CN207488723U - 具有数据采集和通讯功能的通用动力驱动装置及园林工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了具有无线数据采集和通讯功能的通用动力驱动装置，包括：数据采集模块，用于收集所述动力驱动装置运行时的工况数据；无线通讯模块，其与后台云服务器之间存在交互，用于将数据采集模块收集的数据传输给后台云服务器；驱动装置，其包括驱动电机；动力装置，其包括至少一个充电式电池，所述动力装置和驱动装置相连接，用于向驱动装置提供电能。本实用新型可以实现无论在工作状态，非工作状态的电压、电流等电参数的实时报送，以传感器探测到的装置运行温度、振动幅度等物理量的数据采集，更可以对机器充电放电的事件进行逻辑量次数上报和后期分析计算。

Description

具有数据采集和通讯功能的通用动力驱动装置及园林工具

技术领域

本实用新型属于通用动力驱动装置的技术领域，具体而言涉及具有数据采集和通讯功能的通用动力驱动装置及园林工具。

背景技术

国际动力产品市场，为倡导绿色环保的能源改善对自然环境的影响，有大量利用充电技术替代内燃机通机动力驱动产品的趋势。充电式通用动力装置是新兴的设计概念，借助标准化的设计，参照传统内燃机类产品的装配尺寸，将电池/蓄电池为能量来源的动力输出轴的输出参数设计成类似内燃机的扭矩与转速，从而在应用领域实现部分或者完全替代。

因为内燃机产品的工作原理的局限性，能量来源只有在内燃机正常运转起来的时候才能产生。因此除了正常功能的动力输出以外，任何需要能量消耗才能实现的附加功能都需要额外的能量源，无法在装置非工作状态下将装置的工况数据进行报送，无法做到实时报送。并且，内燃机产品通常与特定的割草电机配套使用，很难做到为其它割草电机匹配，无法做到通用。

现有的充电式通用动力装置虽然可以使用同一个由电池/蓄电池的能量来源同时给动力装置的正常动力输出供电，但是无法做到与外界进行通讯，并向外界传输装置本身的工况数据。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供能够进行数据采集和通讯功能的通用动力驱动装置。

为实现上述目的，本实用新型采用如下方案：

具有数据采集和通讯功能的通用动力驱动装置，包括：

数据采集模块，用于收集所述动力驱动装置运行时的工况数据及动力驱动装置的基本信息；

无线通讯模块，其与后台云服务器之间存在交互，用于将数据采集模块收集的数据传输给后台云服务器；

驱动装置，其包括驱动电机；

动力装置，其包括至少一个充电式电池，所述动力装置和驱动装置相连接，用于向驱动装置提供电能。

进一步地，所述数据采集模块包括传感器，用于获取通用动力驱动装置工作或非工作状态时的工况数据。

进一步地，所述工况数据包括动力驱动装置当前运行的工况数据以及其历史运行的工况数据。

进一步地，所述工况数据包括通用动力驱动装置工作状态或非工作状态时的电压、电流、运行温度或振动幅度。

进一步地，所述动力驱动装置基本信息包括型号、出厂日期、软件版本信息、充电电池信息及充电电池充放电次数中的一种或数种。

进一步地，所述无线通讯模块采用WIFI通讯技术、2G/3G/4G通讯技术、NFC通讯技术、蓝牙通讯技术和zigbee通讯技术中的一种或数种。

进一步地，还包括识别元件，用于识别及产生动力驱动装置连接不同电动工具时的电动工具特征信号。

进一步地，还包括一个位置传感器，用于检测动力驱动装置的所在位置。

进一步地，所述驱动装置还包括用于容纳驱动电机的电机仓，所述电机仓包括电机仓上盖和安装在电机仓上盖下方的电机仓下盖。

进一步地，所述动力装置包括两个或两个以上充电式电池。

进一步地，还包括控制模块，用于控制充电式电池之间的工作切换和控制动力装置的动力输出。

进一步地，所述动力装置还包括用于容纳电池的电池仓，所述电池仓与所述控制模块连接。

进一步地，还包括主机壳，所述控制模块和电池仓安装在主机壳内，所述驱动装置安装在主机壳的下端。

进一步地，所述充电电池为锂电池。

还包括园林工具，该园林工具具有权利要求1-14任一项所述具有数据采集和通讯功能的通用动力驱动装置。

进一步地，其特征在于所述园林工具为草坪机、打草机、电链锯、修枝剪，松土机、扫雪机、吹吸机、高压清洗机中的一种。

有益效果：

此项实用新型对产品会有智能化的提升，使之相比较于传统内燃机动力驱动装置或者普通充电式不增加数据采集和通讯功能的通用动力装置相比较而言可以实现无论在工作状态，非工作状态的电压、电流等电参数的实时报送，以传感器探测到的装置运行温度、振动幅度等物理量的数据采集，更可以对机器充电放电的事件进行逻辑量次数上报和后期分析计算。具体而言：

1）维修过程中间通过无线通讯，避免拆机检测到主电路板的电参数，从而简化对机器的故障判断。

2）通过将装有充电式动力驱动装置的智能升级，对于远程获取产品的应用环境进行检测，实时掌握产品的工况，对于超负荷运转、设备异常、环境苛刻等负面因素，向用户予以警告。

3）在售后服务过程中，如果出现产品故障，可以调取云平台的数据，对产品的故障原因辅助进行分析；使用过程中的不当进行分析。

4）通过大量数据的采集，形成大数据的信息来源。对数据的管理和应用，成为更广泛用途的延生应用的数据源。

附图说明

图1是本申请的具有无线数据采集和通讯功能的通用动力驱动装置结构示意图。

图中：1为充电式电池；2为电池仓；3为主电路板；4为副电路板；5为主机壳；6为电机仓上盖；7为驱动电机；8为电机仓下盖。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本实用新型中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。

本实用新型中所述的“内、外”的含义指的是相对于设备本身而言，指向设备内部的方向为内，反之为外，而非对本实用新型的装置机构的特定限定。

本实用新型中所述的“左、右”的含义指的是阅读者正对附图时，阅读者的左边即为左，阅读者的右边即为右，而非对本实用新型的装置机构的特定限定。

本实用新型中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。

如图1中所示，图中包括：充电式电池1；电池仓2；主电路板3；副电路板4；主机壳5；电机仓上盖6；驱动电机7；电机仓下盖8。

本实用新型的具有无线数据采集和通讯功能的通用动力驱动装置，如下：

包括：数据采集模块，用于收集动力驱动装置运行时的工况数据和动力驱动装置的基本信息；

作为优选的方案，数据采集模块包括传感器，用于获取通用动力驱动装置工作或非工作状态时的工况数据。动力驱动装置基本信息包括型号、出厂日期、软件版本信息、充电电池信息及充电电池充放电次数中的一种或数种

根据实际需求，可以预先设定工况数据的具体类型，具体而言，工况数据包括动力驱动装置当前运行的工况数据以及其历史运行的工况数据。进一步地，工况数据包括通用动力驱动装置工作状态或非工作状态时的电压、电流、运行温度或振动幅度等装置工作时的各种参数。

作为一种优选的实施方式，还包括识别元件，用于识别及产生动力驱动装置连接不同电动工具时的电动工具特征信号。

作为一种优选的实施方式，还包括一个位置传感器，用于检测动力驱动装置的所在位置。

还包括：无线通讯模块，其与后台云服务器之间存在交互，用于将数据采集模块收集的数据传输给后台云服务器；

作为优选的方案，无线通讯模块采用WIFI通讯技术、2G/3G/4G通讯技术、NFC通讯技术、蓝牙通讯技术和zigbee通讯技术中的或数种。

还包括：驱动装置，其包括驱动电机7；进一步地，驱动装置还包括用于容纳驱动电机7的电机仓，电机仓包括电机仓上盖6和安装在电机仓上盖6下方的电机仓下盖8。

还包括：动力装置，其包括至少一个充电式电池1，动力装置和驱动装置相连接，用于向驱动装置提供电能。动力装置包括两个或两个以上充电式电池1。作为优选的方案，选择锂电池作为充电式电池。

作为优选方案，动力装置还包括控制模块，用于控制充电式电池1之间的工作切换和控制动力装置的动力输出。工作中，通常先使用其中一个充电式电池1，直到该电池电量消耗到预设值时，控制模块将切换电路，将另一块电量较高的电池接入电路工作，并断开前一块电池电路。

动力装置还包括用于容纳电池的电池仓2，电池仓2与控制模块连接，控制模块与充电式电池1连接。

还包括主机壳5，控制模块和电池仓2安装在主机壳5内，驱动装置安装在主机壳5的下端。驱动装置与充电式电池1、控制模块连接，充电式电池1为驱动装置提供动力，控制模块控制驱动装置的工作。

控制模块、无线通讯模块、数据采集模块可同时集成在主电路板3上，也可分别设置在各自单独的电路板上。

副电路板4将电池的正负极以固定插座方式从电池舱连接到主板上，实现电路连通。

本实用新型还保护一种包括上述具有数据采集和通讯功能的通用动力驱动装置的园林工具，该园林工具为草坪机、打草机、电链锯、修枝剪，松土机、扫雪机、吹吸机、高压清洗机中的一种。

对于本实用新型的装置采用的技术，更具体地描述如下：

1）基于充电式动力驱动装置PCB板的无线通讯模块

充电式动力驱动装置用于实现动力输出，其由电源部分，机壳部分，控制器部分，电机部分组成。无线通讯模块用于实现数据与服务器的交互，包含但不限于wifi，2G/3G/4G，蓝牙，zigbee等无线通讯技术。

两者通过接口组合，实现了充电式动力驱动装置内部采集数据与服务器端的交互，为数据收集处理、远程监控等提供了可能。

充电式动力驱动装置从电源电压等级包含36V-120V各个系列，对应输出不同功率；不同的外壳设计实现不同方向不同形式的动力输出，包括水平轴，垂直轴等；不同的功率等级对应不同等级的控制器；同时搭载不同功率等级的电机。

无线通讯模块上电后会连接后台云服务器，连接成功后将从驱动装置获取的数据传送至云服务器。

2）基于云服务器的无线数据收集、存储、处理方法

随着信息时代的发展，常用硬件软件工具已经无法实现在用户可容忍时间内对大数据进行采集、管理和处理。大数据是指超出典型数据库软件工具采集、存储、管理和分析能力的数据集。

数据收集

本系统中的数据主要包括充电式动力驱动装置的当前运行工况以及历史数据，每一台设备的数据通过无线通讯接入服务器，服务器将所有数据收集，并根据数据的信息进行分类。

数据存储

云服务器的数据被收集分类后存储到服务器端的硬盘中，数据会被副本保存，即使某一个数据存储节点损坏也不会丢失数据，以保证数据存储的可靠性。

数据处理

在大数据被收集存储到服务器后，数据的处理由开发者进行开发处理，对所需的数据进行提取，筛选，预测，诊断等，将固定的数据提炼成有效的依据。

以上仅为本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本实用新型的保护范围。

Claims (16)

1.具有数据采集和通讯功能的通用动力驱动装置，其特征在于，包括：

数据采集模块，用于收集所述动力驱动装置运行时的工况数据及动力驱动装置的基本信息；

无线通讯模块，其与后台云服务器之间存在交互，用于将数据采集模块收集的数据传输给后台云服务器；

驱动装置，其包括驱动电机；

动力装置，其包括至少一个充电式电池，所述动力装置和驱动装置相连接，用于向驱动装置提供电能。

2.根据权利要求1所述的具有数据采集和通讯功能的通用动力驱动装置，其特征在于，所述数据采集模块包括传感器，用于获取通用动力驱动装置工作或非工作状态时的工况数据。

3.根据权利要求1所述的具有数据采集和通讯功能的通用动力驱动装置，其特征在于，所述工况数据包括动力驱动装置当前运行的工况数据以及其历史运行的工况数据。

4.根据权利要求1所述的具有数据采集和通讯功能的通用动力驱动装置，其特征在于，所述工况数据包括通用动力驱动装置工作状态或非工作状态时的电压、电流、运行温度或振动幅度。

5.根据权利要求1所述的具有数据采集和通讯功能的通用动力驱动装置，其特征在于，所述动力驱动装置基本信息包括型号、出厂日期、软件版本信息、充电电池信息及充电电池充放电次数中的一种或数种。

6.根据权利要求1所述的具有数据采集和通讯功能的通用动力驱动装置，其特征在于，所述无线通讯模块采用WIFI通讯技术、2G/3G/4G通讯技术、NFC通讯技术、蓝牙通讯技术和zigbee通讯技术中的一种或数种。

7.根据权利要求1所述的具有数据采集和通讯功能的通用动力驱动装置，其特征在于，还包括识别元件，用于识别及产生动力驱动装置连接不同电动工具时的电动工具特征信号。

8.根据权利要求1所述的具有数据采集和通讯功能的通用动力驱动装置，其特征在于，还包括一个位置传感器，用于检测动力驱动装置的所在位置。

9.根据权利要求1所述的具有数据采集和通讯功能的通用动力驱动装置，其特征在于，所述驱动装置还包括用于容纳驱动电机的电机仓，所述电机仓包括电机仓上盖和安装在电机仓上盖下方的电机仓下盖。

10.根据权利要求1所述的具有数据采集和通讯功能的通用动力驱动装置，其特征在于，所述动力装置包括两个或两个以上充电式电池。

11.根据权利要求9所述的具有数据采集和通讯功能的通用动力驱动装置，其特征在于，还包括控制模块，用于控制充电式电池之间的工作切换和控制动力装置的动力输出。

12.根据权利要求11所述的具有数据采集和通讯功能的通用动力驱动装置，其特征在于，所述动力装置还包括用于容纳电池的电池仓，所述电池仓与所述控制模块连接。

13.根据权利要求11所述的具有数据采集和通讯功能的通用动力驱动装置，其特征在于，还包括主机壳，所述控制模块和电池仓安装在主机壳内，所述驱动装置安装在主机壳的下端。

14.根据权利要求1所述的具有数据采集和通讯功能的通用动力驱动装置，其特征在于，所述充电电池为锂电池。

15.园林工具，其特征在于，该园林工具具有权利要求1-14任一项所述具有数据采集和通讯功能的通用动力驱动装置。

16.根据权利要求15所述的园林工具，其特征在于所述园林工具为草坪机、打草机、电链锯、修枝剪，松土机、扫雪机、吹吸机、高压清洗机中的一种。