的凹部的面板，当所述轴子组件联接到所述齿轮箱时，所述轴子组件至少部分地接收在所述凹部中。

126.根据权利要求125所述的独立电动机单元，其中，所述轴子组件包括保持环，所述保持环相对于所述面板轴向地限制所述动力输出轴。

127.根据权利要求126所述的独立电动机单元，其中，所述动力输出轴由第一轴承可旋转地支撑在所述面板中。

128.根据权利要求127所述的独立电动机单元，其中，所述凹部包括第二轴承，所述第二轴承用于可旋转地支撑所述动力输出轴的端部，当所述轴子组件联接到所述齿轮箱时，所述动力输出轴的所述端部接收在所述凹部中。

129.根据权利要求125所述的独立电动机单元，其中，所述电动机安装到具有大体C形横截面的所述齿轮箱的部分上，并且所述面板是大体平坦的。

130.根据权利要求125所述的独立电动机单元，其中，所述电动机安装到所述齿轮箱的为大体平坦的部分，并且所述面板具有大体C形的横截面。

131.一种用于与一件电力设备一起使用的独立电动机单元，所述电动机单元包括：

壳体，其具有第一侧，与所述第一侧相邻的第二侧，以及与所述第二侧相对的第三侧；

凸缘，其联接到所述壳体的所述第一侧；

多个孔，其穿过所述凸缘并限定第一螺栓图案，所述第一螺栓图案与限定在所述一件电力设备中的相同的第二螺栓图案相匹配；

电动机，其布置在所述壳体中；

电池组，其用于向所述电动机供电；

第一动力输出轴，其被配置成从所述电动机接收扭矩并且从所述壳体的所述第二侧突出；以及

第二动力输出轴，其被配置成从所述电动机接收扭矩并且从所述壳体的所述第三侧突出。

132.根据权利要求131所述的独立电动机单元，其中，所述第二动力输出轴沿所述第一动力输出轴的旋转轴线延伸。

133.一种用于与一件电力设备一起使用的独立电动机单元，所述电动机单元包括：

壳体，其具有第一侧和与所述第一侧相邻的第二侧；

凸缘，其联接到所述壳体的所述第一侧；

多个孔，其穿过所述凸缘并限定第一螺栓图案，所述第一螺栓图案与限定在所述一件电力设备中的相同的第二螺栓图案相匹配；

电动机，其布置在所述壳体中；

电池组，其用于向所述电动机供电；

动力输出轴，其被配置成从所述电动机接收扭矩并且从所述壳体的所述第二侧突出，所述动力输出轴限定旋转轴线，

其中，所述壳体可相对于所述凸缘移动，使得可相对于所述凸缘7调节所述动力输出轴的位置。

134.根据权利要求133所述的独立电动机单元，其中，所述壳体可在平行于所述旋转轴线的方向上相对于所述凸缘移动。

135.根据权利要求133所述的独立电动机单元，其中，所述壳体可在垂直于所述旋转轴线的方向上相对于所述凸缘移动。

136.根据权利要求133所述的独立电动机单元，其中，所述壳体可相对于所述凸缘在垂直于所述旋转轴线的方向和平行于所述旋转轴线的方向上移动。

137.根据权利要求133所述的独立电动机单元，其中，所述凸缘包括凹槽，并且其中，所述壳体包括舌状件，其接收在所述凹槽中以引导所述壳体相对于所述凸缘的运动。

138.根据权利要求133所述的独立电动机单元，还包括用于相对于所述凸缘锁定所述壳体的锁定机构。

139.一种用于与一件电力设备一起使用的独立电动机单元，所述电动机单元包括：

壳体，其具有第一侧和与所述第一侧相邻的第二侧；

凸缘，其联接到所述壳体的所述第一侧；

多个孔，其穿过所述凸缘并限定第一螺栓图案，所述第一螺栓图案与限定在所述一件电力设备中的相同的第二螺栓图案相匹配；

电动机，其布置在所述壳体中；

电池组，其用于向所述电动机供电；

动力输出轴，其被配置成从所述电动机接收扭矩并且从所述壳体的所述第一侧或所述第二侧中的一个突出；以及

传感器端口，其位于所述壳体上，所述传感器端口被配置为电连接到与所述一件电力设备一起使用的传感器。

140.根据权利要求139所述的独立电动机单元，其中，所述传感器选自以下组成的组：加速度计，陀螺仪，GPS单元和实时时钟。

141.一种用于与一件电力设备一起使用的独立电动机单元，所述电动机单元包括：

壳体，其具有第一侧和与所述第一侧相邻的第二侧；

凸缘，其联接到所述壳体的所述第一侧；

多个孔，其穿过所述凸缘并限定第一螺栓图案，所述第一螺栓图案与限定在所述一件电力设备中的相同的第二螺栓图案相匹配；

电动机，其布置在所述壳体中；

电池组，其用于向所述电动机供电；

动力输出轴，其被配置成从所述电动机接收扭矩，并且从所述壳体的所述第一侧或所述第二侧中的一个突出；

交流电力输出，其位于所述壳体上，所述交流电力输出被配置为接收电动工具的交流电源线，使得可将来自所述电池的电力传输到所述电动工具。

142.一种用于与一件电力设备一起使用的独立电动机单元，所述电动机单元包括：

壳体，其具有第一侧和与所述第一侧相邻的第二侧；

凸缘，其联接到所述壳体的所述第一侧；

多个孔，其穿过所述凸缘并限定第一螺栓图案，所述第一螺栓图案与限定在所述一件电力设备中的相同的第二螺栓图案相匹配；

电动机，其布置在所述壳体中；

电池组，其用于向所述电动机供电；

动力输出轴，其被配置成从所述电动机接收扭矩，并且从所述壳体的所述第一侧或所述第二侧中的一个突出；

直流电力输出，其位于所述壳体上，所述直流电力输出被配置为接收附件的直流电源线，使得可将所述电池的电力传输到所述附件。

143.一种用于与一件电力设备一起使用的独立电动机单元，所述电动机单元包括：

壳体，其具有第一侧和与所述第一侧相邻的第二侧；

凸缘，其联接到所述壳体的所述第一侧；

多个孔，其穿过所述凸缘并限定第一螺栓图案，所述第一螺栓图案与限定在所述一件电力设备中的相同的第二螺栓图案相匹配；

电动机，其布置在所述壳体中；

电池组，其用于向所述电动机供电；

动力输出轴，其被配置成从所述电动机接收扭矩，并且从所述壳体的所述第一侧或所述第二侧中的一个突出；以及

入口，其位于所述壳体中，以用于接收压缩空气以清洁所述壳体的内部或冷却所述电动机。

144.一种排污泵系统，包括：

框架；

泵，其由所述框架支撑，所述泵包括

入口，

出口，

泵机构，其被配置成将流体吸入所述入口并将流体从所述出口排出，以及

第一传感器，其被配置为检测流经所述入口或所述出口的流体量，以及

独立电动机单元，其联接到所述泵，所述独立电动机单元包括

壳体，其具有第一侧和与所述第一侧相邻的第二侧，

凸缘，其联接到所述壳体的所述第一侧，

多个孔，其穿过所述凸缘并限定第一螺栓图案，所述第一螺栓图案与限定在所述泵中的相同的第二螺栓图案相匹配，

电动机，其布置在所述壳体中，

电池组，其用于向所述电动机供电，

电子处理器，其被配置为控制所述电动机，

动力输出轴，其被配置成从所述电动机接收扭矩，并且从所述壳体的所述第一侧或所述第二侧中的一个突出并伸入所述泵中，使得所述动力输出轴可驱动所述泵机构，

其中，所述电子处理器被配置为经由所述泵中的所述第一传感器确定所述流体是否处于阈值水平或在所述阈值水平之上，并且其中，响应于检测到所述流体的量低于所述阈值水平，所述电子处理器停止所述电动机。

145.根据权利要求144所述的排污泵系统，其中，所述泵机构包括具有叶轮的离心泵。

146.根据权利要求145所述的排污泵系统，还包括其中布置有所述叶轮的叶轮储存器，以及被配置为检测所述叶轮储存器中的液位的第二传感器，并且其中，所述电子处理器被配置为响应于所述第二传感器检测到所述液位太低而关闭所述电动机。

147.根据权利要求144所述的排污泵系统，其中，所述电动机可以小于每分钟2,000转的速度操作。

148.根据权利要求144所述的排污泵系统，其中，所述电子处理器被配置为通过增加或减小所述电动机的速度来增加和减少所述流体从所述出口排出的速率。

149.根据权利要求144所述的排污泵系统，其中，所述电子处理器被配置为与无线网络通信以跟踪所述泵系统的位置，报告所述泵系统的使用情况和性能数据，或者远程地停用或启用所述泵系统。

150.根据权利要求144所述的排污泵系统，其中，所述电子处理器被配置为电子地控制所述泵上的阀，以调节排气开口以支持自动灌注功能。

151.一种喷射器系统，包括：

框架；

多个轮子，其位于所述框架上；

手柄，其位于所述框架上；

软管卷盘，其位于所述框架上；

泵，其由所述框架支撑，所述泵包括

入口，

入口管线，其被配置成联接到流体源，

出口，

出口管线，其从所述出口延伸，

泵机构，其被配置为从所述流体源通过所述入口管线将所述流体吸入所述入口并将所述流体从所述出口排出，以及

液位传感器，其被配置为检测所述泵中的液位，

喷射器喷嘴，其包括后喷件和前喷件；

软管，其布置在所述软管卷盘上，并且将所述泵的所述出口管线流体地耦合到所述喷射器喷嘴；以及

独立电动机单元，其联接到所述泵，所述独立电动机单元包括

壳体，其具有第一侧和与所述第一侧相邻的第二侧，

凸缘，其联接到所述壳体的所述第一侧，

多个孔，其穿过所述凸缘并限定第一螺栓图案，所述第一螺栓图案与限定在所述泵中的相同的第二螺栓图案相匹配，

电动机，其布置在所述壳体中，

电池组，其用于向所述电动机供电，

电子处理器，其被配置为控制所述电动机，

动力输出轴，其被配置成从所述电动机接收扭矩，并且从所述壳体的所述第一侧或所述第二侧中的一个突出并伸入所述泵中，使得所述动力输出轴可驱动所述泵机构，

其中，所述电子处理器被配置为基于由所述液位传感器检测到的所述液位来确定所述泵中是否有充足的液体水平。

152.根据权利要求151所述的喷射器系统，还包括在所述入口管线上的入口传感器和在所述出口管线上的出口传感器，所述入口传感器和所述出口传感器被配置为分别检测所述入口管线和所述出口管线中的空气量，并且其中，所述电子处理器被配置成基于由相应的所述入口传感器和所述出口传感器在所述入口管线和所述出口管线中检测到的所述空气水平来确定所述入口管线和所述出口管线是否已经泄放足够的空气。

153.根据权利要求151所述的喷射器系统，其中，所述电子处理器被配置为通过增加或减小所述电动机的所述速度来增加和减小所述流体从所述出口排出的速率。

154.一种压实机系统，包括：

框架，其包括手柄；

振动板，其由所述框架支撑；

振动机构，其被配置为驱动所述振动板；

阀，其用于分配流体；

独立电动机单元，其联接到所述振动机构，所述独立电动机单元包括

壳体，其具有第一侧和与所述第一侧相邻的第二侧，

凸缘，其联接到所述壳体的所述第一侧，

多个孔，其穿过所述凸缘并限定第一螺栓图案，所述第一螺栓图案与限定在所述振动机构中的相同的第二螺栓图案相匹配，

电动机，其布置在所述壳体中，

电池组，其用于向所述电动机供电，

电子处理器，其被配置为控制所述电动机，

动力输出轴，其被配置成从所述电动机接收扭矩，并且从所述壳体的所述第一侧或所述第二侧中的一个突出并伸入所述振动机构中，使得所述动力输出轴可驱动所述振动机构，

其中，所述电子处理器被配置为控制所述阀以调节所述流体的流速。

155.根据权利要求154所述的压实机系统，还包括：

喷漆器，其用于喷漆；以及

传感器，其与所述电子处理器通信，并被配置为检测压实表面在何处包括下陷区域，

其中，响应于所述传感器检测到所述压实表面包括下陷，所述电子处理器被配置为控制所述喷漆器在所述下陷区域附近喷涂油漆。

156.根据权利要求154所述的压实机系统，其中，所述电子处理器可通过与辅助传感器通信来感测压实表面的压实水平。

157.根据权利要求156所述的压实机系统，其中，所述辅助传感器包括测量和放坡工具。

158.根据权利要求154所述的压实机系统，其中，所述电子处理器可通过与辅助传感器通信来感测压实表面的压实程度。

159.根据权利要求158所述的压实机系统，其中，所述辅助传感器选自由以下组成的组：硬度计探头，超声波，加速度计和陀螺仪。

160.根据权利要求154所述的压实机系统，还包括具有所述流体和所述阀的流体箱，并且其中，所述电子处理器被配置为控制所述阀以调节来自所述流体箱的所述流体的所述流速。

161.根据权利要求154所述的压实机系统，其中，所述电子处理器被配置为通过增加或减小所述电动机的速度来增加和减少所述振动机构驱动所述振动板的速率。

162.根据权利要求154所述的压实机系统，其中，所述电子处理器被配置为控制所述振动板的运动方向。

163.一种打夯机系统，包括：

主体；

手柄，其从所述主体延伸；

振动板，其由所述主体支撑；

振动机构，其被配置为驱动所述振动板；

传感器，其被配置为检测所述振动板的频率；

独立电动机单元，其联接到所述主体，所述独立电动机单元包括

壳体，其具有第一侧和与所述第一侧相邻的第二侧，

凸缘，其联接到所述壳体的所述第一侧，

多个孔，其穿过所述凸缘并限定第一螺栓图案，所述第一螺栓图案与限定在所述主体中的相同的第二螺栓图案相匹配，

电动机，其布置在所述壳体中，

电池组，其用于向所述电动机供电，

电子处理器，其被配置为控制所述电动机，

动力输出轴，其被配置成从所述电动机接收扭矩，并且从所述壳体的所述第一侧或所述第二侧中的一个突出并伸入所述振动机构中，使得所述动力输出轴可驱动所述振动机构，

其中，响应于所述传感器检测到所述振动板的频率在预定范围内，所述电子处理器降低所述电动机的速度。

164.一种用于与一件电力设备一起使用的独立电动机单元，所述电动机单元包括：

壳体；

凸缘，其在所述壳体的第一侧上联接到所述壳体；

多个孔，其穿过所述凸缘并限定第一螺栓图案，所述第一螺栓图案与限定在所述一件电力设备中的相同的第二螺栓图案相匹配；

电动机，其位于所述壳体内，所述电动机包括

定子，以及

转子，其被支撑为在所述定子内旋转，

动力输出轴，其从所述转子接收扭矩，并且从所述凸缘或所述壳体的与所述第一侧相邻的第二侧中的一个突出；

电流传感器，其被配置为检测流向所述电动机的电流；

控制器，其位于所述壳体内并电连接到所述电动机和所述电流传感器，并被配置为：

使用所述电流传感器测量电动机电流，

测量电动机速度，

确定电动机功率曲线上与所述测量的电动机电流和所述测量的电动机速度相对应的点，

基于所述电动机功率曲线上的所述点，确定所述独立电动机单元是否在空载状况下操作了预定的时间段，

响应于确定所述独立电动机单元在所述空载状况下操作了预定的时间段，将所述电动机的所述电动机速度降低到空载速度，以及

响应于确定所述独立电动机单元未在预定的时间段内在所述空载状况下操作，以大于所述空载速度的负载速度操作所述电动机；以及电池插座，其联接到所述壳体并被配置为接收电池组，并在所述电池组和所述电动机之间传递电流。

165.根据权利要求164所述的独立电动机单元，还包括：

用户输入设备，其电连接到所述控制器；

电力开关网络，其电连接在所述控制器和所述电动机之间，其中，所述控制器还被配置为：

响应于确定所述用户输入设备已被致动，控制所述电力开关网络以向所述电动机提供功率，

使用所述电流传感器检测所述电动机的电流水平，

将所述电流水平与停滞电流阈值进行比较，以及

响应于确定所述电流水平大于所述停滞电流阈值，控制所述电力开关网络以模拟停滞。

166.根据权利要求165所述的独立电动机单元，其中，模拟停滞包括选自以下组成的组中的至少一个：

控制所述电力开关网络以将所述电动机的所述速度降低到非零值，与所述电流水平高于所述停滞电流阈值的量成比例地减小所述电力开关网络的占空比，以及控制所述电力开关网络以在不同的电动机速度之间不断转变。

167.根据权利要求165所述的独立电动机单元，在模拟停滞之后，所述控制器还被配置为：

检测所述电动机的第二电流水平，

将所述第二电流水平和所述停滞电流阈值进行比较，以及

响应于所述第二电流水平减小到所述停滞电流阈值以下，控制所述电力开关网络以停止模拟停滞，并根据所述用户输入设备的致动来操作所述电动机。

168.根据权利要求164所述的独立电动机单元，还包括电连接到所述控制器的收发器，其中，所述控制器被配置为：

经由所述收发器从所述一件电力设备接收负载命令，

确定所述电池组的负载限制，

确定所述负载命令是否超过所述负载限制，

响应于确定所述负载命令不超过所述负载限制，执行所述独立电动机单元的正常操作，以及

响应于确定所述负载命令超过所述负载限制，执行所述独立电动机单元的受限操作。

169.根据权利要求168所述的独立电动机单元，其中，所述独立电动机单元的正常操作包括控制所述电力开关网络以根据所述负载命令来操作所述电动机。

170.根据权利要求168所述的独立电动机单元，其中，所述独立电动机单元的受限操作包括在所述电池组的所述负载限制内以有限电力操作所述电动机。

171.根据权利要求168所述的独立电动机单元，其中，所述独立电动机单元的受限操作包括模拟停滞。

172.一种用于与一件电力设备一起使用的独立电动机单元，所述电动机单元包括：

壳体；

凸缘，其在所述壳体的第一侧上联接到所述壳体；

多个孔，其穿过所述凸缘并限定第一螺栓图案，所述第一螺栓图案与限定在所述一件电力设备中的相同的第二螺栓图案相匹配；

电动机，其位于所述壳体内，所述电动机包括

定子，以及

转子，其被支撑为相对于所述定子旋转，

动力输出轴，其从所述转子接收扭矩，并且从所述凸缘或所述壳体的与所述第一侧相邻的第二侧中的一个突出；

电流传感器，其被配置为检测流向所述电动机的电流；

电力开关网络；

用户输入设备，其用于接收用户输入；

控制器，其位于所述壳体内，并通过所述电力开关网络电连接到所述电动机，电连接到所述电流传感器和所述用户输入设备，所述控制器被配置为：

响应于确定所述用户输入设备已被致动，控制所述电力开关网络以向所述电动机提供功率，

使用所述电流传感器检测所述电动机的电流水平，

将所述电流水平与停滞电流阈值进行比较，以及

响应于确定所述电流水平大于所述停滞电流阈值，控制所述电力开关网络以模拟停滞；以及

电池插座，其联接到所述壳体并被配置为接收所述电池组，并在所述电池组和所述电动机之间传递电流。

173.根据权利要求172所述的独立电动机单元，其中，模拟停滞包括选自以下组成的组中的至少一个：

控制所述电力开关网络以将所述电动机的速度降低到非零值，与所述电流水平高于所述停滞电流阈值的量成比例地减小所述电力开关网络的占空比，以及控制所述电力开关网络以在不同的电动机速度之间不断转变。

174.根据权利要求172所述的独立电动机单元，在模拟停滞之后，所述控制器还被配置为：

检测所述电动机的第二电流水平，

将所述第二电流水平和所述停滞电流阈值进行比较，以及

响应于所述第二电流水平减小到所述停滞电流阈值以下，控制所述电力开关网络以停止模拟停滞，并根据所述用户输入设备的致动来操作所述电动机。

175.根据权利要求172所述的独立电动机单元，还包括电连接到所述控制器的收发器，其中，所述控制器还被配置为：

经由所述收发器从所述一件电力设备接收负载命令，

确定所述电池组的负载限制，

确定所述负载命令是否超过所述负载限制，

响应于确定所述负载命令不超过所述负载限制，执行所述独立电动机单元的正常操作，

响应于确定所述负载命令超过所述负载限制，执行所述独立电动机单元的受限操作。

176.根据权利要求175所述的独立电动机单元，其中，所述独立电动机单元的正常操作包括控制所述电力开关网络以根据所述负载命令来操作所述电动机。

177.根据权利要求175所述的独立电动机单元，其中，所述独立电动机单元的受限操作包括在所述电池组的所述负载限制内以有限电力操作所述电动机。

178.根据权利要求175所述的独立电动机单元，其中，所述独立电动机单元的受限操作包括模拟停滞。

179.根据权利要求172所述的独立电动机单元，其中，所述控制器还被配置为：

确定所述独立电动机单元是否在空载状况下操作，

响应于确定所述独立电动机单元在所述空载状况下操作，将所述电动机的所述电动机速度降低至空载速度，以及

响应于确定所述独立电动机单元不在所述空载状况下操作，以大于所述空载速度的负载速度操作所述电动机。

180.根据权利要求179所述的独立电动机单元，其中，所述控制器基于检测电动机电流来确定所述独立电动机单元是否在所述空载状况下操作。

181.根据权利要求179所述的独立电动机单元，其中，所述控制器基于检测电动机速度来确定所述独立电动机单元是否在所述空载状况下操作。

182.根据权利要求179所述的独立电动机单元，其中，所述控制器基于电动机功率曲线来确定所述独立电动机单元是否在所述空载状况下操作。

183.根据权利要求172所述的独立电动机单元，其中，所述控制器还被配置为：

使用所述电流传感器测量电动机电流，

测量电动机速度，

确定电动机功率曲线上与所述测量的电动机电流和所述测量的电动机速度相对应的点，

基于所述电动机功率曲线上的所述点，确定所述独立电动机单元是否在空载状况下操作了预定的时间段，

响应于确定所述独立电动机单元在所述空载状况下操作了预定的时间段，将所述电动机的所述电动机速度降低到空载速度，以及

响应于确定所述独立电动机单元未在预定时间段内在所述空载状况下操作，以大于所述空载速度的负载速度操作所述电动机。

184.一种用于与一件电力设备一起使用的独立电动机单元，所述电动机单元包括：

壳体；

凸缘，其在所述壳体的第一侧上联接到所述壳体；

多个孔，其穿过所述凸缘并限定第一螺栓图案，所述第一螺栓图案与限定在所述一件电力设备中的相同的第二螺栓图案相匹配；

电动机，其位于所述壳体内，所述电动机包括

定子，以及

转子，其被支撑为在所述定子内旋转，

动力输出轴，其从所述转子接收扭矩，并且从所述凸缘或所述壳体的与所述第一侧相邻的第二侧中的一个突出；

收发器；

电池插座，其联接到所述壳体并被配置为接收电池组，并在所述电池组与所述电动机之间传递电流；以及

控制器，其定位在所述壳体内并电连接到所述电动机和所述收发器，所述控制器被配置为：

经由所述收发器从所述一件电力设备接收负载命令，

确定所述电池组的负载限制，

确定所述负载命令是否超过所述负载限制，

响应于确定所述负载命令不超过所述负载限制，执行所述独立电动机单元的正常操作，以及

响应于确定所述负载命令超过所述负载限制，执行所述独立电动机单元的受限操作。

185.根据权利要求184所述的独立电动机单元，其中，所述独立电动机单元的正常操作包括控制所述电力开关网络以根据所述负载命令来操作所述电动机。

186.根据权利要求184所述的独立电动机单元，其中，所述独立电动机单元的受限操作包括在所述电池组的所述负载限制内以有限电力操作所述电动机。

187.根据权利要求184所述的独立电动机单元，其中，所述独立电动机单元的受限操作包括模拟停滞。

188.根据权利要求184所述的独立电动机单元，其中，所述控制器还被配置为：

确定所述独立电动机单元是否在空载状况下操作，

响应于确定所述独立电动机单元在所述空载状况下操作，将所述电动机的所述电动机速度减小到空载速度，以及

响应于确定所述独立电动机单元不在所述空载状况下操作，以大于所述空载速度的负载速度操作所述电动机。

189.根据权利要求188所述的独立电动机单元，其中，所述控制器基于检测电动机电流来确定所述独立电动机单元是否在所述空载状况下操作。

190.根据权利要求188所述的独立电动机单元，其中，所述控制器基于检测电动机速度来确定所述独立电动机单元是否在所述空载状况下操作。

191.根据权利要求188所述的独立电动机单元，其中，所述控制器基于电动机功率曲线来确定所述独立电动机单元是否在所述空载状况下操作。

192.根据权利要求184所述的独立电动机单元，还包括：

电流传感器，其电连接到所述控制器，其中，所述控制器还被配置为：

使用所述电流传感器测量电动机电流，

测量电动机速度，

确定电动机功率曲线上与所述测量的电动机电流和所述测量的电动机速度相对应的点，

基于所述电动机功率曲线上的所述点确定所述独立电动机单元是否在空载状况下操作了预定的时间段，

响应于确定所述独立电动机单元在所述空载状况下操作了预定的时间段，将所述电动机的所述电动机速度降低到空载速度，以及

响应于确定所述独立电动机单元未在预定时间段内在所述空载状况下操作，以大于所述空载速度的负载速度操作所述电动机。

193.根据权利要求184所述的独立电动机单元，还包括：

用户输入设备，其电连接到所述控制器；

电流传感器，其电连接到所述控制器；以及

电力开关网络，其电连接在所述控制器和所述电动机之间，其中，所述控制器被配置为：

响应于确定所述用户输入设备已被致动，控制所述电力开关网络以向所述电动机提供功率，

使用所述电流传感器检测所述电动机的电流水平，

将所述电流水平与停滞电流阈值进行比较，以及

响应于确定所述电流水平大于所述停滞电流阈值，控制所述电力开关网络以模拟停滞。

194.根据权利要求193所述的独立电动机单元，其中，模拟停滞包括选自以下组成的组中的至少一个：

控制所述电力开关网络以将所述电动机的速度降低到非零值，

与所述电流水平高于所述停滞电流阈值的量成比例地减小所述电力开关网络的占空比，以及

控制所述电力开关网络以在不同的电动机速度之间不断转变。

195.根据权利要求193所述的独立电动机单元，在模拟停滞之后，所述控制器还被配置为：

检测所述电动机的第二电流水平，

将所述第二电流水平和所述停滞电流阈值进行比较，以及

响应于所述第二电流水平减小到所述停滞电流阈值以下，控制所述电力开关网络以停止模拟停滞，并根据所述用户输入设备的致动来操作所述电动机。

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