JP2019515640A - 農業機械動力システム、その電動装置、及び農業機械動力システムを備える農業機械 - Google Patents

農業機械動力システム、その電動装置、及び農業機械動力システムを備える農業機械 Download PDF

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Abstract

本発明は、農業機械動力システム（４００）、その電動装置（４０１）、及び農業機械動力システム（４００）を備える農業機械に関し、農業機械動力システム（４００）は農業機械本体（４０２）に設置されて、農業機械本体（４０２）に動力を提供し、且つ農業機械動力システム（４００）と農業機械本体（４０２）は農業機械を構成する。農業機械動力システム（４００）は、電動装置（４０１）と動力機構（４５０）を含み、電動装置（４０１）が動力機構（４５０）に設置され、且つ動力機構（４５０）が電動装置（４０１）に接続され、農業機械本体（４０２）は、動力機構（４５０）に駆動可能に設置され、電動装置（４０１）が電気エネルギーを動力機構（４５０）に提供した後、動力機構（４５０）が電気エネルギーを運動エネルギーに変換して動力を発生させ、それにより農業機械本体（４０２）を駆動して作動させる。

Description

本発明は電動農業機械の分野に関し、特に農業機械動力システム及びその電動装置、モニターユニット、応用、並びに農業機械動力システムを備える農業機械に関する。
農業は人間社会の存立と発展の基盤といっても過言ではなく、社会経済の持続的な発展と科学技術の進歩に伴い、人間社会の農業生産方法は絶えずに改善されて、人力、家畜を用いた耕作方式から機械化生産方式に変わりつつあり、農業機械の出現は農業生産の効率を大幅に改善しただけでなく、且つ多数の労働を解放して、農業労働者の負担を軽減させた。
従来の農業機械、例えば、田植機、播種機、移植機、植物保護装置などの他の農業機器は、内燃機関関によって供給されている動力により駆動されるものであり、内燃機関関を唯一な動力源とし、内燃機関関は作動時に石油（例えば、ディーゼル、ガソリンまたはバイオオイル）を運動エネルギーに変換することで動力を提供するものであり、このような過程において、ディーゼルやガソリンなどの燃料の燃焼率が低いため、炭化水素化合物（ＨＣ）排気におけるベンゼン、トルエン、キシレン、窒素酸化物（ＮＯ）、一酸化炭素（ＣＯ）、二酸化硫黄（ＳＯ２）、オゾン（Ｏ３）などの汚染気体や固体粒子などの汚染物質が多量に発生して、環境を汚染するだけでなく、農業労働者の健康にも直接影響してしまう。さらに、農業生産プロセスにおいて、操作者と動力部分の両方ともに開放環境に置かれ、動力部分と人との間の距離が比較的近いので、自動車のような比較的密閉した空間を有する機械に比べて、農業機械の操作者の体への直接的な損傷が他の燃料機械の操作者よりもはるかに大きい一方、製造コストや技術的な困難性の観点から、農業機械の排気ガスの浄化程度は自動車よりもはるかに低い。したがって、環境汚染は燃料機械に存在する大きな欠点であり、特に環境保護が重視されてきて、環境にやさしい発展が期待される今日では、このような欠点は特に顕著になっている。
一方、燃料機械動力は、既にかなり成熟した技術であるが、基本的な作動原理に基づいて燃料機械の機械的な複雑性が高く、低減させるのが難しく、農業機械における様々な機械的作業部品と組み合わせると、農業機械全体をより大きくし、走行も制御も実施しにくい。
さらに、複雑な機械的な程度や燃料を用いた方式により、従来の農業機械自体がより大きな重量を有するようになり、具体的な生産作業方式によっては、いくつかの生産作業が手動操作を必要とし、機械の重量は間違いなく作業の便宜性に影響を及ぼす重要な要因であり、多くの体力を費やす必要がある。
農業機械製品の発展は、他の関連技術の発展と分離できないが、同時に、具体的な製品の要件と組み合わせなければならない。たとえば、農業機械の動力の発展は自動車分野の動力源の発展に依存するが、農業機械と自動車の作業環境や適用要件が異なるため、農業機械は自動車の動力源を直接適用することはできない。田植機は多くの農業機械の重要なタイプであり、また上記の様々な欠点を有すると同時に、それ自身の特別な生産作業環境のために、動力源に対する特別な要件がある。周知のように、田植機、特に水稲用田植機は、他のタイプの農業機械の作業環境とは異なる最大の特徴として、一般に水田で使用され、耕作地が柔らかいため、動力源の防水性は考慮すべき重要な側面である。
前記のとおり、従来の燃料方式に代わることができ、環境汚染、身体への損傷、操作上の利便性の悪さなどを解決することができ、田植という特定の生産操作のニーズに合わせる田植機が期待されている。
本発明の目的は、特に農業機械に適用でき、前記農業機械が使用されるときに前記農業機械に動力を提供する農業機械動力システム及びその電動装置、モニターユニット、応用、並びに農業機械動力システムを備える農業機械を提供することにある。
本発明の別の目的は、農業機械動力システム及びその電動装置、モニターユニット、応用並びに農業機械動力システムを備える農業機械を提供することにあり、前記農業機械の農業機械本体に設置された前記農業機械動力システムは、電動装置と、前記電動装置と前記農業機械本体に接続された動力機構とを含み、前記電動装置は電気エネルギーを提供し、前記動力機構は電気エネルギーを動力に変換して前記農業機械本体に伝達し、前記農業機械本体を介して前記農業機械の操作者による農業作業を実行させる。
本発明の別の目的は、農業機械動力システム及びその電動装置、モニターユニット、応用並びに農業機械動力システムを備える農業機械を提供することにあり、内燃機関が配置された従来の農業機械に比べて、本発明の前記農業機械動力システムが配置された前記農業機械は、軽量で、操作しやすい。
本発明の別の目的は、農業機械動力システム及びその電動装置、モニターユニット、応用並びに農業機械動力システムを備える農業機械を提供することにあり、前記動力機構は、前記電動装置に接続されたモータユニットと、前記モータユニットと前記農業機械本体に接続された動力伝達ユニットとを含み、前記モータユニットは、電気エネルギーを動力に変換して、前記動力伝達ユニットで前記農業機械本体に伝達する。
本発明の別の目的は、農業機械動力システム及びその電動装置、モニターユニット、応用並びに農業機械動力システムを備える農業機械を提供することにあり、前記電動装置に配置された前記農業機械動力システムは、前記農業機械に動力を提供する過程に有害な気体を一切発生させず、このような方式によれば、前記農業機械を操作する操作者の健康を損なうことを防止するとともに、前記農業機械の使用により環境を汚染することはない。
本発明の別の目的は、農業機械動力システム及びその電動装置、モニターユニット、応用並びに農業機械動力システムを備える農業機械を提供することにあり、前記電動装置に配置された前記農業機械動力システムは、前記農業機械に動力を提供する過程にノイズを発生させることがなく、このような方式によれば、前記農業機械を操作する操作者の健康を損なうことを防止する。
本発明の別の目的は、農業機械動力システム及びその電動装置、モニターユニット、応用並びに農業機械動力システムを備える農業機械を提供することにあり、前記電動装置は、前記電池パックに接続された電源管理モジュールを含み、前記電源管理モジュールは、前記電池パックのデータを収集して前記電池パックの状態を取得し、それにより前記電動装置が電気エネルギーを円滑に出力できるようになり、且つ、前記電源管理モジュールは前記電池パックの耐用年数を延ばす。
本発明の別の目的は、農業機械動力システム及びその電動装置、モニターユニット、応用並びに農業機械動力システムを備える農業機械を提供することにあり、前記電源管理モジュールはさらに、互いに接続された、収集モジュール、分析モジュール及び制御モジュールを含み、前記収集モジュールは、並列接続方式で形成される前記電池パックの各充電電池のリアルタイムデータを収集し、前記分析モジュールは、前記収集モジュールが取得した各前記充電電池のリアルタイムデータに基づいて各前記充電電池のリアルタイム状態を取得し、前記制御モジュールは、各前記充電電池のリアルタイム状態に基づいて、各前記充電電池がバランスよく電気エネルギーを出力するように制御して、前記充電電池パックにおけるいずれかの前記充電電池の過充電、過放電によるダメージを防止する
本発明の別の目的は、農業機械動力システム及びその電動装置、モニターユニット、応用並びに農業機械動力システムを備える農業機械を提供することにあり、本発明による機体モニターユニットは、前記農業機械に適用されて、ヒューマンマシンインタラクションシステムを提供し、前記農業機械をモニターする機能を有する。
本発明の別の目的は、農業機械動力システム及びその電動装置、モニターユニット、応用並びに農業機械動力システムを備える農業機械を提供することにあり、前記機体モニターユニットは、前記農業機械の作動状態異常時に操作者へ警報を放出して報知させる警報機能を有する。
本発明の別の目的は、農業機械動力システム及びその電動装置、モニターユニット、応用並びに農業機械動力システムを備える農業機械を提供することにあり、前記機体モニターユニットは、前記農業機械の機体運転状態及びモータの作動状態を監視できる。
本発明の別の目的は、農業機械動力システム及びその電動装置、モニターユニット、応用並びに農業機械動力システムを備える農業機械を提供することにあり、前記電動駆動システムの前記モータの取り付け位置は前記農業機械全体の空間を節約して、外観性に役立つ。
本発明の一態様によれば、本発明は、農業機械本体に動力を提供するための農業機械動力システムであって、
電池パック、入力コネクタ及び出力コネクタを含み、前記入力コネクタが前記電池パックの入力端に接続され、前記出力コネクタが前記電池パックの出力端に接続される電動装置と、
前記農業機械本体に設置され、且つ前記農業機械本体に接続され、前記電池パックから提供された電気エネルギーを前記動力機構に伝達するための前記出力コネクタが接続されることにより、動力を発生させて、動力を前記農業機械本体に伝達して前記農業機械本体を駆動して作動させる動力機構とを備える、農業機械動力システムを提供する。
本発明の別の態様によれば、本発明はさらに、農業機械本体と、前記農業機械本体に設置されて、前記農業機械に動力を提供する農業機械動力システムとを備える農業機械を提供し、前記農業機械動力システムは、
電池パック、入力コネクタ及び出力コネクタを含み、前記入力コネクタが前記電池パックの入力端に接続され、前記出力コネクタが前記電池パックの出力端に接続される電動装置と、
前記農業機械本体に設置され、且つ前記農業機械本体に接続され、前記電池パックから提供された電気エネルギーを前記動力機構に伝達するための前記出力コネクタが接続されることにより、動力を発生させて、動力を前記農業機械本体に伝達して前記農業機械本体を駆動して作動させる動力機構とを備える。
本発明の別の態様によれば、本発明はさらに、
（ａ）前記農業機械本体に接続されるように動力機構を前記農業機械本体に設置するステップと、
（ｂ）前記動力機構を、前記農業機械本体に設置された電動装置に接続するステップと、
（ｃ）前記電動装置が給電するときに、前記動力機構が動力を発生させて前記農業機械本体に伝達して、前記農業機械本体を駆動して作動させるステップとを含む、農業機械の動力供給方法を提供する。
本発明の別の態様によれば、本発明はさらに、
容器と、
電池パックと、
前記電池パックに接続され、前記電池パックとともに、それぞれ前記容器の内部に設置される電池管理モジュールと、
前記電池パックの入力端に接続された入力コネクタと、
前記電池パックの出力端に接続され、前記入力コネクタとともに、それぞれ前記容器の内部から前記容器の外部へ延びている出力コネクタとを備える、農業機械用の電動装置を提供する。
本発明の別の態様によれば、本発明はさらに、
容器と、
電池パックと、
前記電池パックとともに前記容器の内部に収容され、且つ前記電池パックに接続される電源管理モジュールと、
入力コネクタ及び出力コネクタとを備え、
前記入力コネクタと前記出力コネクタはそれぞれ前記容器に設置され、且つそれぞれ前記容器の内部から外部へ延びており、前記容器の内部において、前記入力コネクタは前記電池パックの入力端に接続され、前記出力コネクタは前記電池パックの出力端に接続される、農業機械の電動装置を提供する。
本発明の別の態様によれば、本発明はさらに、
（Ｓ０１）電源管理モジュールを電池パックに接続するステップと、
（Ｓ０２）前記電源管理モジュールと前記電池パックを容器内に密閉させるステップと、
（Ｓ０３）入力コネクタと出力コネクタの一端部を、前記容器の内部においてそれぞれ前記電池パックの入力端と出力端に接続し、前記入力コネクタと前記出力コネクタの他端部を、前記容器の内部から外部へ伸ばすステップとを含む、電動装置の設置方式を提供する。
本発明の別の態様によれば、本発明はさらに、前記農業機械を直接操作するための農業機械電動システムの操作ユニットであって、
前記農業機械の電池ケースと前記農業機械の機体モニターユニットに電気的に接続されるＣＡＮ通信モジュールと、
前記ＣＡＮ通信モジュールと前記農業機械の駆動システム電気的に接続して、前記駆動システムにリアルタイムにコマンドを送信するように、検出して実行可能な作動情報を提供する電気制御ユニットモジュールとを備える、農業機械電動システムの操作ユニットを提供する。
本発明の別の態様によれば、本発明はさらに、
電池制御ユニットと、
駆動機構と、
前記電池制御ユニットと前記駆動機構に接続される制御システムと、
前記駆動機構に接続される機械伝動機構であって、前記電池制御ユニットで農業機械の関連情報パラメータを検出して処理した後、農業機械の前記制御システムに電気エネルギーを出力し、前記制御システムで前記駆動機構を検出して、実行可能な前記情報パラメータを前記電池制御ユニットに提供し、最後に操作者が前記情報パラメータに基づいて前記機械伝動機構を操作して、前記農業機械を作動させて栽培作業を行う機械伝動機構とを備える、農業機械を提供する。
本発明の別の好適実施例による農業機械動力システムが配置された農業機械の立体模式図である。 本発明の上記好適実施例による前記農業機械動力システムが配置された前記農業機械の変形実施形態の立体模式図である。 本発明の上記好適実施例による農業機械動力システムのブロック図の模式図である。 本発明の上記好適実施例による農業機械動力システムの電動装置の切断構造模式図である。 本発明の上記好適実施例による農業機械動力システムの電動装置の電源管理モジュールのブロック図の模式図である。 本発明の上記好適実施例による農業機械動力システムの電動装置のコネクタの分解模式図である。 本発明の上記好適実施例による農業機械動力システムの電動装置のコネクタの別の分解模式図である。 本発明の上記好適実施例による農業機械動力システムの電動装置のコネクタの切断構造模式図である。 本発明の上記好適実施例による電動装置の図３１のＡ−Ａ線矢視立体模式図である。 本発明の上記好適実施例による電動装置のブロック図の模式図である。 本発明の上記好適実施例による電動装置の電源管理モジュールのブロック図の模式図である。 本発明の上記好適実施例による電動装置の第１替代モードの電源管理モジュールのブロック図の模式図である。 本発明の上記好適実施例による電動装置の第２替代モードの電源管理モジュールのブロック図の模式図である。 本発明の上記好適実施例による電動装置の第３替代モードの電源管理モジュールのブロック図の模式図である。 本発明の上記好適実施例による前記農業機械の機体モニターユニットのブロック模式図である。 本発明の上記好適実施例による前記農業機械の機体モニターユニットを前記農業機械に適用したときの前記農業機械の立体模式図である。 本発明の上記好適実施例による前記農業機械の電動駆動システムのブロック模式図である。 本発明の上記好適実施例による電動駆動システムを前記農業機械に適用したときの前記農業機械の立体模式図である。 本発明の上記好適実施例による電動駆動システムのモータの立体模式図である。 本発明の上記好適実施例による電動駆動システムのモータの調速機の立体模式図である。 本発明の上記好適実施例による電動駆動システムのトランスミッションの模式図である。 本発明の上記好適実施例による電動駆動システムの操作ユニットのブロック図の模式図である。 本発明の上記好適実施例による前記農業機械の概略模式図である。 本発明の上記好適実施例による前記農業機械の電池制御ユニットの構成概略図である。 本発明の上記好適実施例による前記農業機械の電池制御ユニットの第１替代モードの構成概略図である。 本発明の上記好適実施例による前記農業機械の電池制御ユニットの第２替代モードの構成概略図である。 本発明の上記好適実施例による前記農業機械の電池制御ユニットの検出方法のフローチャートである。
図１Ａ−図６に示されるように、以下、本発明の一好適実施例による農業機械動力システム４００について説明し、前記農業機械動力システム４００は、農業機械に適用されて、前記農業機械に動力を提供して、前記農業機械を駆動して作動させる。なお、前記農業機械のタイプについて、本発明の前記農業機械動力システム４００において制限されず、たとえば、前記農業機械は、移植機、田植機、植物保護装置などであってもよいが、これらに制限されない。
図１Ａ及び図６に示されるように、前記農業機械は、農業機械本体４０２と、前記農業機械本体４０２に接続して設置された前記農業機械動力システム４００とを備え、前記農業機械動力システム４００は、動力を発生させて前記農業機械本体４０２に伝達し、前記農業機械本体４０２を介して前記農業機械の操作者による農業作業を支援する。好ましくは、前記農業機械動力システム４００は前記農業機械本体４０２の先端に設置され、このような方式によれば、前記農業機械の操作者は前記農業機械を簡便且つ柔軟に操作することができ、特に前記農業機械を操作してカーブさせるとき、前記農業機械は、後輪を支点として先端を容易にリフトして、前記農業機械にカーブ操作を実行させることができる。
なお、前記農業機械の一実例において、前記農業機械本体４０２に配置されたハブは一般的なハブであってもよい。前記農業機械の別の実例において、前記農業機械本体４０２に配置されたハブ４１００はハブモータを有するハブであり、ハブモータを使用することによって、前記農業機械の伝動機構を省略して、前記農業機械の構造を簡略化させて前記農業機械自体の重量を減少させ、さらに前記農業機械の操作性を向上させることができる。前記農業機械動力システム４００は、電動装置４０１と、前記電動装置４０１と前記農業機械本体４０２に接続された動力機構４５０とを含み、前記動力機構４５０は前記電動装置４０１に接続され、前記動力機構４５０は前記農業機械本体４０２に設置され、且つ前記動力機構４５０は前記農業機械本体５０２に接続される。前記電動装置４０１は、電気エネルギーを提供して電気エネルギーを前記動力機構４５０に伝達し、前記動力機構４５０は動力を発生させて前記農業機械本体４０２に伝達し、前記農業機械本体４０２を介して前記農業機械の操作者による農業作業を支援する。
図１Ａ−図４に示されるように、前記電動装置４０１はさらに、電池パック４２０と、少なくとも２つのコネクタ４４０とを備え、少なくとも一方の前記コネクタ４４０は入力コネクタ４４０ａ、他方の前記コネクタ４４０は出力コネクタ４４０ｂであり、前記入力コネクタ４４０ａと前記出力コネクタ４４０ｂはそれぞれ前記電池パック４２０の入力端と出力端に接続され、且つ前記動力機構４５０は前記出力コネクタ４４０ｂに接続され、前記入力コネクタ４４０ａを介して外部の電気エネルギーが前記電池パック４２０に充電され、前記出力コネクタ４４０ｂを介して前記電池パック４２０に保存された電気エネルギーが前記動力機構４５０に出力され、前記動力機構４５０は動力を発生させて前記動力を前記農業機械本体４０２に伝達して、前記農業機械本体４０２を駆動して作動させる。前記電動装置４０１はさらに容器４１０を備え、前記電池パック４２０は、前記容器４１０に収容され、前記入力コネクタ４４０ａと前記出力コネクタ４４０ｂはそれぞれ前記容器４１０に設置され、且つ前記容器４１０の内部から外部に延びており、それにより、前記入力コネクタ４４０ａは前記容器４１０の内部において前記電池パック４２０の入力端に接続され、前記出力コネクタ４４０ｂは、前記容器４１０の内部において前記電池パック４２０の出力端に接続される。なお、前記入力コネクタ４４０ａを介して前記容器４１０の外部で電気エネルギーが前記電池パック４２０に充電され、前記出力コネクタ４４０ｂを介して前記容器４１０の外部で前記電池パック４２０に保存された電気エネルギーが前記動力機構４５０に提供される。
前記電動装置４０１はさらに電源管理モジュール４３０を備え、前記電源管理モジュール４３０は、前記容器４１０に収容され、且つ前記電池パック４２０に接続される。前記電源管理モジュール４３０は、前記電池パック４２０が前記入力コネクタ４４０ａを介して電気エネルギーを充電され、前記出力コネクタ４４０ｂを介して電気エネルギーを出力したときに、前記電池パック４２０のリアルタイムデータを収集して、前記電池パック４２０のリアルタイム状態を取得することで、前記電池パック４２０がバランスよく電気エネルギーを出力できるように前記電池パック４２０を管理し、このような方式によれば、前記電源管理モジュール４３０は、前記電池パック４２０への過充電又は過放電操作を防止して、前記電池パック４２０の耐用年数を延ばす。
前記電池パック４２０と前記電源管理モジュール４３０はそれぞれ、前記容器４１０に収容されて、前記容器４１０を介して前記容器４１０の外部環境から遮断されている。つまり、前記容器４１０は、前記電池パック４２０と前記電源管理モジュール４３０を密閉させて、前記容器４１０の外部の水蒸気や湿気の前記容器４１０の内部への侵入を防止し、このような方式によれば、本発明の前記農業機械動力システム４００が配置された前記農業機械は、特に水田又はその他の高湿度環境用に適する。なお、前記電池パック４２０は少なくとも２つの充電電池４２１を含む。本発明の前記農業機械動力システム４００において、各前記充電電池４２１は並列接続方式で接続されて前記電池パック４２０を構成し、このような方式によれば、前記電池パック４２０の数を増大して、前記電池パック４２０のコストを削減させる。本発明では、前記電池パック４２０を構成する前記充電電池４２１のタイプについて制限がなく、たとえば、前記充電電池４２１は、鉛蓄電池、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池、亜鉛空気電池、太陽電池、バイオ電池又は燃料電池などであってもよい。
本発明の前記農業機械動力システム４００の前記動力機構４５０はさらに、モータユニット４５１と動力伝達ユニット４５２を備え、前記モータユニット４５１は、前記電池パック４２０に接続され、前記動力伝達ユニット４５２は前記モータユニット４５１に接続される。具体的には、前記出力コネクタ４４０ｂはさらに、前記モータユニット４５１に接続されて、前記電池パック４２０に保存された電気エネルギーを前記モータユニット４５１に提供して動力を発生させ、すなわち、前記モータユニット４５１は、前記出力コネクタ４４０ｂを介して前記電池パック４２０に接続され、前記動力伝達ユニット４５２はそれぞれ前記モータユニット４５１と前記農業機械本体４０２に接続され、前記モータユニット４５１により生じた動力を前記農業機械本体４０２に伝達し、それにより前記農業機械本体４０２を駆動して作動させる。
前記モータユニット４５１はさらに、金属ハウジング４５１１と、前記ハウジング４５１１の内部空間に設置されたかご型ＡＣモータ４５１２とを含み、前記電池パック４２０の出力端に接続された前記コネクタ４４０はさらに前記モータユニット４５１の前記かご型ＡＣモータ４５１２に接続される。なお、前記ハウジング４５１１はアルミニウム合金材料で製造でき、たとえば、前記ハウジング４５１１は、アルミニウム合金材料を用いてアルミニウム合金圧力鋳造プロセスで成形されるものであり、このような方式によれば、前記モータユニット４５１の強度を確保するとともに前記モータユニット４５１の重量を減少させるだけでなく、前記モータユニット４５１の放熱能力を向上させて、前記モータユニット４５１の長時間作動の場合の温度を下げる。なお、前記ハウジング４５１１はまた、前記モータユニット４５１のシール性を確保して、外部の水蒸気又は湿気の前記ハウジング４５１１の内部空間への侵入により前記かご型ＡＣモータ４５１２が破壊されることを避ける。前記動力伝達ユニット４５２は前記かご型ＡＣモータ４５１２に接続される。
図２に示されるように、前記電動装置４０１は放熱機構４６０を含み、前記放熱機構４６０は前記容器４１０に設置され、且つ前記電池パック４２０に隣接して設置されて、前記容器４１０に収容された前記電池パック４２０が作動するときに生じた熱量を前記容器４１０の外部環境へ放熱し、それにより前記容器４１０の内部の温度が適切な範囲に維持される。
前記放熱機構４６０は、前記電源管理モジュール４３０で前記放熱機構４６０の作動状態を管理し、たとえば前記電源管理モジュール４３０で前記放熱機構４６０の回転数などの作動状態を制御して、前記容器４１０の内部温度を適切な範囲に保持して、さらに本発明の前記農業機械動力システム４００の前記電動装置４０１が使用されるときの安定性を確保するように、前記電源管理モジュール４３０に接続されてもよい。
前記電動装置４０１はさらに、少なくとも２つのシール部材４７０を含み、前記シール部材４７０はそれぞれ前記入力コネクタ４４０ａと前記容器４１０の間、及び前記出力コネクタ４４０ｂと前記容器４１０の間に設置されて、前記入力コネクタ４４０ａと前記容器４１０の間に形成された隙間及び前記出力コネクタ４４０ｂと前記容器４１０の間に形成された隙間をシールして、水蒸気又は湿気が前記入力コネクタ４４０ａと前記容器４１０の間及び前記出力コネクタ４４０ｂと前記容器４１０の間に形成された隙間から前記容器４１０の内部に侵入されることを防止して、それにより前記容器４１０のシール性を向上させる。図４に示されるように、前記電源管理モジュール４３０はさらに、互いに接続された、収集モジュール４３１、分析モジュール４３２及び制御モジュール４３３を含む。前記収集モジュール４３１は、前記電池パック４２０に接続されて、前記電池パック４２０のリアルタイムデータを収集して、該リアルタイムデータを前記分析モジュール４３２に送信し、前記分析モジュール４３２は、前記収集モジュール４３１が収集したリアルタイムデータに基づいて、前記電池パック４２０のリアルタイム状態を取得し、前記制御モジュール４３３は、前記分析モジュール４３２が取得した前記電池パック４２０のリアルタイム状態に基づいて、前記電池パック４２０を管理する。
前記電源管理モジュール４３０は前記電池パック４２０の放電過程を管理できる。前記収集モジュール４３１は、前記電池パック４２０が外部へ電気エネルギーを出力するときに、前記充電電池４２１ごとのリアルタイムデータを収集し、たとえば、前記収集モジュール４３１は、各前記充電電池４２１が外部へ出力した電圧及び／又は電流などのリアルタイムデータを収集し、且つ該リアルタイムデータを前記分析モジュール４３２に送信する。前記分析モジュール４３２は、前記収集モジュール４３１が収集した各前記充電電池４２１のリアルタイムデータに基づいて、前記電池パック４２０と前記電池パック４２０の各前記充電電池４２１のリアルタイム状態を取得し、たとえば、前記分析モジュール４３２は、前記収集モジュール４３１が取得した各前記充電電池４２１が外部へ出力した電圧及び／又は電流に基づいて、前記電池パック４２０と前記電池パック４２０の各前記充電電池４２１の残量を取得する。前記制御モジュール４３３は、前記分析モジュール４３２が取得した前記電池パック４２０と前記電池パック４２０の各前記充電電池４２１のリアルタイム状態に基づいて、前記電池パック４２０と前記電池パック４２０の各前記充電電池４２１を管理し、たとえば、前記制御モジュール４３３は、各前記充電電池４２１の残量に基づいて、前記電池パック４２０の各前記充電電池４２１の残量を均等化させるように各前記充電電池４２１が外部へ出力した電気エネルギーの量を制御し、このような方式によれば、前記電源管理モジュール４３０は、前記電池パック４２０の放電過程を管理できる。
前記電源管理モジュール４３０は前記電池パック４２０の充電過程を管理できる。前記収集モジュール４３１は、前記電池パック４２０が充電されたときに、各前記充電電池４２１のリアルタイムデータを収集し、たとえば、前記収集モジュール４３１は、各前記充電電池４２１に充電される電気エネルギーの電圧及び／又は電流などのリアルタイムデータを収集して、該リアルタイムデータを前記分析モジュール４３２に送信する。前記分析モジュール４３２は、前記収集モジュール４３１が収集した各前記充電電池４２１のリアルタイムデータに基づいて、前記電池パック４２０と前記電池パック４２０の各前記充電電池４２１のリアルタイム状態を取得し、たとえば、前記分析モジュール４３２は、前記収集モジュール４３１が取得した各前記充電電池４２１に充電される電気エネルギーの電圧及び／又は電流に基づいて、前記電池パック４２０と前記電池パック４２０の各前記充電電池４２１の残量を取得する。前記制御モジュール４３３は、前記分析モジュール４３２が取得した前記電池パック４２０と前記電池パック４２０の各前記充電電池４２１のリアルタイム状態に基づいて、前記電池パック４２０と前記電池パック４２０の各前記充電電池４２１を管理し、たとえば、前記制御モジュール４３３は、各前記充電電池４２１の残量に基づいて、前記電池パック４２０の各前記充電電池４２１に充電される残量を均等化させるように各前記充電電池４２１に充電される電気エネルギーの量を制御し、このような方式によれば、前記電源管理モジュール４３０は、前記電池パック４２０の充電過程を管理できる。
さらに、前記収集モジュール４３１は、電圧センサ４３１１、電流センサ４３１２及び温度センサ４３１３のうちの少なくとも１種を含み、前記収集モジュール４３１は、前記電圧センサ４３１１と前記電流センサ４３１２によって、前記電池パック４２０で外部へ電気エネルギーを出力し又は前記電池パック４２０に電気エネルギーを充電するときに、前記電池パック４２０のリアルタイム状態を収集し、前記温度センサ４３１３によって、前記容器４１０の内部温度を収集して前記電池パック４２０のリアルタイム状態を取得する。好ましくは、前記収集モジュール４３１の前記電圧センサ４３１１、前記電流センサ４３１２及び前記温度センサ４３１３は、ＣＡＮバス（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋバス）を介して前記電源管理モジュール４３０に接続される。
前記電動装置４０１はさらに表示機構４８０を含み、前記電源管理モジュール４３０はさらに前記表示機構４８０に接続されたフィードバックモジュール４３４を含み、前記フィードバックモジュール４３４は、前記電源管理モジュール４３０が取得した前記電池パック４２０のリアルタイム状態を前記表示機構４８０に送信して、前記農業機械の操作者により視認可能であり、このような方式によれば、前記農業機械の操作者が前記農業機械を効果的に操作できるように、前記農業機械の操作者と前記農業機械の間のインタラクションを可能にする。当業者にとって明らかなように、前記フィードバックモジュール４３４は、前記収集モジュール４３１、前記分析モジュール４３２及び前記制御モジュール４３３に互いに接続される。
図５及び図６に示されるように、本発明の前記農業機械動力システム４００の前記電動装置４０１の前記コネクタ４４０は、固定接続部４４１と、前記固定接続部４４１に取り外可能に装着される可動接続部４４２とを含み、前記固定接続部４４１は前記容器４１０に設置され、且つ前記容器４１０の内部から外部へ延びており、前記固定接続部４４１は、前記容器４１０の内部において、前記電池パック４２０の入力端又は出力端に接続される。前記可動接続部４４２は前記動力機構４５０に接続され、前記可動接続部４４２が前記固定接続部４４１に装着され且つ通電されると、前記電池パック４２０は、前記コネクタ４４０によって電気エネルギーを前記動力機構４５０に伝達して動力を発生させて出力する。前記コネクタ４４０はさらに防水機構４４３を含み、前記防水機構４４３はさらに、前記固定接続部４４１と前記可動接続部４４２の間に設置された第１防水パッド４４３１を含み、前記第１防水パッド４４３１は、前記固定接続部４４１と前記可動接続部４４２の間に形成された隙間をシールし、水蒸気又は湿気が前記固定接続部４４１と前記可動接続部４４２の間に形成された隙間から前記コネクタ４４０の内部に侵入することを避け、それにより農業機械が農業生産に用いられる場合の前記電動装置４０１の信頼性を確保する。
前記固定接続部４４１はソケットハウジング４４１１とソケット本体４４１２を含む。前記ソケットハウジング４４１１は、前記容器４１０に設置され且つ前記容器４１０の内部から外部に延びており、前記シール部材４７０は、前記容器４１０と前記ソケットハウジング４４１１の間に設置されて、前記容器４１０の外部の水蒸気又は湿気が前記ソケットハウジング４４１１と前記容器４１０の間に形成された隙間から前記容器４１０の内部に侵入することを避ける。前記ソケット本体４４１２は、前記ソケットハウジング４４１１に設置され、前記容器４１０の内部においてその端部が前記電池パック４２０に接続される。
前記可動接続部４４２はプラグハウジング４４２１、プラグ本体４４２２、環状締結素子４４２３及び防水素子４４２４を含む。前記プラグハウジング４４２１は、プラグハウジング本体４４２１１と、前記プラグハウジング本体４４２１１に一体に設置された第１バリア体４４２１２とを含み、前記プラグ本体４４２２は、前記プラグハウジング４４２１の前記プラグハウジング本体４４２１１に設置され、且つ前記可動接続部４４２は、前記動力機構４５０に接続される。前記締結素子４４２３は、環状締結本体４４２３１と前記締結本体４４２３１の端部の内壁に沿って一体に設置された第２バリア体４４２３２とを含み、前記ソケット本体４４１２は雄ねじを有し、前記締結素子４４２３の前記締結本体４４２３１は雌ねじを有し、且つ前記締結素子４４２３の前記締結本体４４２３１の雌ねじが前記ソケット本体４４１２の雄ねじと互いに噛み合い、それによって、前記締結素子４４２３の前記第２バリア体４４２３２が前記プラグハウジング４４２１の前記第１バリア体４４２１２を押し付ける方式で、前記可動接続部４４２は前記固定接続部４４１に装着され、且つ前記プラグ本体４４２２は前記ソケット本体４４１２に電気的に接続される。前記第１防水パッド４４３１は、前記プラグハウジング４４２１の前記第１バリア体４４２１２と前記ソケットハウジング４４１１により押し付けられるときに、前記プラグハウジング４４２１の前記プラグハウジング本体４４２１１と前記ソケットハウジング４４１１の間に形成された隙間に応じて変形できるように、前記プラグハウジング４４２１の前記第１バリア体４４２１２と前記ソケットハウジング４４１１の間に設置され、それにより、前記第１防水パッド４４３１は、前記プラグハウジング４４２１の第１バリア体４４２１２と前記ソケットハウジング４４１１の間に形成された隙間をシールする。前記防水機構４４３はさらに第２防水パッド４４３２を含み、前記第２防水パッド４４３２は、前記プラグハウジング４４２１の前記第１バリア体４４２１２と前記締結素子４４２３の前記第２バリア体４４２３２により押し付けられるときに、前記プラグハウジング４４２１の前記第１バリア体４４２１２と前記締結素子４４２３の前記第２バリア体４４２３２の間に形成された隙間に応じて変形できるように、前記前記プラグハウジング４４２１の前記第１バリア体４４２１２と前記締結素子４４２３の前記第２バリア体４４２３２の間に設置され、それにより、前記第２防水パッド４４３２は、前記プラグハウジング４４２１の前記第１バリア体４４２１２と前記締結素子４４２３の前記第２バリア体４４２３２の間に形成された隙間をシールする。
前記防水素子４４２４は、中空取付体４４２４１と、前記取付体４４２４１の端部に設置された中空接続体４４２４２とを含む。前記取付体４４２４１は雌ねじを有し、前記プラグハウジング４４２１の前記プラグハウジング本体４４２１１は雄ねじを有し、前記取付体４４２４１の雌ねじは前記プラグハウジング４４２１の前記プラグハウジング本体４４２１１の雄ねじと螺合して、前記防水素子４４２４を前記プラグハウジング４４２１に取り付ける。前記防水機構４４３はさらに第３防水パッド４４３３を含み、前記第１防水パッド４３３は、前記防水素子４４２４の前記取付体４４２４１と前記プラグハウジング４４２１の前記プラグハウジング本体４４２１１が押されたときに、前記防水素子４４２４の前記取付体４４２４１と前記プラグハウジング４４２１の前記プラグハウジング本体４４２１１の間に形成された隙間に基づいて変形できるように、前記防水素子４４２４の前記取付体４４２４１と前記プラグハウジング４４２１の前記プラグハウジング本体４４２１１の間に設置され、それにより、前記第３防水パッド４４３３は、前記防水素子４４２４の前記取付体４４２４１と前記プラグハウジング４４２１の前記プラグハウジング本体４４２１１の間の隙間をシールする。
前記防水機構４４３はさらに柔軟性防水栓４３４を含み、前記防水栓４３４は、中心貫通孔４３４１を有し、前記防水栓４３４の前記中心貫通孔４３４１の寸法をワイヤーの寸法より小さくすることによって、ワイヤーが前記防水栓４３４の前記中心貫通孔４３４１を貫通して保持されるときに、前記防水栓４３４は、ワイヤーの周辺でワイヤーを押し付け、前記防水栓４３４の前記中心貫通孔４３４１を形成する内壁とワイヤーの外壁の間での隙間の発生を防止して、それにより外部の水蒸気又は湿気が前記防水栓４３４の前記中心貫通孔４３４１を形成する中壁とワイヤーの外壁の間の隙間から前記コネクタ４４０の内部に侵入することを避ける。好ましくは、前記防水栓４３４の寸法を前記防水素子４４２４の前記接続体４４２４２の通路寸法よりわずかに大きくすることによって、前記防水栓４３４を前記防水素子４４２４の前記接続体４４２４２の通路に挿入した後、前記防水栓４３４と前記防水素子４４２４の前記接続体４４２４２の内壁の間に隙間が発生しないようにして、さらに外部の水蒸気又は湿気が前記防水栓４３４の外壁と前記防水素子４４２４の前記接続体４４２４２の内壁の間に形成された隙間から前記コネクタ４４０の内部に侵入することを避ける。さらに、前記可動接続部４４２はさらに保持素子４２５を含み、前記保持素子４２５は前記防水素子４４２４の前記接続体４４２４２に取り外し可能に装着され、それにより前記保持素子４２５はワイヤーを適切な位置に保持できる。
本発明の明細書の図面の図８−図１０を参照すると、本発明の上記好適実施例による前記農業機械の電動装置５０１が説明されている。本発明の前記電動装置５０１は、農業機械本体５０２に設置されて、前記農業機械本体５０２に動力を提供して、前記農業機械本体５０２を駆動して作動させ、前記農業機械本体５０２と前記農業機械本体５０２に設置された前記電動装置５０１は電動歩行型田植機を構成する。前記電動装置５０１が前記農業機械本体５０２に動力を提供する過程において、前記電動装置５０１は有害な気体やノイズを一切発生させず、このような方式によれば、前記電動装置５０１は、前記農業機械に用いられる場合、環境を汚染することがなく、さらに前記農業機械の操作者の健康を損なうこともない。
図８−図１０に示されるように、本発明の前記電動装置５０１は、容器５１０、電池パック５２０、電源管理モジュール５３０及び少なくとも２つのコネクタ５４０を含む。前記電池パック５２０と前記電源管理モジュール５３０はそれぞれ前記容器５１０の内部に収容され、前記電源管理モジュール５３０は前記電池パック５２０に接続される。前記コネクタ５４０は入力コネクタ５４０ａと出力コネクタ５４０ｂを含み、前記入力コネクタ５４０ａと前記出力コネクタ５４０ｂはそれぞれ前記容器５１０に設置され、それにより前記入力コネクタ５４０ａと前記出力コネクタ５４０ｂはそれぞれ前記容器５１０の内部から外部へ延び、前記入力コネクタ５４０ａは前記容器５１０の内部において前記電池パック５２０の入力端に接続され、前記出力コネクタ５４０ｂは前記容器５１０の外部において前記電池パック５２０の出力端に接続される。前記電源管理モジュール５３０は、前記電池パック５２０が前記入力コネクタ５４０ａを介して電気エネルギーを充電され又は前記出力コネクタ５４０ｂを介して電気エネルギーを入力するときに、前記電池パック５２０のリアルタイムデータを収集して、前記電池パック５２０のリアルタイム状態を取得し、それによって前記電池パック５２０がバランスよく電気エネルギーを出力できるように、前記電池パック５２０を管理し、このような方式によれば、前記電源管理モジュール５３０は、前記電池パック５２０の過充電操作と過放電操作を防止し、それにより前記電池パック５２０の耐用年数を延長させる。
当業者であれば、前記入力コネクタ５４０ａを介して、前記容器５１０の外部で電気エネルギーを前記容器５１０の内部に収容された前記電池パック５２０に供給して貯蔵できることを理解すべきである。それに対応して、前記出力コネクタ５４０ｂを介して、前記容器５１０の外部で前記電池パック５２０に貯蔵された電気エネルギーを外部に伝達して動力を提供できる。つまり、前記電池パック５２０と前記電源管理モジュール５３０はそれぞれ、前記容器５１０に密閉され、且つ前記容器５１０の外部でそれぞれ電気エネルギーが前記電池パック５２０に貯蔵されるか、前記電池パック５２０に貯蔵された電気エネルギーが外部に伝達され、このような方式によれば、本発明の前記電動装置５０１が配置された前記農業機械を水田又はその他の湿潤環境に適用する場合は、前記電池パック５２０と前記電源管理モジュール５３０を破損することがない。前記電池パック５２０は少なくとも２つの充電電池５２１を含む。
図９に示されるように、前記電動装置５０１は動力機構５５０を含み、前記動力機構５５０は前記出力コネクタ５４０ｂに接続され、前記動力機構５５０は前記農業機械本体５０２に設置され、且つ前記動力機構５５０は前記農業機械本体５０２に接続されて、前記出力コネクタ５４０ｂを介して前記電池パック５２０に貯蔵された電気エネルギーを前記容器５１０の外部で前記動力機構５５０に提供し、それにより前記動力機構５５０は動力を発生させて動力を伝達して、前記農業機械本体５０２を駆動して作動させる。なお、前記動力機構５５０は、電気エネルギーを提供されると動力を発生できる任意の機械構造である。つまり、前記動力機構５５０は、前記農業機械本体５０２に接続され、それにより前記電池パック５２０から提供された電気エネルギーの作用によって動力を発生させて、前記動力を前記農業機械本体５０２に伝達する。前記電動装置５０１は放熱機構５６０を含み、前記放熱機構５６０は、前記容器５１０に設置されて、前記電池パック５２０が作動するときに生じた熱量を向流させて前記容器５１０の外部環境へ伝達して、それにより前記容器５１０の内部温度を適切な範囲に保持する。
前記放熱機構５６０はさらに、前記電源管理モジュール５３０に接続されて、前記電源管理モジュール５３０により作動状態を管理され、たとえば、前記電源管理モジュール５３０は、前記放熱機構５６０の回転数などの作動状態を制御することで、前記容器５１０の温度を適切な範囲に保持して、さらに前記電動装置５０１の使用時の安定性を確保する。前記電動装置５０１はさらに、少なくとも２つのシール部材５７０を含み、各前記シール部材５７０はそれぞれ、前記入力コネクタ５４０ａと前記容器５１０の間及び前記出力コネクタ５４０ｂと前記容器５１０の間に設置されて、前記容器５１０のシール性を確保する。好ましくは、前記シール部材５７０は、防水性と防油性を有するシールオイルシールとして、いずれかの液体が前記入力コネクタ５４０ａと前記容器５１０の間及び前記出力コネクタ５４０ｂと前記容器５１０の間の隙間から前記容器５１０に侵入することを防止し、それにより前記容器５１０に収容された前記電池パック５２０と前記電源管理モジュール５３０をシール状態にする。
図１０に示されるように、前記電源管理モジュール５３０はさらに、互いに接続された、収集モジュール５３１、分析モジュール５３２及び制御モジュール５３３を含む。前記収集モジュール５３１は、前記電池パック５２０に接続されて、前記電池パック５２０のリアルタイムデータを収集して該リアルタイムデータを前記分析モジュール５３２に送信し、前記分析モジュール５３２は、前記収集モジュール５３１が収集したリアルタイムデータに基づいて、前記電池パック５２０のリアルタイム状態を取得し、前記制御モジュール５３３は、前記分析モジュール５３２が取得した前記電池パック５２０のリアルタイム状態に基づいて、前記電池パック５２０を管理する。前記電源管理モジュール５３０は前記電池パック５２０の放電過程を管理できる。前記収集モジュール５３１は、前記電池パック５２０が外部へ電気エネルギーを出力するときに、各前記充電電池５２１のリアルタイムデータを収集し、たとえば、前記収集モジュール５３１は、各前記充電電池５２１が外部へ出力する電圧及び／又は電流などのリアルタイムデータを収集し、且つ該リアルタイムデータを前記分析モジュール５３２に送信する。前記分析モジュール５３２は、前記収集モジュール５３１が収集した各前記充電電池５２１のリアルタイムデータに基づいて、前記電池パック５２０と前記電池パック５２０の各前記充電電池５２１のリアルタイム状態を取得し、たとえば、前記分析モジュール５３２は、前記収集モジュール５３１が取得した各前記充電電池５２１が外部へ出力する電圧及び／又は電流に基づいて、前記電池パック５２０と前記電池パック５２０の各前記充電電池５２１の残量を取得する。前記制御モジュール５３３は、前記分析モジュール５３２が取得した前記電池パック５２０と前記電池パック５２０の各前記充電電池５２１のリアルタイム状態に基づいて、前記電池パック５２０と前記電池パック５２０の各前記充電電池５２１を管理し、たとえば、前記制御モジュール５３３は、各前記充電電池５２１の残量に基づいて、各前記充電電池５２１が外部へ出力する電気エネルギーの量を制御し、それにより前記電池パック５２０の各前記充電電池５２１の残量のバランスを取り、このような方式によれば、前記電源管理モジュール５３０は前記電池パック５２０の放電過程を管理できる。
前記電源管理モジュール５３０は前記電池パック５２０の充電過程を管理できる。前記収集モジュール５３１は、前記電池パック５２０が充電されるときに、各前記充電電池５２１のリアルタイムデータを収集し、たとえば、前記収集モジュール５３１は、各前記充電電池５２１に充電される電気エネルギーの電圧及び／又は電流などのリアルタイムデータを収集し、且つ該リアルタイムデータを前記分析モジュール５３２に送信する。前記分析モジュール５３２は、前記収集モジュール５３１が収集した各前記充電電池５２１のリアルタイムデータに基づいて、前記電池パック５２０と前記電池パック５２０の各前記充電電池５２１のリアルタイム状態を取得し、たとえば、前記分析モジュール５３２は、前記収集モジュール５３１が取得した各前記充電電池５２１に充電される電気エネルギーの電圧及び／又は電流に基づいて、前記電池パック５２０と前記電池パック５２０の各前記充電電池５２１の残量を取得する。前記制御モジュール５３３は、前記分析モジュール５３２が取得した前記電池パック５２０と前記電池パック５２０の各前記充電電池５２１のリアルタイム状態に基づいて、前記電池パック５２０と前記電池パック５２０の各前記充電電池５２１を管理し、たとえば、前記制御モジュール５３３は、各前記充電電池２１の残量に基づいて、各前記充電電池５２１へ充電される電気エネルギーの量を制御し、それにより前記電池パック５２０の各前記充電電池５２１に充電される残量のバランスを取り、このような方式によれば、前記電源管理モジュール５３０は前記電池パック５２０の充電過程を管理できる。
さらに、前記収集モジュール５３１は、電圧センサ５３１１、電流センサ５３１２及び温度センサ５３１３のうちの少なくとも１種を含み、前記電圧センサ５３１１及び前記電流センサ５３１２によって、前記収集モジュール５３１は、前記電池パック５２０を用いて外部へ電気エネルギーを出力し又は前記電池パック５２０に電気エネルギーを充電するときに、前記電池パック５２０のリアルタイム状態を取得し、前記温度センサ５３１３によって、前記収集モジュール５３１は、前記容器５１０の内部温度を収集して前記電池パック５２０のリアルタイム状態を取得する。好ましくは、前記収集モジュール５３１の前記電圧センサ５３１１、前記電流センサ５３１２及び前記温度センサ５３１３は、ＣＡＮバス（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋバス）を介して、前記電源管理モジュール５３０に接続される。
前記電動装置５０１はさらに表示機構５８０を含み、前記電源管理モジュール５３０はさらに、前記表示機構５８０に接続されたフィードバックモジュール５３４を含み、前記フィードバックモジュール５３４は、前記電源管理モジュール５３０が取得した前記電池パック５２０のリアルタイム状態を前記表示機構５８０に送信し、前記農業機械の操作者により確認され、このような方式によれば、電動歩行型田植機の操作者が前記農業機械をよく操作できるように、前記農業機械の操作者と前記農業機械の間のインタラクションを可能にする。当業者であれば、前記フィードバックモジュール５３４は前記収集モジュール５３１、前記分析モジュール５３２及び前記制御モジュール５３３に互いに接続されることを理解すべきである。
図１１には、前記電源管理モジュール６３０の第１替代モードが示されており、前記電源管理モジュール６３０は、診断モジュール６３１Ａ、管理モジュール６３２Ａ及び表示ユニット６３３Ａを含む。前記電池パック６２０はそれぞれ、前記診断モジュール６３１Ａ、前記管理モジュール６３２Ａ及び前記表示ユニット６３３Ａに電気的に接続され、前記診断モジュール６３１Ａ、前記管理モジュール６３２Ａ及び前記表示ユニット６３３Ａはそれぞれ、データ収集、電池状態推定、エネルギー管理、安全管理、通信機能、熱管理、充電確保機能、故障診断及び履歴データ記憶などの管理を行うように、組み合わせて使用される。
図１２には、前記電源管理モジュール６３０の第２替代モードが示されており、前記電源管理モジュール６３０は、制御ユニット６３０１、温度センサ６３０２、等化回路６３０３、電圧収集回路６３０４、電流収集回路６３０５、駆動処理回路６３０６、充放電ユニット６３０７、短絡保護回路６３０８、記憶装置６３０９、電源回路６３１０、ＲＳ３１１通信ドライバ６３１１、及びＣＡＮ−ＢＵＳ通信ドライバ６３１２を含み、以上の各ユニット及び回路は、設計のニーズに応じて接続されて、前記電池パック６２０について効果的に管理と安全性監視を行う。前記電源管理モジュール６３０による前記電池パック６２０の管理には、ＳＯＣを正確に予測し、すなわち前記電池パック６２０の荷電状態（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ、ＳＯＣ）である電池残量を正確に予測し、前記電源管理モジュール６３０でＳＯＣを合理的な範囲に維持し、過充電又は過放電による前記電池パック６２０のダメージを防止し、さらに前記電池パック６２０に残されるエネルギー又はエネルギー貯蔵電池の荷電状態を常に報知することが含まれる。
図１３には、前記電源管理モジュール６３０の第３替代モードが示されており、前記電源管理モジュール６３０は、制御ユニット６３１Ｂ、電圧検出ユニット６３２Ｂ、温度検出ユニット６３３Ｂ、保護ユニット６３４Ｂ、充電均等化ユニット６３５Ｂ、記憶装置６３６Ｂ、バッテリ残量ゲージ６３７Ｂ、保護回路６３８Ｂ及びアダプタモジュール６３９Ｂを含み、以上の各ユニット及び回路は、設計のニーズに応じて接続されて、前記電池パック６２０について効果的に管理と安全性の監視を行う。前記電源管理モジュール６３０による前記電池パック６２０の管理には、ＳＯＣを正確に予測し、すなわち前記電池パック６２０の荷電状態（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ、ＳＯＣ）である電池残量を正確に予測し、前記電源管理モジュール６３０でＳＯＣを合理的な範囲に維持して、過充電又は過放電による前記電池パック６２０へのダメージを防止し、さらに前記電池パック６２０に残されるエネルギー又はエネルギー貯蔵電池の荷電状態を常に報知することが含まれる。
さらに、なお、前記電動装置６０１内の前記電池パック６２０の電気エネルギーが切れたときに、前記コネクタ６４０を介して直接充電してもよく、前記農業機械において前記電動装置６０１を交換してもよい。つまり、前記農業機械は、前記電動装置６０１を着脱可能に固定するための取付溝を含み、このように、前記電動装置６０１内の前記電気エネルギーが切れたときに、電気エネルギーが十分に充電された電動装置６０１に簡便に交換されるように、前記電動装置６０１を前記農業機械から容易に交換でき、前記農業機械の操作への影響を防止する。特に、前記電動装置６０１の前記農業機械での取付位置については、従来の田植機の構造をできるだけ変化させないように、従来の田植機の内燃機関の位置に取り付けた方が好ましい。別の示例では、前記農業機械のバランスを容易に取り、簡便且つ安全に使用するために、前記電動装置６０１は、前記農業機械の重心位置に設置されてもよい。
さらに、本発明はさらに電動歩行型田植機の電動装置６０１の設置方式を提供し、（Ｓ０１）電源管理モジュール６３０を電池パック６２０に接続するステップと、（Ｓ０２）前記電源管理モジュール６３０と前記電池パック６２０を容器６１０に密閉させるステップと、（Ｓ０３）入力コネクタ６４０ａと出力コネクタ６４０ｂの一端部を、前記容器６１０の内部においてそれぞれ前記電池パック６２０の入力端と出力端に接続し、前記入力コネクタ６４０ａと前記出力コネクタ６４０ｂの他端部を前記容器６１０の内部から外部へ伸ばすステップとを含む。
図１４及び図１５には、前記農業機械の電池ボックス７１０などの電気部分をモニターするための前記農業機械の機体モニターユニット７５０が示されている。具体的には、前記農業機械は、電池ボックス７１０、制御システム７２０、駆動システム７３０、機械伝動機構７４０、機能実行ユニット７６０及び本体７７０を含む。前記本体７７０は、機体支持フレーム７７１と走行ユニット７７２を含み、前記走行ユニット７７２は回動可能に前記機体支持フレーム７７１に設置される。前記電池ボックス７１０、前記機械伝動機構７４０、前記駆動システム７３０及び前記制御システム７２０のいずれも前記機体支持フレーム７７１に設置され、前記機能実行ユニット７６０と前記走行ユニット７７２はそれぞれ駆動可能に前記機械伝動機構７４０に設置される。前記電池ボックス７１０は、電気エネルギーを出力して、前記機械伝動機構７４０を駆動するように前記駆動システム７３０を制御し、前記機械伝動機構７４０は、前記農業機械の前進後進などの運転を行い、且つ前記機能実行ユニット７６０を連動して、農作物耕作等などの機能を実行させる目的を果たす。
図１４に示されるように、前記電池ボックス７１０は前記農業機械に電力エネルギーを提供する。具体的には、前記電池ボックス７１０は、電池ケース７１１、電池パック７１２、電池管理システム７１３及び出力端コネクタ７１４を含む。前記電池パック７１２と前記電池管理システム７１３は電気的に接続され、且つ前記電池パック７１２と前記電池管理システム７１３は前記電池ケース７１１内に設置される。前記出力端コネクタ７１４は前記電池ケースの側部に設置され、前記出力端コネクタ７１４は前記制御システム７２０と前記機体モニターユニット７５０に接続される。前記出力端コネクタ７１４はさらにＣＡＮ出力端７１４１と電源ケーブル出力端７１４２を含む。前記ＣＡＮ出力端７１４１は、前記電池パック７１２、前記制御システム７２０及び前記機体モニターユニット７５０に接続され、前記ＣＡＮ出力端７１４１は、ＣＡＮバス方式で、ほかの部材と情報交換を行い、たとえば、前記ＣＡＮ出力端７１４１は、前記電池パック７１２、前記制御システム７２０及び前記機体モニターユニット７５０と情報交換を行える。前記電源ケーブル出力端７１４２は前記電池パック７１２に接続され、且つ電源アダプタ７９０に接続されることができ、前記電源アダプタ７９０は交流電源に外付けされて、前記電池パック７１２を充電する。
さらに、前記電池パック７１２の内部には複数の電池ユニット７１２０を有し、各前記電池ユニット７１２０は並列接続された後、前記電池管理システム７１３に電気的に接続される。前記電池パック７１２は、前記電池管理システム７１３で検出した後に電気エネルギーを出力し、それにより前記農業機械に動力エネルギーを提供する。
つまり、本発明の本好適実施例において、前記電池ケース７１１はさらに２つのエンドカバーを含み、前記出力端コネクタ７１４は前記エンドカバーの両側に設置される。前記電池管理システム７１３は、ＣＡＮバス方式で前記農業機械の前記制御システム７２０と情報インタラクションを行う。前記電池管理システム７１３は、前記機体モニターユニット７５０に電気的に接続され、ヒューマンマシンインタラクションを容易にするために、前記出力端コネクタ７１４を介して前記電池パック７１２の情報を前記機体モニターユニット７５０に出力する。前記駆動システム７３０の状態情報は、前記制御システム７２０により前記機体モニターユニット７５０に出力され、前記機能実行ユニット７６０の作動状態情報も前記機体モニターユニット７５０に出力され得、このように、操作者は前記機体モニターユニット７５０の表示情報に基づいて、前記農業機械の各状態をタイムリーにモニターして調整し、前記農業機械全体を正常な動作状態に保持することができる。
より具体的には、前記電池管理システム７１３（英語名、ＢＡＴＴＥＲＹ ＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴ ＳＹＳＴＥＭ、以下、略称ＢＭＳ）は、前記電池パック７１２と操作者との間のリンクと言えるものであり、主に前記電池ユニット７１２０を対象とし、たとえば、前記電池ユニット７１２０は充電電池であってもよいが、それに制限されない。前記電池管理システム（ＢＭＳ）７１３は主に、電池の利用率を向上させて、電池の過充電や過放電を防止し、電池の耐用年数を延長させ、電池状態を監視するためである。
前記農業機械の前記電池管理システム（ＢＭＳ）７１３は主に、前記農業機械の電池パラメータに対するリアルタイムモニタリング、故障診断、ＳＯＣ推定、短絡保護、リーク検出、表示警報、充放電選択などを行い、且つＣＡＮバス方式で前記農業機械の前記制御システム７２０及び前記機体モニターユニット７５０と情報インタラクションを行い、前記農業機械が効率よく、確実且つ安全に作業できるようにする。
このため、前記電池管理システム（ＢＭＳ）７１３はさらに、制御ユニットモジュール７１３１、検出モジュール７１３２、残量均等化及び制御モジュール７１３３、並びに、データ通信及び伝達モジュール７１３４を含む。各前記電池ユニット７１２０はそれぞれ前記検出モジュール７１３２に接続され、前記検出モジュール７１３２は前記制御ユニットモジュール７１３１に電気的に接続され、前記制御ユニットモジュール７１３１は前記残量均等化及び制御モジュール７１３３に接続される。前記制御ユニットモジュール７１３１は、ＣＡＮバスを介して前記出力端コネクタ７１４により前記制御システム７２０に接続されて情報インタラクションを行う。前記データ通信及び伝達モジュール１３４は、前記電池パック７１２の各情報を前記ＣＡＮ出力端１４１により前記機体モニターユニット７５０に転送できる。前記検出モジュール７１３２はさらに、データ収集及び分析モジュール７１３２１及び絶縁検出モジュール７１３２２を含み、前記制御ユニットモジュール７１３１は、ＳＯＣモジュール（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）７１３１１、充放電管理及び制御モジュール７１３１２、及び熱管理及び制御モジュール７１３１３を含む。
より具体的には、前記データ収集及び分析モジュール７１３２１は、前記電池パックの充放電過程において、前記農業機械の前記電池パック７１２における各々の電池の端子電圧と温度、充放電電流及び電池パックの総電圧をリアルタイムに収集する。前記ＳＯＣモジュール７１３１１は、電池パックの荷電状態である電池残量を正確に予測し、ＳＯＣを合理的な範囲に維持し、過充電又は過放電による電池へのダメージを防止し、且つ前記農業機械の前記電池パック７１２に残されるエネルギー、すなわちエネルギー貯蔵電池の荷電状態を常に表示させる。前記充放電管理及び制御モジュール７１３１２は、前記電池パック７１２の過充電又は過放電の現象を防止する。前記残量均等化及び制御モジュール７１３３は、各前記電池ユニット７１２０をバランスよく充電し、前記電池パック７１２における各々の前記電池ユニット７１２０が均等化されるように、均等化処理を判断して自動的に行える。前記電池パック７１２の主な情報は、前記電池管理システム７１３の前記データ通信及び伝達モジュール７１３４によって、前記機体モニターユニット７５０にリアルタイムに表示される。前記熱管理及び制御モジュール７１３１３は、前記電池パック７１２の前記電池ユニット７１２０内の測定点温度をリアルタイムに収集して、放熱ファンを制御することで電池温度の過度上昇を防止する。前記絶縁検出モジュール７１３２２は、給電短絡やリークなどのヒトや装置にダメージを与える状況を監視する。前記電池パック７１２と各前記検出モジュール７１３２の間には、高精度と高安定性を有するセンサ（たとえば電流センサ、電圧センサや温度センサなど）でリアルタイムに検出できる。
さらに、前記制御システム７２０は、前記駆動システム７３０を検出して、実行可能な作動情報を提供し、前記駆動システム７３０にコマンドをタイムリーに送信し、前記駆動システム７３０は、前記機械伝動機構７４０によって各機能モジュールに動力を提供し、操作者が前記機体モニターユニット７５０からの情報に基づいて、前記本体７７０に設置された関連前記機能実行ユニット７６０を操作して、農作物耕作などを行う。
より具体的には、前記制御システム７２０は、ＣＡＮ通信モジュール７２１と電気制御ユニットモジュール７２２を含む。前記ＣＡＮ通信モジュールは、前記出力端コネクタ７１４及び前記機体モニターユニット７５０に電気的に接続されて、情報の通信と伝送を行う。前記電気制御ユニットモジュール２２は、前記駆動システム７３０を検出して実行可能な作動情報を提供し、前記駆動システム７３０にコマンドをタイムリーに送信する。
なお、本発明の好適実施例において、前記制御システム７２０の操作方式として集積方式が使用される。集積式の前記制御システム７２０は、前記本体７７０に設置されて、有線又は無線方式で各機能モジュールに接続される。本発明のほかの実施例において、前記制御システム７２０の操作方式としてリモートコントロール方式が使用され、すなわち、操作者は、リモコンで前記農業機械についてリモートコントロールを行い得る。
前記駆動システム７３０は、モータ７３１、トランスミッション７３２、クラッチ７３３及び出力軸７３４を含む。前記クラッチは、前記モータ７３１と前記トランスミッション７３３に接続され、前記トランスミッション７３３は前記出力軸７３４に接続され、前記モータ７３１は、前記トランスミッション３２を制御して前記機械伝動機構７４０を駆動させる。空間を節約して前記農業機械の外観性を保持するために、前記モータ７３１の取付位置を前記本体７７０の先端にし、好ましくは、前記モータ７３１は、前記電池ボックス７１０の下方に設置される。前記モータ７３１の初期回転数及び前記出力軸７３４の回転数はそれぞれ、回転数センサ７３５１と７３５２で検出されて、前記制御システム７２０にフィードバックされる。前記制御システム７２０の前記電気制御ユニットモジュール７２２は、アクチュエータユニット７３６によって前記駆動システム７３０にコマンドを送信する。つまり、前記駆動システム７３０はさらに前記アクチュエータユニット７３６を含み、前記アクチュエータユニット７３６は、電動アクチュエータ７３６１、クラッチアクチュエータ７３６２及びシフト駆動アクチュエータ７３６３を含む。前記電気制御ユニットモジュール７２２は、前記電動アクチュエータ７３６１によって前記モータ７３１を制御し、前記電気制御ユニットモジュール７２２は、前記クラッチアクチュエータ７３６２によって前記クラッチ７３３を制御し、前記電気制御ユニットモジュール７２２は、前記シフト駆動アクチュエータ７３６３によって前記トランスミッション７３２を制御する。つまり、前記電動アクチュエータ７３６１は前記モータ７３１と前記電気制御ユニットモジュール７２２に接続され、前記クラッチアクチュエータ７３６２は前記クラッチ７３３と前記電気制御ユニットモジュール７２２に接続され、前記シフト駆動実行モジュール７３６３は前記トランスミッション７３２と前記電気制御ユニットモジュール７２２に接続される。
また、前記モータ７３１の回転数の調整範囲を広げて、農作物苗の株間の多段範囲を実現するために、前記駆動システム７３０はさらに、前記モータ７３１の回転数の範囲をさらに調整できるモータ調速機を含む。前記モータ調速機は前記モータ７３１に接続される。前記モータ調速機はＣｕｒｔｉｓ（米国ＣＵＲＴＩＳ社、主にモータ制御システム、メータ、電力変換器、出力／入力装置、電流切替製品などを販売している）製のＡＣ Ｍｏｔｏｒ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｓ １２３２モデルであってもよい。好ましくは、本発明の本好適実施例において、前記モータ調速機は、内部機能を簡略化させて、モータを制御して前進と後進機能を実行させ、装置全体の生産原価を低下させる。
また、前記農業機械の作動特徴のため、高いトルクと高絶縁性が求められるので、メンテナンスフリーで、構成が簡単で、速度調節範囲が広い交流可変周波数モータが使用されている。前記農業機械は、カーブをするときに、カーブ機能を果たすのに前記本体７７０の先端をリフトする必要があるため、前記モータ７３１の重量について要求が高まる。つまり、前記モータ７３１として、かご型ＡＣモータタイプが使用され（回転子巻線が絶縁ワイヤを巻いて製造されるのではなく、アルミニウムバー又は銅バーと短絡リングを溶接してなるか又は鋳造されてあるものである、かご型モータと呼ばれる三相非同期電動機）、前記モータ７３１は、固定子と回転子を含む。前記回転子は三相非同期電動機の回転部分であり、回転子コア、回転子巻線及び回転軸を含む。前記回転子コアは前記モータ７３１の磁気回路の一部でもあり、外円周に均等な線溝が打ち抜かれた珪素鋼板を積層して成るものであり、前記回転軸に固定される。前記回転子コアの線溝には前記回転子巻線が設置される。前記回転子巻線は、かご状を有し、その構造については、銅バーを導体として線溝に嵌め込み、銅バーの両端を短絡リングで溶接して、銅を比較的低価なアルミニウムに変更してもよく、回転子導体、短絡リング及びファンなどを一体に鋳造して、鋳造アルミニウム型かご式回転子を得る。前記モータ７３１では、前記固定子外にはアルミニウム合金をハウジングとする。このように、前記モータ７３１の重量を減少させる一方、前記モータ７３１の放熱機能を高める。また、前記モータ７３１の両モータエンドカバーには、アルミニウム合金の圧力鋳造プロセスが適用される。
なお、前記モータ７３１と前記トランスミッション７３２の接続方式として、ギア接続、軸接続、ベルト接続やスプライン接続方式がある。本発明の好適実施例において、前記モータ７３１と前記トランスミッション７３２の接続方式としてギア接続が使用される。ギア接続には、歯車軸、ドライブ軸やチェーン、ギア、プーリ、ポジティブホイールをすべて統合できる。前記出力軸７３４はさらに、走行出力軸７３４２と機能出力軸７３４１を含み、前記走行出力軸７３４２と前記機能出力軸７３４１はそれぞれ前記トランスミッション７３２に接続される。前記機械伝動機構７４０はさらに走行伝動機構７４２と機能伝動機構７４１を含む。前記走行伝動機構７４２は前記走行出力軸７３４２に接続される。前記走行伝動機構７４２は、前記走行出力軸７３４２により駆動されて前記農業機械の前記走行ユニット７７２を連動する。つまり、本発明の本好適実施例において、前記モータ７３１は前記農業機械の車輪を駆動して回転させ、各前記車輪が回転すると、前記農業機械の前進、後進や速度変化などの走行機能が発揮される。
さらに、前記機能伝動機構７２１は前記機能出力軸７３４１と前記機能実行ユニット７６０に接続されて、前記モータ７３１により駆動されて農作物耕作などの機能を果たす。なお、本発明のほかの実施例において、前記農業機械にはハブモータ技術も適用でき、つまり動力、伝動及びロックの装置をハブ内に統合して、それにより前記農業機械の機械部分を大幅に簡略化させる。ハブモータ技術の応用によって大量の伝動部材を省略して、前記農業機械の構造をより簡素化させて、重量を軽減させる一方、伝動効率を向上させる。ハブモータは、車輪を単独で駆動するという特性を有するため、前後車輪の異なる回転数または反転により差動転舵を実現し、このように、車両の旋回半径を大幅に減少させ、場合によって原位置での転舵が可能であり、それにより、前記農業機械が田で作業するときの転舵が容易になる。
前記機体モニターユニット７５０は、重要なヒューマンマシンインタラクションシステムであり、モニター機能と警報機能を有する。前記農業機械の作動過程に、電池の各種情報、前記農業機械の機体運転状態、モータの作動状態のフィードバック、前記農業機械が特定機能を実行するときの作動状態（たとえばその他の実施例では、電動歩行型田植機の走行速度、時間間隔、株間の段数の表示など）を監視したり、電池異常時に警報をタイムリーに出すなどが必要である。たとえば前記電池ボックス７１０内に電池短絡、電池過充電、残量不足や残量切れなどの故障が生じた場合、操作者にタイムリーにフィードバックして故障を処置させ、このように、前記農業機械の正常運転が確保される。
具体的には、前記農業機械の前記機体モニターユニット７５０は、電池情報モニターモジュール７５１、機体状態モニターモジュール７５２、ディスプレイスクリーン７５３及び複数のセンサ７５４を含む。前記センサ７５４は、前記機能実行ユニット７６０と前記機体状態モニターモジュール７５２に接続され、前記センサ７５４は、検出した前記機能実行ユニット７６０の各種作動状態情報を前記機体状態モニターモジュール７５２に入力できる。前記電池情報モニターモジュール７５１と前記機体状態モニターモジュール７５２はそれぞれ、前記ディスプレイスクリーン７５３に接続されて、前記電池情報モニターモジュール７５１と前記機体状態モニターモジュール７５２の情報を取得して、前記ディスプレイスクリーン７５３に表示させ、操作者は、前記ディスプレイスクリーン７５３における情報に基づいて、前記制御システム７２０により前記農業機械の作動状態をタイムリーに調整できる。
前記ディスプレイスクリーン７５３は、操作者が前記機体モニターユニット７５０のフィードバック情報を簡便に読み取るように、前記本体７７０の操作ハンドルに設置される。当業者であれば、本発明のほかの実施例において、前記ディスプレイスクリーン７５３は前記電池ボックス７１０の外側に設置されてもよいことを理解できる。本発明の好適実施例において、前記機体モニターユニット７５０の内部モジュールの接続方式として集積式が使用される。
さらに、前記電池情報モニターモジュール７５１はさらに、集積式で回路基板に電気的に接続された、ＳＯＣ状態表示モジュール７５１１、電圧モニターモジュール７５１２、電流モニターモジュール７５１３及び残量モニターモジュール７５１４を含んでもよい。前記電池情報モニターモジュール７５１は情報を前記ディスプレイスクリーン７５３にタイムリーに伝送して表示させる。より具体的には、前記ＳＯＣ状態表示モジュール７５１１は前記ＳＯＣモジュール７１３１１に電気的に接続されて、ＳＯＣ状態情報を前記ディスプレイスクリーン７５３にタイムリーに表示させる。前記電圧モニターモジュール７５１２は、前記検出モジュール７１３２に電気的に接続されて、前記電池パック７１２の電圧状態（単電池の端子電圧及び総電圧を含む）を前記ディスプレイスクリーン７５３にタイムリーに表示させる。前記電流表示モジュール７５１３は、前記検出モジュール７１３２に電気的に接続されて、前記電池パック７１２の電流状態（単電池の電流及び総電流を含む）を前記ディスプレイスクリーン７５３にタイムリーに表示させる。前記残量モニターモジュール７５１４は、前記充放電管理及び制御モジュール７１３１２に電気的に接続されて、前記電池パック７１２の残量情報をディスプレイスクリーン７５３にタイムリーに表示させる。なお、前記電池情報モニターモジュール７５１はさらに警報発音モジュール７５１５を含み、前記警報発音モジュール７５１５は、前記熱管理及び制御モジュール７１３１３に電気的に接続されて、電池短絡や電池の過充電が生じた場合に、声音警報で操作者にタイムリーに通知する。
前記機体状態モニターモジュール７５２はさらに、モータ回転数モニターモジュール７５２１、農業機械走行速度モニターモジュール７５２２及び機能状態モニターモジュール７５２４を含む。前記駆動システム７３０の前記回転数センサ７３５１は、前記モータ７３１の回転数情報を前記制御システム７２０で前記機体モニターユニット７５０の前記モータ回転数モニターモジュール７５２１に伝送し、前記モータ回転数モニターモジュール７５２１は前記モータ７３１の回転数情報を前記ディスプレイスクリーン７５３にタイムリーに表示させる。前記駆動システム７３０の前記回転数センサ７３５２は、前記走行ユニット７７２の走行速度情報を、前記制御システム７２０で前記機体モニターユニット７５０の前記農業機械走行速度モニターモジュール７５２２に伝送する。前記センサ７５４は、前記機能実行ユニット７６０に接続されて、機能実行状態情報を前記機能状態モニターモジュール７５２４でタイムリーに前記ディスプレイスクリーン７５３に出力し、それにより、操作者が前記ディスプレイスクリーン７５３から情報のフィードバックを取得し、たとえば、電動歩行型田植機の時間間隔、株間の段数の表示などの情報を取得して、タイムリーに調整することができる。なお、前記機体状態モニターモジュール７５２はさらにタイマー７５２３を含み、前記タイマー５２３は、前記制御システム７２０と前記機能実行ユニット７６０に電気的に接続されて、前記農業機械のタイミング機能を果たす。なお、本発明の好適実施例において、前記機体モニターユニット７５０は、集積式として、有線又は無線方式で各機能モジュールに接続される。本発明のほかの実施例において、前記機体モニターユニット７５０は、遠隔監視式であり、つまり操作者がリモートモニタで前記農業機械を遠隔監視することができる。より具体的には、前記機体モニターユニット７５０はさらにインテリジェントルーティングモジュール７５５を含み、前記インテリジェントルーティングモジュール７５５はインターネットに接続されて、前記ディスプレイスクリーン７５３にフィードバックされた各種情報が無線伝送方式で操作者のモバイル表示装置、たとえばリモートモニタ又は携帯電話、ノートパソコンなどの装置に伝送される。
つまり、本発明のほかの実施例において、前記機体モニターユニット７５０はさらに、前記インテリジェントルーティングモジュール７５５を含み、前記インテリジェントルーティングモジュール７５５は前記電池情報モニターモジュール７５１と前記機体状態モニターモジュール７５２に接続され、前記ディスプレイスクリーン７５３は前記農業機械に取り外し可能に接続され、前記ディスプレイスクリーン７５３は情報受信モジュールを含み、前記インテリジェントルーティングモジュール７５５は、無線又は有線方式で前記ディスプレイスクリーン７５３の前記情報受信モジュールに伝送される。操作者は、前記ディスプレイスクリーン７５３を前記農業機械の上方におけるモニターしやすい位置に取り付けてもよく、前記ディスプレイスクリーン７５３を前記農業機械から取り外して、遠隔監視のし易さから携帯してもよい。
つまり、本発明のほかの実施例において、前記機体モニターユニット７５０はさらに前記インテリジェントルーティングモジュール７５５を含み、前記インテリジェントルーティングモジュール７５５は、前記電池情報モニターモジュール７５１と前記機体状態モニターモジュール７５２に接続され、前記インテリジェントルーティングモジュール７５５は情報伝送モジュールを含み、前記情報伝送モジュールは、受信した情報を無線伝送方式でモバイルクライアントに伝送する。操作者は、携帯電話又はノートパソコンからクライアントをダウンロードして、前記農業機械の作動の状況を常にモニターすることができる。
図１６及び図１７に示されるように、本発明の別の態様によれば、本発明の前記農業機械は、電池ボックス８１０、制御システム８２０、電動駆動システム８３０、機械伝動機構８４０、表示システム８５０、機能実行ユニット８６０及び本体８７０を含む。前記本体８７０は、機体支持フレーム８７１と一走行ユニット８７２を含み、前記走行ユニット８７２は前記機体支持フレーム８７１の下部に設置され、且つ回動可能に前記機体支持フレーム８７１に設置され、前記機能実行ユニット８６０は操作可能に前記本体８７０の前記機体支持フレーム８７１に設置される。前記電池ボックス８１０、前記機械伝動機構８４０、前記電動駆動システム８３０及び前記制御システム８２０のいずれも前記機体支持フレーム８７１に設置される。前記電動駆動システム８３０は、前記電池ボックス８１０と前記機械伝動機構８４０に接続され、前記走行ユニット８７２と前記機能実行ユニット８６０はそれぞれ操作可能に前記機械伝動機構８４０に接続され、それにより前記電池ボックス８１０は電気エネルギーを出力して、前記機械伝動機構８４０を駆動するように前記電動駆動システム８３０を制御し、前記機械伝動機構８４０は、前記農業機械の前進後進などの運転を行い、且つ前記機能実行ユニット８６０を連動して、農作物耕作の目的を果たす。
図１６に示されるように、前記電池ボックス８１０は前記農業機械に電力エネルギーを提供する。具体的には、前記電池ボックス８１０は、電池ケース８１１、電池パック８１２、電池管理システム８１３及び出力端コネクタ８１４を含む。前記電池パック８１２と前記電池管理システム８１３は電気的に接続され、且つ前記電池パック８１２と前記電池管理システム８１３はそれぞれ前記電池ケース８１１内に設置される。前記出力端コネクタ８１４は前記電池ケース８１１の側部に設置され、前記出力端コネクタ８１４は前記制御システム８２０と前記表示システム８５０に接続される。前記出力端コネクタ８１４はさらにＣＡＮ出力端８１４１と電源ケーブル出力端８１４２を含む。前記ＣＡＮ出力端８１４１は、ＣＡＮバス方式で、ほかの部材と情報交換を行い、前記電源ケーブル出力端８１４２は、電源アダプタ８９０に接続されて、前記電池パック８１２を充電する。
さらに、前記電池パック８１２の内部には複数の電池ユニット８１２０を有し、各前記電池ユニット８１２０は並列接続された後、前記電池管理システム８１３に電気的に接続される。前記電池パック８１２は、前記電池管理システム８１３で検出した後に電気エネルギーを出力し、それにより前記農業機械に動力エネルギーを提供する。つまり、本発明の本好適実施例において、前記電池ケースはさらに２つのエンドカバーを含み、前記出力端コネクタ８１４は前記エンドカバーの両側に設置される。前記電池管理システム８１３は、ＣＡＮバス方式で、前記農業機械の前記制御システム８２０と情報インタラクションを行う。前記電池管理システム８１３は、前記表示システム８５０に電気的に接続され、ヒューマンマシンインタラクションを容易にするために、前記電池パック８１２の情報を前記表示システム８５０に出力する。より具体的には、前記電池管理システム８１３（英語名、ＢＡＴＴＥＲＹ ＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴ ＳＹＳＴＥＭ、以下、略称ＢＭＳ）は、前記電池パック８１２と操作者の間のリンクと言えるものであり、主に充電電池を対象とする。前記電池管理システム（ＢＭＳ）８１３は主に、電池の利用率を向上させて、電池の過充電や過放電を防止し、電池の耐用年数を延長させ、電池状態を監視するためである。
前記農業機械の前記電池管理システム（ＢＭＳ）８１３は主に、前記農業機械の電池パラメータに対するリアルタイムモニタリング、故障診断、ＳＯＣ推定、短絡保護、リーク検出、表示警報、充放電選択などを行い、且つＣＡＮバス方式で前記農業機械の前記制御システム８２０と情報インタラクションを行い、前記農業機械が効率よく、確実且つ安全的に作業できるようにする。
このため、前記電池管理システム（ＢＭＳ）８１３はさらに、制御ユニットモジュール８１３１、検出モジュール８１３２、残量均等化及び制御モジュール８１３３、並びに、データ通信及び伝達モジュール８１３４を含む。各前記電池ユニット８１２０はそれぞれ前記検出モジュール８１３２に接続され、前記検出モジュール８１３２は前記制御ユニットモジュール８１３１に電気的に接続され、前記制御ユニットモジュール８１３１は前記残量均等化及び制御モジュール８１３３に接続される。前記制御ユニットモジュール８１３１は、ＣＡＮバスを介して前記出力端コネクタ８１４により前記制御システム８２０に接続されて情報インタラクションを行う。前記データ通信及び伝達モジュール８１３４は、前記電池パック８１２の各情報を前記ＣＡＮ出力端８１４１により前記表示システム８５０に転送できる。前記検出モジュール８１３２はさらに、データ収集及び分析モジュール８１３２１及び絶縁検出モジュール８１３２２を含み、前記制御ユニットモジュール８１３１は、ＳＯＣモジュール（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）８１３１１、充放電管理及び制御モジュール８１３１２、及び熱管理及び制御モジュール８１３１３を含む。
より具体的には、前記データ収集及び分析モジュール８１３２１は、前記電池パックの充放電過程において、前記農業機械の前記電池パック８１２における各々の電池の端子電圧と温度、充放電電流及び電池パックの総電圧をリアルタイムに収集する。前記ＳＯＣモジュール８１３１１は、電池パックの荷電状態である電池残量を正確に予測し、ＳＯＣを合理的な範囲に維持し、過充電又は過放電による電池へのダメージを防止し、且つ前記農業機械の前記電池パック８１２に残されるエネルギー、すなわちエネルギー貯蔵電池の荷電状態を常に表示させる。前記充放電管理及び制御モジュール８１３１２は、前記電池パック８１２の過充電又は過放電の現象を防止する。前記残量均等化及び制御モジュール８１３３は、各前記電池ユニット８１２０をバランスよく充電し、前記電池パック８１２における各々の前記電池ユニット８１２０が均等化されるように、均等化処理を判断して自動的に行える。前記電池パック８１２の主な情報は、前記電池管理システム８１３の前記データ通信及び伝達モジュール８１３４によって、前記表示システム８５０にリアルタイムに表示される。前記熱管理及び制御モジュール８１３１３は、前記電池パック８１２の前記電池ユニット８１２０内の測定点温度をリアルタイムに収集して、放熱ファンを制御することで電池温度の過度上昇を防止する。前記絶縁検出モジュール８１３２２は、給電短絡やリークなどのヒトや装置にダメージを与える状況を監視する。前記電池パック８１２と各前記検出モジュール８１３２の間には、高精度と高安定性を有するセンサ（たとえば電流センサ、電圧センサや温度センサなど）でリアルタイムに検出できる。
さらに、前記制御システム８２０は、前記電動駆動システム８３０を検出して、実行可能な作動情報を提供し、前記電動駆動システム８３０にコマンドをタイムリーに送信し、前記電動駆動システム８３０は、前記機械伝動機構８４０によって各機能モジュールに動力を提供し、操作者が前記表示システム８５０からの情報に基づいて、前記本体８７０に設置された関連前記走行ユニット８７２と前記機能実行ユニット８６０を操作して、農作物耕作及び前記農業機械の走行を実行させるという目的を果たす。より具体的には、前記制御システム８２０は、ＣＡＮ通信モジュール８２１と電気制御ユニットモジュール８２２を含む。前記ＣＡＮ通信モジュール８２１は、前記出力端コネクタ８１４及び前記表示システム８５０に電気的に接続されて、情報の通信と伝送を行う。前記電気制御ユニットモジュール８２２は、前記電動駆動システム８３０を検出して、実行可能な作動情報を提供し、前記電動駆動システム８３０にコマンドをタイムリーに送信する。
なお、本発明の好適実施例において、前記制御システム８２０の操作方式として集積方式が使用される。集積式の前記制御システム８２０は、前記機体７０に設置されて、有線又は無線方式で各機能モジュールに接続される。本発明のほかの実施例において、前記制御システム８２０の操作方式として、リモートコントロール方式が使用され、すなわち、操作者は、リモコンで前記農業機械についてリモートコントロールを行い得る。
つまり、本発明の前記電動駆動システム８３０は、モータ８３１、トランスミッション８３２、クラッチ８３３及び出力軸８３４を含む。前記クラッチ８３３は前記モータ８３１と前記トランスミッション８３２に接続され、前記トランスミッション８３２は前記出力軸８３４に接続され、前記モータ８３１は、前記トランスミッション８３２を制御して前記機械伝動機構８４０を駆動させる。空間を節約して前記農業機械の外観性を保持するために、前記モータ８３１の取付位置を前記本体８７０の先端にし、好ましくは、図１８に示されるように、前記モータ８３１は、前記電池ボックス８１０の下方に設置される。前記モータ８３１の初期回転数及び前記出力軸８３４の回転数はそれぞれ、回転数センサ８３５１と８３５２で検出されて、前記制御システム８２０にフィードバックされる。前記制御システム８２０の前記電気制御ユニットモジュール８２２は、アクチュエータユニット８３６によって前記電動駆動システム８３０にコマンドを送信する。つまり、前記電動駆動システム８３０はさらに前記アクチュエータユニット８３６を含み、前記アクチュエータユニット８３６は、電動アクチュエータ８３６１、クラッチアクチュエータ８３６２及びシフト駆動アクチュエータ８３６３を含む。前記電気制御ユニットモジュール８２２は、前記電動アクチュエータ８３６１によって前記モータ８３１を制御し、前記電気制御ユニットモジュール８２２は、前記クラッチアクチュエータ８３６２によって前記クラッチ８３３を制御し、前記電気制御ユニットモジュール８２２は、前記シフト駆動アクチュエータ８３６３によって前記トランスミッション８３２を制御する。つまり、前記電動アクチュエータ８３６１は前記モータ８３１と前記電気制御ユニットモジュール８２２に接続され、前記クラッチアクチュエータ８３６２は前記クラッチ８３３と前記電気制御ユニットモジュール８２２に接続され、前記シフト駆動するアクチュエータ８３６３は前記トランスミッション８３２と前記電気制御ユニットモジュール８２２に接続される。
また、前記モータ８３１の回転数の調整範囲を広げて、農作物苗の株間の多段範囲を実現するために、図１９に示されるように、前記電動駆動システム８３０はさらに、前記モータ８３１の回転数の範囲をさらに調整できるモータ調速機８３７を含む。前記モータ調速機８３７は前記モータ８３１に接続される。前記モータ調速機８３７はＣｕｒｔｉｓ（米国ＣＵＲＴＩＳ社、主にモータ制御システム、メータ、電力変換器、出力／入力装置、電流切替製品などを販売している）製のＡＣ Ｍｏｔｏｒ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｓ １２３２モデルであってもよい。好ましくは、本発明の本好適実施例において、前記モータ調速機８３７は、内部機能を簡略化させて、モータを制御して前進と後進機能を実行させ、装置全体の生産原価を低下させる。
また、前記農業機械の作動特徴のため、高いトルクと高絶縁性が求められるので、メンテナンスフリーで、構成が簡単で、速度調節範囲が広い交流可変周波数モータが使用されている。前記農業機械は、カーブをするときに、カーブ機能を果たすのに前記本体８７０の先端をリフトする必要があるため、前記モータ８３１の重量について要求が高まる。つまり、前記モータ８３１として、かご型ＡＣモータタイプが使用され（回転子巻線が絶縁ワイヤを巻いて製造されるのではなく、アルミニウムバー又は銅バーと短絡リングを溶接してなるか又は鋳造されてあるものである、かご型モータと呼ばれる三相非同期電動機）、前記モータ８３１は、固定子８３１１と回転子８３１２を含む。前記回転子８３１２は三相非同期電動機の回転部分であり、回転子コア８３１２１、回転子巻線８３１２２及び回転軸８３１２３を含む。前記回転子コア８３１２１は前記モータ８３１の磁気回路の一部でもあり、外円周に均等な線溝が打ち抜かれた珪素鋼板を積層して成るものであり、前記回転軸８３１２３に固定される。前記回転子コア８３１２１の線溝には前記回転子巻線８３１２２が設置される。前記回転子巻線８３１２２は、かご状を有し、その構造については、銅バーを導体として線溝に嵌め込み、銅バーの両端を短絡リングで溶接して、銅を比較的低価なアルミニウムに変更してもよく、回転子導体、短絡リング及びファンなどを一体に鋳造して、鋳造アルミニウム型かご式回転子を得る。前記モータ８３１では、前記固定子８３１１外にはアルミニウム合金をハウジングとする。このように、前記モータ８３１の重量を減少させる一方、前記モータ８３１の放熱機能を高める。また、前記モータ８３１の両モータエンドカバーには、アルミニウム合金の圧力鋳造プロセスが適用される。
なお、前記モータ８３１と前記トランスミッション８３２の接続方式として、ギア接続、軸接続、ベルト接続やスプライン接続方式がある。本発明の好適実施例において、前記モータ８３１と前記トランスミッション８３２の接続方式としてギア接続が使用される。ギア接続には、歯車軸、ドライブ軸やチェーン、ギア、プーリ、ポジティブホイールをすべて統合できる。
さらに、前記機能伝動機構８４１は、前記機能出力軸８３４１と前記機能実行ユニット８６０に接続されて、前記モータ８３１により駆動されて、農作物苗耕作あんどの機能を果たす。
なお、図２０に示されるように、本発明の本好適実施例において、前記モータ８３１と前記トランスミッション８３２はギア接続である。具体的には、前記トランスミッション８３２は、トランスミッションボックス８３２１、モータ入力軸８３２２、クラッチ入力軸８３２４、トランスミッション出力軸８３２７、第１ギア８３２５、第２ギア８３２３及び第３ギア８３２６を含む。前記モータ入力軸８３２２、前記クラッチ入力軸８３２４、前記トランスミッション出力軸８３２７、前記第１ギア８３２５、前記第２ギア８３２３及び前記第３ギア８３２６は、前記トランスミッションボックス８３２１内に設置される。前記モータ８３１の回転軸８３１２３は前記モータ入力軸８３２２に接続され、前記モータ入力軸８３２２には外周ギアを有する。前記クラッチ８３３は前記モータ入力軸８３２２と前記クラッチ入力軸８３２４に接続される。前記クラッチ８３３はギアを有し、且つ前記制御システム８２０の制御下で前記第１ギア８３２５又は第２ギア８３２３と接触し、それにより前記第３ギア８３２６を連動して回転させることができる。前記出力軸８３４は、軸受を介して前記トランスミッション８３２の前記トランスミッション出力軸８３２７の軸孔に回転可能に接続されて、前記機械伝動機構８４０を連動する。
さらに、前記出力軸８３４はさらに走行出力軸８３４２と機能出力軸８３４１を含み、前記走行出力軸８３４２と前記機能出力軸８３４１はそれぞれ前記トランスミッション８３２に接続される。前記機械伝動機構８４０はさらに走行伝動機構８４２と機能伝動機構８４１を含む。前記走行伝動機構８４２は、前記走行出力軸８３４２に接続される。前記走行伝動機構８４２は、前記走行出力軸８３４２により駆動されて、前記農業機械の前記走行ユニット８７２を連動する。つまり、本発明の本好適実施例において、前記モータ８３１は前記農業機械の車輪を駆動して回転させ、各前記車輪は回転して前記農業機械の前進、後進や速度変化などの走行機能を実現する。なお、本発明のほかの実施例において、前記農業機械にはハブモータ技術も適用でき、つまり動力、伝動及びロックの装置をハブ内に統合して、それにより前記農業機械の機械部分を大幅に簡略化させる。ハブモータ技術の応用によって大量の伝動部材を省略して、前記農業機械の構造をより簡素化させて、重量を軽減させる一方、伝動効率を向上させる。ハブモータは、車輪を単独で駆動するという特性を有するため、前後車輪の異なる回転数または反転により差動転舵を実現し、このように、車両の旋回半径を大幅に減少させ、場合によって原位置での転舵が可能であり、それにより、前記農業機械が田で作業するときの転舵が容易になる。
なお、前記農業機械の前記表示システム８５０は、電池情報表示モジュール８５１、機体状態表示モジュール８５２及び一ディスプレイスクリーン８５３を含む。前記電池情報表示モジュール８５１と前記機体状態表示モジュール８５２の情報は前記ディスプレイスクリーン８５３に表示できる。前記ディスプレイスクリーン８５３は、操作者が前記表示システム８５０のフィードバック情報を簡便に読み取るように、前記本体８７０の操作ハンドルに設置される。当業者であれば、本発明のほかの実施例において、操作者が前記電池パック８１２のフィードバック情報を簡便に観察できるように、前記ディスプレイスクリーン８５３は前記電池ケース８１１の外側に設置されてもよいことを理解できる。本発明の好適実施例において、前記表示システム８５０の内部モジュールの接続方式として集積式が使用される。本発明のほかの実施例において、前記表示システム８５０の内部モジュールの接続方式は遠隔監視式であり、つまり、操作者がリモートモニタで前記農業機械を遠隔監視することができる。前記表示システム８５０は、前記電池パック８１２の電流と電圧、前記電池パック８１２の残量、ＳＯＣ状態、前記モータ８３１の回転数、前記農業機械の速度（たとえば走行速度、田植時間間隔など）を監視したり、農作物苗を田植するときの株間の段数などを制御したりすることができる。
さらに、前記電池情報表示モジュール８５１はさらに、互いに電気的に接続された、ＳＯＣ状態表示モジュール、電流電圧表示モジュール及び残量表示モジュールを含んでもよい。より具体的には、前記ＳＯＣ状態表示モジュールは前記ＳＯＣモジュールに電気的に接続されて、ＳＯＣ状態情報を前記ディスプレイスクリーン８５３にタイムリーに表示させる。前記電流電圧表示モジュールは、前記検出モジュール８１３２に電気的に接続されて、前記電池パック８１２の電圧と電流状態を前記ディスプレイスクリーン５３にタイムリーに表示させる。前記残量表示モジュールは、前記充放電管理及び制御モジュール８１３１２に電気的に接続されて、前記電池パック８１２の残量情報をディスプレイスクリーン５３にタイムリーに表示させる。なお、前記電池情報表示モジュール８５１はさらに警報発音モジュールを含み、前記警報発音モジュールは、前記熱管理及び制御モジュール８１３１３に電気的に接続されて、電池短絡や電池の過充電が生じた場合に、声音警報で操作者にタイムリーに通知する。
また、なお、前記農業機械が田において開放式作動を行うため、より効果的な防水対策が必要であり、一般的にＩＰ６５が必要である。このため、前記モータ８３１のモータ電源ケーブル出力端３１０には航空コネクタ（このようなコネクタはＩＰ６６標準に達する）が使用され、前記モータ８３１の２つのエンドカバーにはシリコーンパッドが使用され、前記モータ８３１の出力軸には防水性と防油性を有するオイルシールが使用される。図２１に示されるように、本発明の別の態様によれば、本発明の前記農業機械は、電池ボックス９１０、操作ユニット９２０、駆動システム９３０、機械伝動機構９４０、機体モニターユニット９５０、機能実行ユニット９６０及び本体９７０を含む。前記電池ボックス９１０、前記機械伝動機構９４０、前記駆動システム９３０及び前記操作ユニット９２０のいずれも前記本体９７０に設置される。前記電池ボックス９１０は、電気エネルギーを出力して、前記機械伝動機構９４０を駆動するように前記駆動システム９３０を制御し、前記機械伝動機構９４０は、前記農業機械の前進後進などの運転を行い、且つ前記機能実行ユニット９６０を連動して、農作物耕作などの機能を実行させる目的を果たす。
前記電池ボックス９１０は前記農業機械に電力エネルギーを提供する。具体的には、前記電池ボックス９１０は、電池ケース、一電池パック９１２、電池管理システム９１３及び出力端コネクタ９１４を含む。前記電池パック９１２と前記電池管理システム９１３は電気的に接続され、且つ前記電池ケース内に設置される。前記出力端コネクタ９１４は前記電池ケースの側部に設置され、前記出力端コネクタ９１４は前記操作ユニット９２０と前記機体モニターユニット９５０に接続される。さらに、前記電池管理システム９１３によって前記農業機械の関連情報パラメータを検出して処理した後、農業機械の前記操作ユニット９２０に電気エネルギーを出力し、ここで、前記電気エネルギーは前記電池パック９１２から提供され、前記操作ユニット９２０は、前記駆動システム９３０を検出して、実行可能な前記情報パラメータを前記電池管理システム９１３に提供し、最後に、操作者が前記機体モニターユニット９５０からの前記情報パラメータに基づいて、前記操作ユニット９２０を操作して、前記機械伝動機構９４０を制御して、前記農業機械の運転や植付の目的を果たす。
本発明の本好適実施例において、前記出力端コネクタ９１４はさらにＣＡＮ出力端９１４１と電源ケーブル出力端９１４２を含む。前記ＣＡＮ出力端９１４１は、ＣＡＮバス方式で、ほかの部材と情報交換を行い、前記電源ケーブル出力端９１４２は、電源アダプタ９９０に接続され、前記電源アダプタ９９０は交流電源に外付けされて、前記電池パック９１２を充電する。さらに、前記電池パック９１２の内部に複数の電池ユニット９１２０を有し、各前記電池ユニット９１２０は並列接続された後に前記電池管理システム９１３に電気的に接続される。前記電池パック９１２は、前記電池管理システム９１３で検出した後に電気エネルギーを出力し、それにより前記農業機械に動力エネルギーを提供する。つまり、本発明の本好適実施例において、前記電池ケースはさらに２つのエンドカバーを含み、前記出力端コネクタ９１４は前記エンドカバーの両側に設置される。前記電池管理システム９１３は、ＣＡＮバス方式で、前記農業機械の前記操作ユニット９２０と情報インタラクションを行う。前記電池管理システム９１３は、前記機体モニターユニット９５０に電気的に接続され、ヒューマンマシンインタラクションを容易にするために、前記出力端コネクタ９１４を介して前記電池パック９１２の情報を前記機体モニターユニット９５０に出力する。前記駆動システム９３０の状態情報は、前記操作ユニット９２０により前記機体モニターユニット９５０に出力され、前記機能実行ユニット９６０の作動状態情報も前記機体モニターユニット９５０に出力され得、このように、操作者が前記機体モニターユニット９５０の表示情報に基づいて、前記農業機械の各状態をタイムリーにモニターして調整し、前記農業機械全体を正常な動作状態に保持することができる。
前記農業機械の前記電池管理システム（ＢＭＳ）９１３は主に、前記農業機械の電池パラメータに対するリアルタイムモニタリング、故障診断、ＳＯＣ推定、短絡保護、リーク検出、表示警報、充放電選択などを行い、且つＣＡＮバス方式で前記農業機械の前記操作ユニット９２０及び前記機体モニターユニット９５０と情報インタラクションを行い、前記農業機械が効率よく、確実且つ安全的に作業できるようにする。
このため、前記電池管理システム（ＢＭＳ）９１３はさらに、制御ユニットモジュール９１３１、検出モジュール９１３２、残量均等化及び制御モジュール９１３３、及びデータ通信及び伝達モジュール９１３４を含む。各前記電池ユニット９１２０はそれぞれ前記検出モジュール９１３２に接続され、前記検出モジュール９１３２は前記制御ユニットモジュール９１３１に電気的に接続され、前記制御ユニットモジュール９１３１は前記残量均等化及び制御モジュール９１３３に接続される。前記制御ユニットモジュール９１３１は、ＣＡＮバスを介して前記出力端コネクタ９１４により前記制御ユニット９２０に接続されて情報インタラクションを行う。前記データ通信及び伝達モジュール９１３４は、前記電池パック９１２の各情報を前記ＣＡＮ出力端９１４１により前記機体モニターユニット９５０に転送できる。前記検出モジュール９１３２はさらに、データ収集及び分析モジュール９１３２１、及び絶縁検出モジュール９１３２２を含み、前記制御ユニットモジュール９１３１は、ＳＯＣモジュール（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）９１３１１、充放電管理及び制御モジュール９１３１２、及び熱管理及び制御モジュール９１３１３を含む。
より具体的には、前記データ収集及び分析モジュール９１３２１は、前記電池パックの充放電過程において、前記農業機械の前記電池パック９１２における各々の電池の端子電圧と温度、充放電電流及び電池パックの総電圧をリアルタイムに収集する。前記ＳＯＣモジュール９１３１１は、電池パックの荷電状態である電池残量を正確に予測し、ＳＯＣを合理的な範囲に維持し、過充電又は過放電による電池へのダメージを防止し、且つ前記農業機械の前記電池パック９１２に残されるエネルギー、すなわちエネルギー貯蔵電池の荷電状態を常に表示させる。前記充放電管理及び制御モジュール９１３１２は、前記電池パック９１２の過充電又は過放電の現象を防止する。前記残量均等化及び制御モジュール９１３３は、各前記電池ユニット９１２０をバランスよく充電し、前記電池パック９１２における各々の前記電池ユニット９１２０が均等化されるように、均等化処理を判断して自動的に行える。前記電池パック９１２の主な情報は、前記電池管理システム９１３の前記データ通信及び伝達モジュール９１３４によって、前記機体モニターユニット９５０にリアルタイムに表示される。前記熱管理及び制御モジュール９１３１３は、前記電池パック９１２の前記電池ユニット９１２０内の測定点温度をリアルタイムに収集して、放熱ファンを制御することで電池温度の過度上昇を防止する。前記絶縁検出モジュール９１３２２は、給電短絡やリークなどのヒトや装置にダメージを与える状況を監視する。前記電池パック９１２と各前記検出モジュール９１３２の間には、高精度と高安定性を有するセンサ（たとえば電流センサ、電圧センサや温度センサなど）でリアルタイムに検出できる。
なお、前記出力端コネクタ９１４の各出力端インターフェースとして、すべて汎用インターフェースが使用される。それにより、パワーのニーズに応じて分割したり組み合わせたりして使用できる。さらに、前記操作ユニット９２０は、前記駆動システム９３０を検出して、実行可能な作動情報を提供し、前記駆動システム９３０にコマンドをタイムリーに送信し、前記駆動システム９３０は、前記機械伝動機構９４０によって各機能モジュールに動力を提供し、操作者が前記機体モニターユニット９５０からの情報に基づいて、前記本体９７０に設置された関連前記機能実行ユニット９６０を操作して、農作物耕作などを行う。
より具体的には、前記操作ユニット９２０は、ＣＡＮ通信モジュール９２１と電気制御ユニットモジュール９２２を含む。前記ＣＡＮ通信モジュール９２１は、前記出力端コネクタ９１４及び前記機体モニターユニット９５０に電気的に接続されて、情報の通信と伝送を行う。前記電気制御ユニットモジュール９２２は、前記駆動システム９３０を検出して実行可能な作動情報を提供し、前記駆動システム９３０にコマンドをタイムリーに送信する。
なお、本発明の好適実施例において、前記操作ユニット９２０の操作方式として集積方式が使用される。集積式の前記操作ユニット９２０は、前記本体９７０に設置されて、有線又は無線方式で、各機能モジュールに接続される。本発明のほかの実施例において、前記操作ユニット９２０の操作方式としてリモートコントロール方式が使用され、すなわち、操作者は、リモコンで前記農業機械についてリモートコントロールを行い得る。
本発明の好適実施例において、前記操作ユニット９２０はさらに、方向制御システム、起動制御システム、速度制御システム、及び停止制御システムを含む。前記方向制御システム、前記起動制御システム、前記加速制御システム、及び前記停止制御システムはそれぞれ前記駆動システム９３０に接続されて、前記農業機械の起動、走行時の速度や停止、及び走行時の操作方向を制御する。
前記駆動システム９３０は、モータ９３１、トランスミッション９３２、クラッチ９３３及び出力軸９３４を含む。前記クラッチは、前記モータ９３１と前記トランスミッション９３２に接続され、前記トランスミッション９３２は前記出力軸９３４に接続され、前記モータ９３１は前記トランスミッション９３２を制御して前記機械伝動機構９４０を駆動させる。空間を節約して前記農業機械の外観性を保持するために、前記モータ９３１の取付位置を前記本体９７０の先端にし、好ましくは、前記モータ９３１は、前記電池ボックス９１０の下方に設置される。前記モータ９３１の初期回転数及び前記出力軸９３４の回転数はそれぞれ、回転数センサ９３５１と９３５２で検出されて、前記操作ユニット９２０にフィードバックされる。前記操作ユニット９２０の前記電気制御ユニットモジュール９２２は、アクチュエータユニット９３６によって前記駆動システム９３０にコマンドを送信する。つまり、前記駆動システム９３０は前記アクチュエータユニット９３６を含み、前記アクチュエータユニット９３６は、電動アクチュエータ９３６１、クラッチアクチュエータ９３６２及びシフト駆動アクチュエータ９３６３を含む。前記電気制御ユニットモジュール９２２は、前記電動アクチュエータ９３６１によって前記モータ９３１を制御し、前記電気制御ユニットモジュール９２２は、前記クラッチアクチュエータ９３６２によって前記クラッチ９３３を制御し、前記電気制御ユニットモジュール９２２は、前記シフト駆動アクチュエータ９３６３によって前記トランスミッション９３２を制御する。つまり、前記電動アクチュエータ９３６１は、前記モータ９３１と前記電気制御ユニットモジュール９２２に接続され、前記クラッチアクチュエータ９３６２は前記クラッチ９３３と前記電気制御ユニットモジュール９２２に接続され、前記シフト駆動アクチュエータ９３６３は前記トランスミッション９３２と前記電気制御ユニットモジュール９２２に接続される。
また、前記モータ９３１の回転数の調整範囲を広げて、農作物苗の株間の多段範囲を実現するために、前記駆動システム９３０はさらに、前記モータ９３１の回転数の範囲をさらに調整できるモータ調速機を含む。前記モータ調速機は前記モータ９３１に接続される。前記モータ調速機はＣｕｒｔｉｓ（米国ＣＵＲＴＩＳ社、主にモータ制御システム、メータ、電力変換器、出力／入力装置、電流切替製品などを販売している）製のＡＣ Ｍｏｔｏｒ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｓ １２３２モデルであってもよい。好ましくは、本発明の本好適実施例において、前記モータ調速機は、内部機能を簡略化させて、モータを制御して前進と後進機能を実行させ、装置全体の生産原価を低下させる。
また、前記農業機械の作動特徴のため、高いトルクと高絶縁性が求められるので、メンテナンスフリーで、構成が簡単で、速度調節範囲が広い交流可変周波数モータが使用されている。前記農業機械は、カーブをするときに、カーブ機能を果たすのに前記本体９７０の先端をリフトする必要があるため、前記モータ９３１の重量について要求が高まる。つまり、前記モータ９３１として、かご型ＡＣモータタイプが使用され（回転子巻線が絶縁ワイヤを巻いて製造されるのではなく、アルミニウムバー又は銅バーと短絡リングを溶接してなるか又は鋳造されてあるものである、かご型モータと呼ばれる三相非同期電動機）、前記モータ９３１は、固定子と回転子を含む。前記回転子は三相非同期電動機の回転部分であり、回転子コア、回転子巻線及び回転軸を含む。前記回転子コアは前記モータｖ３１の磁気回路の一部でもあり、外円周に均等な線溝が打ち抜かれた珪素鋼板を積層して成るものであり、前記回転軸に固定される。前記回転子コアの線溝には前記回転子巻線が設置される。前記回転子巻線は、かご状を有し、その構造については、銅バーを導体として線溝に嵌め込み、銅バーの両端を短絡リングで溶接して、銅を比較的低価なアルミニウムに変更してもよく、回転子導体、短絡リング及びファンなどを一体に鋳造して、鋳造アルミニウム型かご式回転子を得る。前記モータ９３１では、前記固定子外にはアルミニウム合金をハウジングとする。このように、前記モータ９３１の重量を減少させる一方、前記モータ９３１の放熱機能を高める。また、前記モータ９３１の両モータエンドカバーには、アルミニウム合金の圧力鋳造プロセスが適用される。
なお、前記モータ９３１と前記トランスミッション９３２の接続方式として、ギア接続、軸接続、ベルト接続やスプライン接続方式がある。本発明の好適実施例において、前記モータ９３１と前記トランスミッション９３２の接続方式としてギア接続が使用される。ギア接続には、歯車軸、ドライブ軸やチェーン、ギア、プーリ、ポジティブホイールをすべて統合できる。前記出力軸９３４はさらに、走行出力軸９３４２と機能出力軸９３４１を含み、前記走行出力軸９３４２と前記機能出力軸９３４１はそれぞれ前記トランスミッション９３２に接続される。前記機械伝動機構９４０はさらに走行伝動機構９４２と機能伝動機構９４１を含む。前記走行伝動機構９４２は前記走行出力軸９３４２に接続される。前記走行伝動機構９４２は、前記走行出力軸９３４２により駆動されて前記農業機械の前記走行ユニット９７２を連動する。つまり、本発明のこの好適実施例において、前記モータ９３１は前記農業機械の車輪を駆動して回転させ、各前記車輪が回転すると、前記農業機械の前進、後進や速度変化などの走行機能が発揮される。
さらに、前記機能伝動機構９４１は前記機能出力軸９３４１と前記機能実行ユニット９６０に接続されて、前記モータ９３１により駆動されて農作物耕作などの機能を果たす。なお、本発明のほかの実施例において、前記農業機械にはハブモータ技術も適用でき、つまり動力、伝動及びロックの装置をハブ内に統合して、それにより前記農業機械の機械部分を大幅に簡略化させる。ハブモータ技術の応用によって大量の伝動部材を省略して、前記農業機械の構造をより簡素化させて、重量を軽減させる一方、伝動効率を向上させる。ハブモータは、車輪を単独で駆動するという特性を有するため、前後車輪の異なる回転数または反転により差動転舵を実現し、このように、車両の旋回半径を大幅に減少させ、場合によって原位置での転舵が可能であり、それにより、前記農業機械が田で作業するときの転舵が容易になる。
前記機体モニターユニット９５０は、重要なヒューマンマシンインタラクションシステムであり、モニター機能と警報機能を有する。前記農業機械の作動過程に、電池の各種情報、電動歩行型田植機の機体運転状態、モータの作動状態のフィードバック、電動歩行型田植機が特定機能を実行するときの作動状態（たとえばその他の実施例では、電動歩行型田植機の走行速度、田植時間間隔、株間の段数の表示など）を監視したり、電池異常時に警報をタイムリーに出すなどが必要である。たとえば前記電池ボックス９１０内に電池短絡、電池過充電、残量不足や残量切れなどの故障が生じた場合、操作者にタイムリーにフィードバックして故障を処置させ、このように、電動歩行型田植機の正常運転が確保される。
具体的には、前記農業機械の前記機体モニターユニット９５０は、電池情報モニターモジュール９５１、機体状態モニターモジュール９５２、ディスプレイスクリーン９５３及び複数のセンサ９５４を含む。前記センサ９５４は、前記機能実行ユニット９６０に接続され、検出した前記機能実行ユニット９６０の各種作動状態情報を前記機体状態モニターモジュール９５２に入力できる。前記電池情報モニターモジュール９５１と前記機体状態モニターモジュール９５２の情報は、前記ディスプレイスクリーン９５３に表示され、操作者は、前記ディスプレイスクリーン９５３における情報に基づいて、前記操作ユニット９２０によって前記農業機械の作動状態をタイムリーに調整する。前記ディスプレイスクリーン９５３は、操作者が前記機体モニターユニット９５０のフィードバック情報を簡便に読み取るように、前記本体９７０の操作ハンドルに設置される。当業者であれば、本発明のほかの実施例において、前記ディスプレイスクリーン９５３は前記電池ボックス９１０の外側に設置されてもよいことを理解できる。本発明の好適実施例において、前記機体モニターユニット９５０の内部モジュールの接続方式として集積式が使用される。
さらに、前記電池情報モニターモジュール９５１はさらに、集積式で回路基板に電気的に接続された、ＳＯＣ状態表示モジュール９５１１、電圧モニターモジュール９５１２、電流モニターモジュール９５１３及び残量モニターモジュール９５１４を含んでもよい。前記電池情報モニターモジュール９５１は情報を前記ディスプレイスクリーン９５３にタイムリーに伝送して表示させる。より具体的には、前記ＳＯＣ状態表示モジュール９５１１は前記ＳＯＣモジュール９１３１１に電気的に接続されて、ＳＯＣ状態情報を前記ディスプレイスクリーン９５３にタイムリーに表示させる。前記電圧モニターモジュール９５１２は、前記検出モジュール９１３２に電気的に接続されて、前記電池パック９１２の電圧状態（単電池の端子電圧及び総電圧を含む）を前記ディスプレイスクリーン９５３にタイムリーに表示させる。前記残量モニターモジュール９５１４は、前記検出モジュール９１３２に電気的に接続されて、前記電池パック９１２の電流状態（単電池の電流及び総電流を含む）を前記ディスプレイスクリーン９５３にタイムリーに表示させる。前記残量表示モジュールは、前記充放電管理及び制御モジュール９１３１２に電気的に接続されて、前記電池パック９１２の残量情報をディスプレイスクリーン９５３にタイムリーに表示させる。なお、前記電池情報モニターモジュール９５１はさらに警報発音モジュール９５１５を含み、前記警報発音モジュール９５１５は、前記熱管理及び制御モジュール９１３１３に電気的に接続されて、電池短絡や電池の過充電が生じた場合に、声音警報で操作者にタイムリーに通知する。
前記機体状態モニターモジュール９５２はさらに、モータ回転数モニターモジュール９５２１、農業機械走行速度モニターモジュール９５２２及び機能状態モニターモジュール９５２４を含む。前記駆動システム９３０の前記回転数センサ９３５１及び９３５２は、前記モータ９３１の回転数情報を前記操作ユニット９２０で前記機体モニターユニット９５０の前記モータ回転数モニターモジュール９５２１に伝送し、前記モータ回転数モニターモジュール９５２１は前記モータ９３１の回転数情報を前記ディスプレイスクリーン９５３にタイムリーに表示させる。前記駆動システム９３０の前記回転数センサ９３５１及び９３５２は、前記走行ユニット９７２の走行速度情報を、前記操作ユニット９２０で前記機体モニターユニット９５０の前記農業機械走行速度モニターモジュール９５２２に伝送する。前記センサ９５４は、前記機能実行ユニット９６０に接続されて、機能実行状態情報を前記機能状態モニターモジュール９５２４でタイムリーに前記ディスプレイスクリーン９５３に出力し、それにより、操作者が前記ディスプレイスクリーン９５３から情報のフィードバックを取得し、たとえば、電動歩行型田植機の田植時間間隔、株間の段数の表示などの情報を取得して、タイムリーに調整することができる。
なお、前記機体状態モニターモジュール９５２はさらにタイマー９５２３を含み、前記タイマー５２３は、前記操作ユニット９２０と前記機能実行ユニット９６０に電気的に接続されて、前記農業機械のタイミング機能を果たす。
なお、本発明の好適実施例において、前記機体モニターユニット９５０は、集積式として、有線又は無線方式で各機能モジュールに接続される。本発明のほかの実施例において、前記機体モニターユニット９５０は、遠隔監視式であり、つまり操作者がリモートモニタで前記農業機械を遠隔監視することができる。より具体的には、前記機体モニターユニット９５０はさらにインテリジェントルーティングモジュール９５５を含み、前記インテリジェントルーティングモジュール９５５はインターネットに接続されて、前記ディスプレイスクリーン９５３にフィードバックされた各種情報が無線伝送方式で操作者のモバイル表示装置、たとえばリモートモニタ又は携帯電話、ノートパソコンなどの装置に伝送される。
つまり、本発明のほかの実施例において、前記機体モニターユニット９５０はさらに、前記インテリジェントルーティングモジュール９５５を含み、前記インテリジェントルーティングモジュール９５５は前記電池情報モニターモジュール９５１と前記機体状態モニターモジュール９５２に接続され、前記ディスプレイスクリーン９５３は前記農業機械に取り外し可能に接続され、前記ディスプレイスクリーン９５３は情報受信モジュールを含み、前記インテリジェントルーティングモジュール９５５は、無線又は有線方式で前記ディスプレイスクリーン９５３の前記情報受信モジュールに伝送される。操作者は、前記ディスプレイスクリーン９５３を前記農業機械の上方におけるモニターしやすい位置に取り付けてもよく、前記ディスプレイスクリーン９５３を前記農業機械から取り外して、遠隔監視のし易さから携帯してもよい。
つまり、本発明のほかの実施例において、前記機体モニターユニット９５０はさらに前記インテリジェントルーティングモジュール９５５を含み、前記インテリジェントルーティングモジュール９５５は、前記電池情報モニターモジュール９５１と前記機体状態モニターモジュール９５２に接続され、前記インテリジェントルーティングモジュール９５５は情報伝送モジュールを含み、前記情報伝送モジュールは、受信した情報を無線伝送方式でモバイルクライアントに伝送する。操作者は、携帯電話又はノートパソコンからクライアントをダウンロードして、前記農業機械の作動の状況を常にモニターすることができる。
図２２には、前記農業機械の作動時の電気エネルギー状態を管理して制御するための、本発明の上記好適実施例による前記農業機械の電池制御ユニットが示されており、つまり、前記電池制御ユニットは、電池について効果的に管理と安全性監視を行い、このように前記電池の作動効率と確実性を向上させて、前記電池の耐用年数を延ばす。さらに、前記電池制御ユニットは、電池管理システム（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ、ＢＭＳ）とも呼ばれる。前記電池制御ユニット１０１００によって前記農業機械の関連情報パラメータを検出して処理した後、前記農業機械の制御システム１０３００に電気エネルギーを出力し、ここで、前記電気エネルギーは電池又は電池パック１０２００から提供され、前記制御システム１０３００は、駆動機構１０５００を検出して、実行可能な前記情報パラメータを前記電池制御ユニット１０１００に提供し、最後に、操作者が表示システム１０４００からの前記情報パラメータに基づいて、関連する機械伝動機構１０６００を操作して、前記前記農業機械の運転や植え付けの目的を果たす。さらに、なお、前記制御システム１０３００は、前記駆動機構１０５００にコマンドを送信し、同時に、前記駆動機構１０５００は各機械伝動機構１０６００を介して各機能７００に必要な動力源を提供する。
図２２に示されるように、前記電池制御ユニット１０１００は、前記電池パック１０２００と前記制御システム１０３００の間に電気的に接続され、このように、前記電池制御ユニット１０１００は、前記電池の使用状態を制御して管理し、同時に前記電池の前記電気エネルギーを前記農業機械の前記制御システムに出力することができる。且つ、前記制御システム１０３００は、前記駆動機構１０５００を検出して、前記駆動機構１０５００の前記情報パラメータを前記電池制御ユニット１０１００に伝送する。なお、前記電池制御ユニット１０１００は、前記表示システム１０４００に電気的に接続され、このように、前記情報パラメータが前記電池制御ユニット１０１００により前記表示システム１０４００に伝達され、前記表示システム１０４００により各種の設計数値が表示される。特に、前記駆動機構１０５００は、前記制御システム１０３００に電気的に接続され、且つ前記機械伝動機構１０６００に接続され、このようにして、前記制御システム１０３００が前記駆動機構１０５００に操作コマンドを送信したとき、前記駆動機構１０５００は、動力源を前記機械伝動機構１０６００に提供し、前記機械伝動機構１０６００が前記農業機械の所定の各機能７００を実行するようにする。
本発明の好適実施例によれば、図２３に示されるように、前記農業機械の前記電池制御ユニットは、診断モジュール１０１０１、管理モジュール１０１０２及び表示ユニット１０１０３を含む。前記電池パック１０２００はそれぞれ、前記診断モジュール１０１０１、前記管理モジュール１０１０２及び前記表示ユニット１０１０３に電気的に接続され、前記診断モジュール１０１０１、前記管理モジュール１０１０２及び前記表示ユニット１０１０３はそれぞれ、データ収集、電池状態推定、エネルギー管理、安全管理、通信機能、熱管理、充電確保機能、故障診断及び履歴データ記憶などの管理を行うように、組み合わせて使用される。特に、前記診断モジュール１０１０１は、上記電池パックの電圧信号を受信して高電圧又は過低電圧保護などの機能を発揮させるための少なくとも１つの診断チップを含み、前記管理モジュール１０１０２は、前記電池パックの電圧、電流、温度を受信して、ＳＯＣ予測、電池サイクル寿命予測、過電流、過温度保護を行うための少なくとも１つの管理チップを含む。
なお、前記データ収集とは、前記農業機械の作動時の各種状態及び対応した前記電池パックの前記農業機械の作動時の状態を収集することを言い、収集された各種データは前記電池制御ユニット１００の性能の重要な指標である。従って、電池状態推定は、ＳＯＣやＳＯＨなどを含み、前記農業機械についてエネルギーとパワーの制御を行うための重要な根拠となり、このため、パワー構成を提供するように、前記農業機械を使用するときに、前記農業機械のエネルギー消費量を常に計算する必要がある。前記エネルギー管理とは、電流、電圧、温度、ＳＯＣ、ＳＯＨなどを入力パラメータとして、均等化充電、放電過程の監視管理を行うことを言い、従って、なお、前記電池制御ユニットはさらに、前記管理モジュール１０１０２と前記診断モジュール１０１０１に接続されて充電電圧の均等化を確保するための均等化電源モジュールを含む。前記安全管理は、電池の電圧、電流及び温度が限度を超えるか否かを監視して、電池の過充電や過放電、特に熱暴走を防止することを言い、一般的には、直接電源切断、アラーム、及び短絡の３種類の方式で安全性管理を行う。前記通信機能とは、アナログ信号、ＰＷＭ信号、ＣＡＮバス又はＩ２Ｃシリアルインタフェースなどの方式を用いる。前記熱管理とは、電池温度のバランスを維持し、且つ合理的な範囲において高温電池を放熱したり、低温電池を加熱したりすることを言う。前記充電確保機能とは、各電池の作動状態を検出して把握した上、過充電又は過放電の現象がないように、充電制御によって性能が異なる各種電池について個別の充放電処理を行うことを言い、このため、前記電池制御ユニットはさらに、前記電池パックと前記管理モジュールに接続された保護モジュールを含む。前記履歴データ記憶とは、後続の分析判断のために前記電池パックの履歴状況を記憶することを言う。
前記電池制御ユニット１０１００はさらに、アナログ信号、ＰＷＭ信号、ＣＡＮバス又はＩ２Ｃシリアルインタフェースからなる群から選ばれて、前記農業機械の使用状態での情報を取得して処理するための通信モジュールを含む。
本発明の好適実施例によれば、図２４には、前記農業機械の前記電池制御ユニットの別の設計モードが示されており、この場合、前記電池制御ユニット１０１００は、制御ユニット１０１１、温度センサ１０１２、等化回路１０１３、電圧収集回路１０１４、電流収集回路１０１５、駆動処理回路１０１６、充放電ユニット１０１７、短絡保護回路１０１８、記憶装置１０１９、電源回路１０２０、ＲＳ２３２通信ドライバ１０２１、及びＣＡＮ−ＢＵＳ通信ドライバ１０２２を含み、以上の各ユニット及び回路は、設計のニーズに応じて接続されて、前記農業機械の電動システムに適用されて、前記電池パックについて効果的に管理及び安全性監視を行う。前記電池制御ユニットによる前記電池パックの管理には、ＳＯＣを正確に予測し、すなわち前記電池パックの荷電状態（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ、ＳＯＣ）である電池残量を正確に予測し、且つ前記電池制御ユニットでＳＯＣを合理的な範囲に維持し、過充電又は過放電による前記電池パックのダメージを防止し、さらに前記電池に残されるエネルギー又はエネルギー貯蔵電池の荷電状態を常に報知することが含まれる。
なお、前記電池パックの充放電過程において、前記電池パックにおける各々の電池の端子電圧と温度、充放電電流及び電池パックの総電圧をタイムリーに収集して、電池の過充電又は過放電の現象を防止する。同時に、前記電池の状況をタイムリーに提供して、問題のある前記電池を特定し、それによって、電池パック全体の運転の信頼性と効率を確保し、残量推定モデルを実現可能にする。それに加えて、電池ごとに使用履歴ファイルを作成して、新型電池や充電器などを最適化させて開発するためにデータを提供する。
本発明の好適実施例によれば、図２５には、前記農業機械の前記電池制御ユニットの別の設計モードが示されており、前記電池制御ユニット１０１００は、制御ユニット１０１１Ａ、電圧検出ユニット１０１２Ａ、温度検出ユニット１０１３Ａ、保護ユニット１０１４Ａ、充電均等化ユニット１０１５Ａ、記憶装置１０１６Ａ、バッテリ残量ゲージ１０１７Ａ、保護回路１０１８Ａ及びアダプタモジュール１０１９Ａを含み、以上の各ユニット及び回路は、設計のニーズに応じて接続されて、前記農業機械の電動システムに適用されて、前記電池パックについて効果的に管理及び安全性監視を行う。前記電池制御ユニット１０１００による前記電池パック１０２００の制御管理には、ＳＯＣを正確に予測し、すなわち前記電池パックの荷電状態（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ、ＳＯＣ）である電池残量を正確に予測し、且つ前記電池制御ユニットでＳＯＣを合理的な範囲に維持し、過充電又は過放電による前記電池パックのダメージを防止し、さらに前記電池に残されるエネルギー又はエネルギー貯蔵電池の荷電状態を常に報知することが含まれる。
なお、前記電池パックの充放電過程において、前記電池パックにおける各々の電池の端子電圧と温度、充放電電流及び電池パックの総電圧をタイムリーに収集して、電池の過充電又は過放電の現象を防止する。同時に、前記電池の状況をタイムリーに提供して、問題のある前記電池を特定し、それによって、電池パック全体の運転の信頼性と効率を確保し、残量推定モデルを実現可能にする。それに加えて、電池ごとに使用履歴ファイルを作成して、新型電池や充電器などを最適化させて開発するためにデータを提供する。
当業者であれば、上記各電池制御ユニットの設計モードは、異なるニーズに応じて、調整してもよく、たとえば、農業機械、環境、ニーズの相違によって設計を変える。特に、本発明では、主に前記電池制御ユニットで前記農業機械の電動システムを管理して制御し、つまり、前記電池制御ユニットは、前記農業機械の前記電池に一体に結合されて、前記電池の電圧、温度、電流を検出し、同時に熱管理、電池均等化管理、アラーム、リーク検出、残量、放電電力計算、ＳＯＣ＆ＳＯＨ状態報告などを行い、さらに、前記電池パックの最適な使用方法を提供して、電池パックの不正使用や不合理的な使用を防止し、電池パックの使用安全性や長寿命を確保する一方、その性能を最大限に発揮させて、電池用量及びエネルギーの利用効率を高める。
さらに、図２６に示されるように、本発明はさらに、（Ｓ０１）電池パック１０２００の状態を確認するステップと、（Ｓ０２）前記電池パック１０２００の電圧を確認するステップと、（Ｓ０３）前記電池パック１０２００の温度を確認するステップと、（Ｓ０４）前記電池パック１０２００の電流を確認するステップとを含む、農業機械の電池制御ユニットの検出方法を提供する。
ステップ（Ｓ０１）において、前記電池パック１０２００が充電状態、放電状態又はアイドル状態であるかを確認し、充電状態である場合、充電均等化設定を行い、放電状態である場合、ステップ（Ｓ０２）を行い、アイドル状態である場合、スリープ状態に入る。ステップ（Ｓ０２）において、前記電池パック１０２００の電圧を確認し、過充電である場合、充電保護設定に入り、過放電である場合、放電保護設定を行い、正常な数値である場合、ステップ（Ｓ０３）を行う。ステップ（Ｓ０３）において、前記電池パック１０２００の温度を確認し、温度が高すぎる場合、充放電保護を行い、温度が正常な数値である場合、ステップ（Ｓ０４）を行う。ステップ（Ｓ０４）において、前記電池パック１０２００の電流を確認して、過電流現象が生じた場合、充放電保護を行う。
当業者であれば、上記説明及び図面に示される本発明の実施例は例示的なものに過ぎず、本発明を制限するものではないことを理解すべきである。本発明の目的は、完全且つ効果的に達成される。本発明の機能及び構造の原理について実施例において記載して説明したが、前記原理を逸脱せずに、本発明の実施形態のいずれかの変形又は修正が可能である。

Claims (5)

  1. 農業機械本体に動力を提供するための農業機械動力システムであって、
    電池パック、入力コネクタ及び出力コネクタを含み、前記入力コネクタが前記電池パックの入力端に接続され、前記出力コネクタが前記電池パックの出力端に接続される電動装置と、
    前記農業機械本体に設置され、且つ前記農業機械本体に接続され、前記電池パックから提供された電気エネルギーを前記動力機構に伝達するための前記出力コネクタが接続されることにより、動力を発生させて、動力を前記農業機械本体に伝達して前記農業機械本体を駆動して作動させる動力機構とを備える、ことを特徴とする農業機械動力システム。
  2. 農業機械であって、
    農業機械本体と、
    前記農業機械本体に設置されて、前記農業機械本体に動力を提供する請求項１−１８のいずれかに記載の少なくとも１つの前記農業機械動力システムとを備える、ことを特徴とする農業機械。
  3. 農業機械の動力供給方法であって、
    （ａ）前記農業機械本体に接続されるように動力機構を前記農業機械本体に設置するステップと、
    （ｂ）前記動力機構を、前記農業機械本体に設置された電動装置に接続するステップと、
    （ｃ）前記電動装置が給電するときに、前記動力機構が動力を発生させて前記農業機械本体に伝達して、前記農業機械本体を駆動して作動させるステップとを含む、ことを特徴とする農業機械の動力供給方法。
  4. 農業機械用の電動装置であって、
    容器と、
    電池パックと、
    前記電池パックに接続され、前記電池パックとともに、それぞれ前記容器の内部に設置される電池管理モジュールと、
    前記電池パックの入力端に接続された入力コネクタと、
    前記電池パックの出力端に接続され、前記入力コネクタとともに、それぞれ前記容器の内部から前記容器の外部へ延びている出力コネクタとを備える、ことを特徴とする農業機械用の電動装置。
  5. 農業機械の電動装置であって、
    容器と、
    電池パックと、
    前記電池パックとともに前記容器の内部に収容され、且つ前記電池パックに接続される電源管理モジュールと、
    入力コネクタ及び出力コネクタとを備え、
    前記入力コネクタと前記出力コネクタはそれぞれ前記容器に設置され、且つそれぞれ前記容器の内部から外部へ延びており、前記容器の内部において、前記入力コネクタは前記電池パックの入力端に接続され、前記出力コネクタは前記電池パックの出力端に接続される、ことを特徴とする農業機械の電動装置。
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