(57)【要約】  本発明は、電動システム（１０）、機械伝動システム（２０）及び作業システム（３０）を備える電動田植機、及びその応用に関する。前記機械伝動システム（２０）は、前記電動システム（１０）に駆動可能に設置され、前記作業システム（３０）は、前記機械伝動システム（２０）に駆動可能に設置され、前記電動システム（１０）は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、前記機械伝動システム（２０）は動力を前記作業システム（３０）に伝達し、それにより、前記作業システム（３０）は田植を行う。
2019514432.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動歩行型田植機であって、
電動システム、機械伝動システム及び作業システムを備え、
前記電動システムは電気エネルギーを動力源とし、前記機械伝動システムを介して前記作業システムを駆動して田植作業を実行させる、ことを特徴とする電動歩行型田植機。
【請求項２】
前記電動システムは、前記電動システムに電気エネルギーを提供する電源を含む、請求項１に記載の電動歩行型田植機。
【請求項３】
前記電動システムは、前記電動システムと前記機械伝動システムの作動を調達して制御する制御ユニットを含む、請求項２に記載の電動歩行型田植機。
【請求項４】
前記電動システムは、前記制御ユニットから駆動エネルギーを取得し、且つ前記制御ユニットで前記機械伝動システムを制御して駆動する駆動ユニットを含む、請求項３に記載の電動歩行型田植機。
【請求項５】
前記駆動ユニットは、ハブモータ方式で前記電動歩行型田植機の走行機能を実現する、請求項４に記載の電動歩行型田植機。
【請求項６】
前記電動システムは、電源管理ユニットの作動状態を表示する表示ユニットを含む、請求項４に記載の電動歩行型田植機。
【請求項７】
前記作業システムは、前記電動システム、前記機械伝動システム又は前記作業システムの作動を操作可能に制御する操作ユニットを含む、請求項６に記載の電動歩行型田植機。
【請求項８】
前記作業システムは、前記電動システムにより電気エネルギーを提供されて、前記機械伝動システムにより伝動されて田植を行う田植ユニットを含む、請求項７に記載の電動歩行型田植機。
【請求項９】
前記作業システムは、前記電動システムにより電気エネルギーを提供されて、前記機械伝動システムにより伝動されて走行する走行ユニットを含む、請求項８に記載の電動歩行型田植機。
【請求項１０】
前記電動システムは、前記電源及び前記電動システムの作動を管理する電源管理ユニットを含む、請求項２−９のいずれかに記載の電動歩行型田植機。
【請求項１１】
前記電動システムは、防水可能に電気エネルギーを提供できるように防水可能に設置される回路モジュールを含む、請求項１０に記載の電動歩行型田植機。
【請求項１２】
前記回路モジュールは、前記電源と前記電源管理ユニットを内部に防水可能に設置した密閉ボックスを含む、請求項１１に記載の電動歩行型田植機。
【請求項１３】
前記回路モジュールは、遮断されて防水要件を満たすように、前記田植ユニットの予備部の下方に設置される、請求項１２に記載の電動歩行型田植機。
【請求項１４】
前記密閉ボックスは絶縁層を含み、前記電源と前記電源管理ユニットは前記絶縁層の内側に設置される、請求項１２に記載の電動歩行型田植機。
【請求項１５】
前記回路モジュールは、前記密閉ボックスの内部と前記密閉ボックスの外部装置を防水可能に電気的に接続する防水接続部を含む、請求項１４に記載の電動歩行型田植機。
【請求項１６】
前記防水接続部は少なくとも１つの防水コネクタを含み、前記防水コネクタは航空コネクタである、請求項１５に記載の電動歩行型田植機。
【請求項１７】
前記防水接続部は少なくとも１つの防水コネクタを含み、前記防水コネクタは、溶接式防水コネクタ、圧接式防水コネクタ、チューブ状防水コネクタ、金属ヘッド付き防水コネクタ、射出成形防水コネクタ及びナイロン防水コネクタから選ばれる１種である、請求項１６に記載の電動歩行型田植機。
【請求項１８】
前記電源管理ユニットと前記制御ユニットは回路基板に集積され、前記回路基板は前記電源に電気的に接続され、前記電源と前記回路基板は前記密閉ボックス内に防水可能に設置される、請求項１２に記載の電動歩行型田植機。
【請求項１９】
電動高速田植機であって、
電動システムと作業システムとを備え、
前記作業システムは、田植ユニットと、操作者が乗用して走行させることに適する走行ユニットとを含み、前記電動システムは、田植機が操作者の乗用時に高速作業できるように、電気エネルギーで前記田植ユニットと前記走行ユニットを駆動する、ことを特徴とする電動高速田植機。
【請求項２０】
機械伝動システムを備え、前記電動システムは前記機械伝動システムを介して前記作業システムに伝動される、請求項１９に記載の電動高速田植機。
【請求項２１】
前記作業システムは、前記操作者の操作位置を提供する操作ユニットを含む、請求項１９に記載の電動高速田植機。
【請求項２２】
前記走行ユニットは、前記田植機を走行させるための車輪群を含み、前記電動システムは、電気エネルギーで前記車輪群を駆動して走行させる、請求項１９に記載の電動高速田植機。
【請求項２３】
前記車輪群は１群の前輪と１群の後輪とを含み、前記前輪は前記田植機の前部に設置されて、前記田植機の走行方向を制御し、前記後輪は前記田植機の後部に設置されて、前記１群の前輪と協力して、前記田植機を乗用可能に走行させる、請求項２２に記載の電動高速田植機。
【請求項２４】
前記走行ユニットは、センターフロートとサイドフロートとを含み、水中に前記田植ユニットを支持するように前記センターフロートと前記サイドフロートは前記田植ユニットの下方位置に設置される、請求項１９に記載の電動高速田植機。
【請求項２５】
前記電動システムは、電源と電源管理ユニットとを含み、前記電源は前記電動システムに電気エネルギーを提供し、前記電源管理ユニットは前記電源の作動を管理する、請求項１９−２４のいずれかに記載の電動高速田植機。
【請求項２６】
前記電動システムは、前記電源から電気エネルギーを取得して前記作業システムを駆動して作業を実行させる駆動ユニットを含む、請求項２５に記載の電動高速田植機。
【請求項２７】
前記駆動ユニットは、前記電源から電気エネルギーを取得して前記作業システムを駆動して作業を実行させるモータを含む、請求項２６に記載の電動高速田植機。
【請求項２８】
前記電動システムは、前記電動システムの作動を制御する制御ユニットを含む、請求項２５に記載の電動高速田植機。
【請求項２９】
前記電動システムは、前記電源管理ユニットの管理パラメータを表示する移動表示ユニットを含む、請求項２５に記載の電動高速田植機。
【請求項３０】
前記駆動ユニットは、ハブモータ方式で前記電動高速田植機の走行機能を実現する、請求項２６に記載の電動高速田植機。
【請求項３１】
前記電源は、リチウム電池、密閉型鉛蓄電池、ニッケル水素電池、ニッケルクロム電池、ポリマーリチウム電池、太陽光電池、バイオ電池、亜鉛空気電池及び燃料電池から選ばれる１種である、請求項２５に記載の電動高速田植機。
【請求項３２】
前記電動システムは、防水可能に電気エネルギーを出力するように防水可能に密閉設置される回路モジュールを含む、請求項１９−２４のいずれかに記載の電動高速田植機。
【請求項３３】
前記回路モジュールは、電源と電源管理ユニットとを含み、前記電源は前記電動システムに電気エネルギーを提供し、前記電源管理ユニットは前記電源の作動を管理する、請求項３１に記載の電動高速田植機。
【請求項３４】
前記回路モジュールは前記電源と前記電源管理ユニットを内部に防水可能に設置した密閉ボックスを含む、請求項３２に記載の電動高速田植機。
【請求項３５】
前記回路モジュールは、前記密閉ボックスの内部と前記密閉ボックスの外部装置を防水可能に電気的に接続する防水接続部を含む、請求項３３に記載の電動高速田植機。
【請求項３６】
前記防水接続部は少なくとも１つの防水コネクタを含み、前記防水コネクタは航空コネクタである、請求項３４に記載の電動高速田植機。
【請求項３７】
前記防水コネクタは少なくとも１つの防水コネクタを含み、前記防水コネクタは、溶接式防水コネクタ、圧接式防水コネクタ、チューブ状防水コネクタ、金属ヘッド付き防水コネクタ、射出成形防水コネクタ及びナイロン防水コネクタから選ばれる１種である、請求項３４に記載の電動高速田植機。
【請求項３８】
電動田植機の作動方法であって、
電動システムで田植機を駆動して作動を実行させるステップを含む、ことを特徴とする。
【請求項３９】
１つの車輪群を電気的に駆動して走行させる、請求項３８に記載の作動方法。
【請求項４０】
田植ユニットを電気的に駆動して田植作業を実行させる、請求項３８に記載の作動方法。
【請求項４１】
電源管理ユニットで前記電動システムを管理する、請求項３８に記載の作動方法。
【請求項４２】
燃料電池で電気エネルギーを提供して前記田植機を駆動して作動させる、請求項３８−４１のいずれかに記載の作動方法。
【請求項４３】
リチウム電池、密閉型鉛蓄電池、ニッケル水素電池、ニッケルクロム電池、ポリマーリチウム電池、太陽光電池、バイオ電池、亜鉛空気電池又は燃料電池で電気エネルギーを提供して前記高速田植機を駆動して作動させる、請求項３８−４１のいずれかに記載の作動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は田植機分野に関し、さらに電動田植機、及びその応用に関する。
【背景技術】
【０００２】
農業は人間の生存と発展の基盤といっても過言ではなく、人々に最も基本的な生活保障を提供する。科学技術の発展に伴い、農業生産方法も絶えず改善されて、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、生産労働力を大幅に解放し、生産効率を向上させる。
【０００３】
従来の農業機械では、従来の人力および家畜を用いた動力駆動方法の代わりに、燃料動力源を用いて、農業機械を駆動して各種農業生産行為を実行させるため、動力源は農業機械の重要な部分である。田植機は重要な農業機械の１種であり、機械的動力の発展に伴い、従来の農業機械の動力として燃料機械を動力源として用いるのが一般的である。長期的に使用されることにより、燃料機械は多くの利益をもたらし、多くの労力を節約する反面、注目を集めている環境汚染の弊害を引き起こす。
【０００４】
従来の燃料機械は、通常、エンジンでディーゼル又はガソリンである燃料の燃焼により生じた熱エネルギーを機械的エネルギーに変換する。周知のように、動力発生原理に基づいて、ディーゼル又はガソリンは燃焼過程において大量の汚染物、たとえば炭化水素（ＨＣ）排気におけるベンゼン、トルエンとキシレン、窒素酸化合物（ＮＯ）、一酸化炭素（ＣＯ）、二酸化硫黄（ＳＯ2）やオゾン（Ｏ3）などを発生させる。これら汚染物は環境を汚染するだけでなく、人間の健康に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、該欠点は特に顕著になっている。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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、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、電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るため、耕作地が柔らかいため、電源の防水性は考慮すべき重要な側面である。
【０００８】
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。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の１つの目的は、電気エネルギーを動力源として駆動して田植を実行させることで、田植作業過程における環境汚染及び人体への直接傷害を軽減させる電動田植機、及びその応用を提供することである。
【００１０】
本発明の別の目的は、電気エネルギーで駆動して田植作業を実行させ、且つ水田の作業環境に適用できる電動システムを備える電動田植機、及びその応用を提供することである。
【００１１】
本発明のさらなる目的は、前記電動システムが前記田植機を駆動して作動させ、且つ前記田植機の水中の作動環境に対応できる電動田植機、及びその応用を提供することである。
【００１２】
本発明のさらなる目的は、前記電動システムが乗用型田植機と組み合わせることで、田植機の走行速度を向上させ、田植機の作業効率を向上させ、高速田植を実現する電動田植機、及びその応用を提供することである。
【００１３】
本発明のさらなる目的は、従来の燃料機械の代わりに電力駆動を用い、燃料装置が不要になり、機械の複雑さを低減させ、全体重量を低下させ、操作の便利性を向上させる電動田植機、及びその応用を提供することである。
【００１４】
本発明のさらなる目的は、田植機を安定的且つ安全に作動できるように電源の作動状態を監視して制御する電源管理ユニットを備える電動田植機、及びその応用を提供することである。
【００１５】
本発明のさらなる目的は、駆動部分の構造レイアウトが全体的な質量のレイアウトを参照して設計されるため、正常な作業を確保するとともに操作性を向上させる電動田植機、及びその応用を提供することである。
【００１６】
本発明のさらなる目的は、前記電動システムが前記田植機を駆動して作動させることに適し、田植機が作動するときに、環境汚染を引き起こす排気ガスの発生を防止し、身体の健康に優しい電動田植機、及びその応用を提供することである。
【００１７】
本発明のさらなる目的は、前記電動システムの構造が良好な防水性を有するように設計されるため、前記電動システムが前記田植機の水中の作業環境に向いている電動田植機、及びその応用を提供することである。
【００１８】
本発明のさらなる目的は、前記電動システムが田植機の各部位に様々な動力を提供して、田植機に高速作動を実行させる電動田植機、及びその応用を提供することである。
【００１９】
本発明のさらなる目的は、前記電気システムが電源管理方式によって安定的で信頼性の高い電気エネルギーの動力源を提供するので、電気エネルギーを動力源とする田植機を安定的且つ確実に作動させる電動田植機、及びその応用を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の一態様によれば、本発明は、
電動システムと、
機械伝動システムと、
前記電動システムが電気エネルギーを動力源として、前記機械伝動システムによって前記作業システムを駆動して田植作業を実行させる作業システムとを備える電動歩行型田植機を提供する。
【００２１】
本発明の別の態様によれば、本発明はさらに、
電動システムと、
田植ユニットと、操作者が乗用して走行させることに適する走行ユニットとを含み、前記電動システムは、前記田植機が操作者の乗用時に高速作業できるように電気エネルギーで前記田植ユニットと前記走行ユニットを駆動する作業システムとを備える電動高速田植機を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一好適実施例による電動田植機の全体のブロック図である。
【図２】本発明の上記好適実施例による電動田植機の作動関係の模式図である。
【図３】本発明の上記好適実施例による電動田植機の電源管理ユニットの機能模式図である。
【図４】本発明の上記好適実施例による電動田植機の制御ユニットの作動関係の模式図である。
【図５Ａ】本発明の上記好適実施例による電動田植機の一実施形態の異なる角度からの立体模式図である。
【図５Ｂ】本発明の上記好適実施例による電動田植機の一実施形態の異なる角度からの立体模式図である。
【図６Ａ】本発明の上記好適実施例による電動田植機の異なる応用状態の模式図である。
【図６Ｂ】本発明の上記好適実施例による電動田植機の異なる応用状態の模式図である。
【図６Ｃ】本発明の上記好適実施例による電動田植機の異なる応用状態の模式図である。
【図７Ａ】本発明の上記好適実施例による電動田植機の上記実施形態の電源管理ユニットの一実施形態の模式図である。
【図７Ｂ】本発明の上記好適実施例による電動田植機の上記実施形態の電源管理ユニットの一実施形態の模式図である。
【図８】本発明の一好適実施例による電動田植機の全体のブロック図である。
【図９】本発明の上記好適実施例による電動田植機の作動関係のブロック図である。
【図１０】本発明の上記好適実施例による電動田植機の電源管理ユニットの機能模式図である。
【図１１】本発明の上記好適実施例による電動田植機の制御ユニットの関係のブロック図である。
【図１２Ａ】本発明の上記好適実施例による電動田植機の一実施形態の異なる角度からの立体模式図である。
【図１２Ｂ】本発明の上記好適実施例による電動田植機の一実施形態の異なる角度からの立体模式図である。
【図１３Ａ】本発明の上記好適実施例による電動田植機の路面走行の場合の模式図である。
【図１３Ｂ】本発明の上記好適実施例による電動田植機の水田走行の場合の模式図である。
【図１３Ｃ】本発明の上記好適実施例による電動田植機の苗取り時の模式図である。
【図１３Ｄ】本発明の上記好適実施例による電動田植機の植え付け時の模式図である。
【図１４Ａ】本発明の上記好適実施例による電動田植機の上記実施形態の電源管理ユニットの一実施形態の模式図である。
【図１４Ｂ】本発明の上記好適実施例による電動田植機の上記実施形態の電源管理ユニットの一実施形態の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下の説明は、当業者が本発明を実施できるように本発明を開示するためのものである。以下の説明における好適実施例は単なる例示に過ぎず、当業者であれば、他の明らかな変形を想到し得る。以下の説明で定義される本発明の基本的な原理は、他の実施形態、変形形態、改良形態、等価形態、および本発明の精神や範囲から逸脱しない他の技術案に適用され得る。
【００２４】
水稲用田植機は、水稲苗を水田に定植するための栽培用農業機械であり、苗の手動植え付けの代わりに、機械を用いて作業することより労働力を節約し、田植の効果と植え付け品質を高め、合理的な密植を実現し、後続作業の機械化を容易にするため、田植機の使用により稲作の機械化を可能にし、後続の管理や収穫が機械的手段によって容易に行える。
世界人口のほぼ半分が米を主食としており、水稲が人間にとって欠かせない農作物であるため、田植機の改良及び発展は農業生産や人間の生活にとって重要な意義を有する。
前記のとおり、田植機は、長期的に発展した結果、機械的性能に関して、比較的完全な技術レベルを遂げ、異なる機能、異なるタイプおよび異なる構造を有する様々なタイプの田植機は相次いで出現しているものの、これら改良は一般的に燃料機械動力に基づいて行われるものである。
燃料動力技術が成熟しているため、応用しやすい一方、動力が農業機械の重要な部分として、作動の安全性と確実性に繋がるため、田植機の分野では燃料動力に基づいて発展してきたのである。
しかしながら、前記のとおり、燃料機械の作動原理とそれに対応する機械的構造に基づいて、たとえば環境汚染、身体への損傷、複雑な機械構造、大きな質量、操作性の悪さなどの多くの不都合があり、これらの不都合は、燃料機械自体が克服できないことであり、従って、上記のような不都合を克服するためには、農業機械の動力源、基礎である燃料動力の代替品から出発して、上記の問題を解決しなければならない。
本発明の実施例によれば、従来の燃料機械のように燃料の燃焼により動力源を提供するのではなく、電気エネルギーを動力源として運動エネルギーを提供し、田植機を駆動して作動させる過程において、電気エネルギーを機械的エネルギーに変換することによって、環境汚染を引き起こす有害な気体を一切発生させないとともに、操作者も距離が近いことにより有害な気体を吸いこんで身体を損なうことを防止する、電動田植機を提供することを目的とする。
さらに、前記電動田植機の電動システムは、水稲による基本的な作業環境の要件に基づいて、設計時に防水性を十分に配慮して、田植機が電気エネルギーを動力源として、且つ水田において正常に動作して田植を行うようにする。
また、前記電動田植機は、構造全体のレイアウトから、防水及び操作の利便性と作動の安定性を組み合わせることにより、歩行型田植機全体の作動性能を向上させる。
【００２５】
図１−図７Ｂに、本発明の第１好適実施例による電動田植機が示されている。図１−図７Ｂに示されるように、本発明の一実施例によれば、本発明は、電動システム１０、機械伝動システム２０及び作業システム３０を備える電動田植機を提供する。
【００２６】
前記電動システム１０は電気エネルギーを動力源として、前記機械伝動システム２０によって前記作業システム３０を駆動して田植作業を実行させる。つまり、前記作業システム３０は、電気エネルギーを機械的エネルギーに変換して作動するように、前記機械伝動システム２０により駆動される。
従来の燃料農業機械のエネルギー変換利用方式と異なり、燃料伝動方式では、まず、燃料の化学エネルギーを燃焼して熱エネルギーに変換し、更に内燃機関に仕事をさせて、次に熱エネルギーを機械的エネルギーに変換し、さらに伝動作用により運動エネルギーを異なる作業位置に伝達し、すなわち、化学エネルギー→熱エネルギー→機械的エネルギー（排気ガスとともに排出される）のようになり、このため、エネルギー変換伝達過程が複雑で煩瑣であり、且つ燃焼変過程に有害な気体を発生させる。
それに対して、本発明は、燃焼が燃料してエネルギーを発生させる過程をたとえば発電所などの他の場所で行うか、又は、たとえば火力発電、水力発電、原子力発電などによる電気エネルギーなど、異なる方式で運動エネルギーに変換するエネルギーを提供することによって、エネルギーの利用範囲を広げる。
このような場面に使用される場合、電気エネルギーを機械的エネルギーに直接変換し、すなわち、電気エネルギー→機械的エネルギーのようになり、このようにして、エネルギー変換プロセスを簡略化させて、エネルギーの利用効率をより高め、且つ周知のように、電気エネルギーはクリーンで利用しやすいなどの利点を有するため、このような動力源の変化により、燃料農業機械の問題を根本的に改善する。
【００２７】
以下、電気エネルギーと田植機の組み合わせ、及び田植機の水田作業環境への適用のための工夫についてさらに詳細に説明する。
【００２８】
本発明の一実施例によれば、前記電動システム１０は前記電動システム１０に電気エネルギーを提供する電源１１を含む。特に、本発明の一実施例において、前記電源１１は１群の電池であり、前記電池は、互いに電気的に接続され、たとえば、前記電池は並列接続方式で互いに電気的に接続されて前記田植機全体に必要な作動エネルギーを提供する。
好ましくは、本発明の一実施例において、前記電源１１は１群のリチウム電池であり、前記リチウム電池パックは前記田植機に作動電気エネルギーを提供する。
本発明のその他の実施例において、前記電源１１は、必要に応じて具体的なタイプや数を決定することができ、たとえば、密閉型鉛蓄電池、ニッケル水素電池、ニッケルクロム電池、ポリマーリチウム電池、亜鉛空気電池、燃料電池、太陽光電池、バイオ電池などが使用できる。
且つ、いくつかの実施形態において、前記電源は、電動自転車又は電気自動車の電源のように、このような電源を前記田植機に用い得る。
当業者であれば、前記電源１１のタイプや数は本発明を制限するものではなく、上記タイプは選択可能なタイプを例示的に説明するに過ぎず、異なる実施では、応用のニーズに応じて設置できることを理解すべきである。
【００２９】
さらに、本発明の一実施例によれば、前記電動システム１０は、前記電源１１に電気的に接続される電源管理ユニット１２を含む。前記電源管理ユニット１２は、前記電源１１及び前記電動システム１０全体の作動状態を監視・管理する。
前記電源管理ユニット１２は前記電源１１とユーザの間のリンクと言え、前記電源１１の作動状態は直接観察できないが、前記電源管理ユニット１２を利用して前記電源１１の作動状態をリアルタイムに監視して、前記電動システム１０全体の作動状態を把握できる。
一部の充電電池の場合、繰り返して使用される過程に、たとえば貯蔵エネルギーが少なくなり、耐用年数が短くなり、直並列で使用される問題が生じ、使用安全性が悪くなり、電池の残量が推定しにくいなどの欠点が存在し、このため、電源の性能が複雑である上、異なるタイプの電池の特性には大きな差異があるが、前記電源管理ユニット１２は前記電源１１の作動をリアルタイムに監視・制御して、電池の利用率を向上させ、電池の過充電や過放電を防止して、前記電源１１の耐用年数を延長させることができる。
【００３０】
さらに、前記電源管理ユニット１２は、前記電動システム１０が順調且つ安全的に作動できるように管理するために、複数種の機能を備える。
前記電源管理ユニット１２は、
前記電源１１をリアルタイムに監視・制御して前記電源１１の安全な作動を確保する保護機能（Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）と、
より確実な分析結果を取得するために監視したデータを記憶して分析するデータ記憶機能（Ｄａｔｅ  Ｓｔｏｒａｇｅ）と、
前記電源１１及び関連装置の動作電圧、温度などの電気特性をリアルタイムに監視して、データ分析のために基本的な情報を提供する電圧・温度測定機能（Ｖｏｌｔａｇｅ＆Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）と、
前記電源１１及びその他の装置の作動状態をより迅速且つ簡便に管理して、各部材の作動を調和させるリアルタイム通信機能（Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）と、
前記電源１１が繰り返し使用及び充電時にも安全監視状態で作動できるようにする内蔵充電管理機能（Ｃｈａｒｇｅ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）と、
前記電動システム１０がいずれの状態でも監視・管理されるようにするバックアップ状態管理機能（Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  Ｂａｃｋ−ｕｐ、ＳＯＢ）と、
電池パックの荷電状態を正確に予測して、電池の残量を予測し、ＳＯＣを合理的な範囲に維持して、過充電又は過放電による電池のダメージを防止するとともに、前記電源１１の残量を常に表示する残量計量機能（Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ、ＳＯＣ）と、
電池充放電過程において前記電源１１のうちの各電池の端子電圧と温度、充放電電流及び電池パックの全電圧をリアルタイム収集して、電池パックの過充電又は過放電を防止しながら、タイムリーに電池の状況を表示して、故障のある電池を検出し、電池パック全体の運転の確実性と効率性を確保し、残量推定モデルを実現できるようにし、さらに、電池ごとに使用履歴を作成して、さらなる最適化や新型電池、充電器、モータなどの開発のためにデータを提供し、オフラインシステム故障分析のために根拠を提供する健康状態動的監視機能（Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  Ｈｅａｌｔｈ、ＳＯＨ）と、
単電池をバランスよく充電して、電池パックのうちの各電池をバランス状態にするバランス管理機能（Ｃｅｌｌ  Ｂａｌａｎｃｅ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）とを有する。
【００３１】
本発明の一実施例によれば、前記電動システム１０は、前記電動システム１０の各種作動状態のパラメータを表示するための表示ユニット１３を含む。
前記表示ユニット１３は、前記電源管理ユニット１２に通信可能に接続されることにより、前記電源管理ユニット１２と協力して、前記電源管理ユニット１２が収集した各種監視情報を表示する。
特に、一実施例では、前記表示ユニット１３は、電圧、電流、温度、ＳＯＣ計量などのデータを表示する。より具体的には、前記田植機の構造を設計するときに、前記表示ユニット１０は、操作者がリアルタイムに電源の作動状態を観察できるように操作位置に近い場所に設計されてもよい。
【００３２】
本発明の一実施例によれば、前記電動システム１０は、前記電源管理ユニット１２に通信可能に接続され、且つ前記電源管理ユニット１２が収集した情報を受信して、制御情報を前記電源管理ユニット１２にフィードバックし、前記電源管理ユニット１２で前記電源１１の作動を制御する制御ユニット１４を含む。
【００３３】
本発明の一実施例によれば、前記電動システム１０は、前記機械伝動システム２０を駆動するための駆動ユニット１５を含む。
前記駆動ユニット１５は、前記制御ユニット１４と前記電源１１に電気的に接続され、前記機械伝動システム２０は、前記駆動ユニット１５に駆動可能に接続され、つまり、前記制御ユニット１４は前記駆動ユニット１５の作動を制御して、さらに前記駆動ユニット１５を制御することで前記機械伝動システム２０の作動を制御する。
具体的には、前記制御ユニット１４は、前記電源管理ユニット１２から前記電源１１による電気エネルギーを取得し、且つ電気エネルギーを前記駆動ユニット１５に伝達し、前記駆動ユニット１５によって電気エネルギーを機械的エネルギーに変換する。
言い換えれば、前記制御ユニット１４は、電気エネルギーを前記駆動ユニット１５に提供するように前記電源１１を制御し、且つ、前記駆動ユニット１５は、電気エネルギーを運動エネルギーに変換する方式で、動力を発生させて、後で前記駆動ユニット１５が生じた動力は前記機械伝動システム２０により前記作業システム３０に伝達されて、前記作業システム３０を駆動して作業を実行させる。
前記制御ユニット１４は、前記駆動ユニット１５と前記機械伝動システム２０の作動過程を制御する。
【００３４】
特に、一実施例では、前記駆動ユニット１５は少なくとも１つのモータ１５１を含み、前記制御ユニット１４は前記電源管理ユニット１２から電気エネルギーを取得して、電気エネルギーを前記モータ１５１に伝達し、前記モータ１５１は、電気エネルギーの作用下で回転作動を行い、電気エネルギーを回転のための機械的エネルギーに変換し、このようにして、前記モータ１５１により前記機械伝動システム２０は駆動されて作動し、さらに前記機械伝動システム２０により伝動されて、前記作業システム３０は田植作業過程を実行する。つまり、前記モータ１５１は前記電源１１に接続され、前記機械伝動システム２０は前記モータ１５１に駆動可能に接続される。
【００３５】
特に、本発明の一実施例において、前記モータ１５１はハブモータであり、それぞれ前記作業システム３０の車輪位置に設置される。
【００３６】
田植機の田植作動のニーズに応じて、前記モータ１５１には強いトルクと高絶縁性が求められ、本発明の一実施例において、前記モータ１５１としては、メンテナンスを必要とせずに、構成が簡単で、速度調整範囲が広い交流可変周波数モータが使用される。
一方、前記電動田植機は、カーブのときに、カーブ機能を発揮させるのに先端を持ち上げるのが一般的であるため、前記モータ１５１の重量への要求が高く、一実施例では、前記モータ１５１としてはかご型交流モータが使用されて、且つステータ外にアルミニウム合金をハウジングに用いて、前記モータ１５１の二つのエンドキャップにアルミニウム合金圧力鋳造プロセスを用いることで、前記モータ１５１の質量を減少させると同時に、前記モータ１５１の放熱性能を高める。
【００３７】
前記機械伝動システム２０は、前記駆動ユニット１５の前記モータ１５１と前記作業システム３０に伝動可能に接続される少なくとも１つの伝動機構２１を含む。
つまり、前記伝動機構２１によって前記電動システム１０の前記駆動ユニット１５の運動エネルギーを異なる駆動方式による機械的エネルギーに変換して、前記作業システム３０の異なる作動位置に伝達する。
つまり、前記電動システム１０の前記駆動ユニット１５は、電気エネルギーを同一形式の機械的エネルギー、たとえばモータギア又は軸が回転するための運動エネルギーに変換し、前記機械伝動システム２０の前記伝動機構２１は、それぞれ一回目に変換した前記機械的エネルギーについて、たとえばギア、シャフト、ベルト、スプライン、クランクシャフトなどの接続機構などにより、前記駆動ユニット１５の運動エネルギーを適切な各種駆動方式に変換して前記田植機の前記作業システム３０の異なる作動位置、たとえば田植位置、走行位置などに伝達し、それにより、前記運動エネルギーを利用して、たとえば田植、走行、ステアリングなどの様々な作業動作を実行できる。
【００３８】
本発明の一実施例において、前記機械伝動システム２０は、メインクラッチ２２、トランスミッション２３及び出力軸２４を含む。前記メインクラッチ２２は、前記電動システム１０の前記駆動ユニット１５の前記モータ１５１と前記トランスミッション２３の間に伝動可能に接続されて、前記モータ１５１が前記トランスミッション２３の入力に伝達する動力を切断又は伝達し、前記トランスミッション２３は、異なるギアの組み合わせにより変速とトルク変化を発生させ、前記出力軸２４は、前記トランスミッション２３の運動エネルギーを出力する。
【００３９】
前記機械伝動システム２０はさらに、少なくとも１つの回転数センサ２５、電動制御アクチュエータ２６、メインクラッチ制御アクチュエータ２７及びシフト駆動アクチュエータ２８を含む。
前記回転数センサ２５及び前記電動制御アクチュエータ２６は前記モータ１５１と協力して作動し、前記回転数センサ２５は前記モータ１５１の回転数情報を前記制御ユニット１４にフィードバックし、前記制御ユニット１４は、前記田植機が、たとえば起動、停止、前進、後進、カーブなどの様々な運動動作を実行するように、前記電動制御アクチュエータ２６で前記モータ１５１の作動を制御する。
前記メインクラッチ制御アクチュエータ２７は、前記メインクラッチ２２と協力し、前記制御ユニット１４は前記メインクラッチ制御アクチュエータ２７で前記メインクラッチ２２の作動を制御する。
前記シフト駆動アクチュエータ２８は前記トランスミッション２３と協力し、前記制御ユニット１４は前記シフト駆動アクチュエータ２８で前記トランスミッション２３の作動を制御する。
別の前記回転数センサ２５は前記出力軸と協力して、情報を前記制御ユニット１４にフィードバックする。
【００４０】
伝動過程において、前記駆動ユニット１５の前記モータ１５１は、運動エネルギーを前記メインクラッチ２２に伝達して、情報を前記回転数センサ２５にフィードバックし、前記メインクラッチ２２は、運動エネルギーの伝達のオンオフを制御して、且つ前記メインクラッチ２２のオフ状態で運動エネルギーを前記トランスミッション２３に伝達する。
前記トランスミッション２３で異なる運転状態に切り替えて、且つ前記出力軸２４で適切な運動エネルギーを出力し、前記回転数センサで回転数情報を前記制御ユニット１４にフィードバックする。
一方、前記制御ユニット１４は、受信した情報、たとえば前記回転数センサの情報に基づき、前記電動制御アクチュエータ２６で前記モータ１５１の作動を制御し、前記メインクラッチ制御アクチュエータ２７で前記メインクラッチ２２の作動を制御し、前記シフト駆動アクチュエータ２８で前記トランスミッション２３の作動を制御する。
【００４１】
さらに、本発明の一実施例によれば、前記作業システム３０は、前記田植機の走行、カーブなどの運動動作を行って、前記田植機に必要に応じて位置を移動させるための走行ユニット３１を含む。
前記機械伝動システム２０は前記走行ユニットの作動を駆動・制御する。具体的には、
前記電動システム１０の前記駆動ユニット１５の前記モータ１５１は、動力を提供することにより前記走行ユニット３１の動作に必要な動力を提供し、
前記電動制御アクチュエータ２６は、前記モータ１５１の作動を制御することで、前記走行ユニット３１の動作を直接制御し、
前記メインクラッチ２２は、前記メインクラッチ制御アクチュエータ２７と協力して前記動力の遮断又は伝達を制御し、
前記トランスミッション２３は、前記シフト駆動アクチュエータ２８と組み合わせて動力を異なるレンジと機能に変換して、それにより前記走行ユニット３１の異なる作動状態、たとえば植え付け、低速走行、高速走行などを実現し、
前記出力軸２４は、前記各機能のための動力を前記伝動機構２１に出力して、それにより前記走行ユニット３１に伝動して、前記走行ユニット３１を駆動して、様々な作業を実行させる。
【００４２】
さらに、前記走行ユニット３１は、水田での走行に向いている１群の車輪３１１を含む。好ましくは、図１１に示されるように、前記車輪３１１はハブモータ付き車輪である。
【００４３】
前記走行ユニット３１は、前記田植機が異なる道路状況に対応できるように前記田植機の機体を昇降させる昇降機構を含む。たとえば、非耕作地の場合、前記田植機を上昇位置にして、高速に走行させ、水田の場合、前記田植機を降下位置にして、前記田植機が田植に適するようにするとともに、走行安定性を向上させる。
【００４４】
本発明の一実施例において、前記走行ユニット３１は、センターフロート３１２とサイドフロート３１３とを含み、前記センターフロート３１２と前記サイドフロート３１３は、水田で作業できるように前記田植機を支持する。前記センターフロート３１２は、前記１群の車輪３１１の中間位置、前記サイドフロート３１３はそれぞれ前記１群の車輪３１１の両側位置に設置される。
【００４５】
本発明のこの実施例及び図面において、前記電動田植機を例にして説明するが、本発明のその他実施例では、異なるタイプや構造形状を有してもよく、当業者であれば、前記走行ユニット３１のタイプ及び構造形状は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。
【００４６】
本発明の一実施例によれば、前記作業システム３０は、田植作業を行うための田植ユニット３２を含む。
【００４７】
前記田植ユニット３２は、苗載置部３２１と植え付け部３２２とを含み、前記苗載置部３２１は植付苗を載置し、前記植え付け部３２２は前記苗載置部３２１からの苗を水田に植え付ける。
つまり、植え付け作業において、植え付ける苗を前記苗載置部３２１に入れて、前記植え付け部３２２は前記苗載置部３２１から苗を取り、苗を田地に植え付ける。
前記苗載置部３２１は苗根部が前記苗載置部３２１に沿って下へスライドするように、下へ延びて設置されている。
前記植え付け部３２１は、前記苗載置部３２１から苗を容易に取るように前記苗載置部３２１の下方の位置に設置されている。
特に、本発明の一実施例において、前記植え付け部３２２は、前記苗載置部３２１から苗を取るための植え付けアームを含む。
【００４８】
本発明の一実施例において、前記苗載置部３２１は、前記苗載置部３２１がより多くの苗を載置できるように、前記苗載置部３２１に伸縮可能に接続された延長板を含む。
【００４９】
前記田植ユニット３２は、予備苗を載置するための予備部３２３を含む。前記予備部３２３は、操作者が前記予備部３２１に載置された苗を前記苗載置部３２１に補充するように前記苗載置部３２１に近く、水平に設置されている。
【００５０】
特に、本発明の一実施例において、前記田植ユニット３２は、マーキングレバーによる跡に合わせて植え付け間隔を保持するための中心標識レバー３９を含む。具体的には、前記中心標識レバー３９は、前記予備部３２１の位置に設置され、且つ前記中心標識レバー３９は収納可能に設置される。
【００５１】
本発明の一実施例によれば、前記作業システム３０は、操作位置を提供するための操作ユニット３４を含む。つまり、前記田植機を使用するとき、操作者は、前記操作ユニット３４を操作することで前記田植機に、たとえば走行、停止、後進、カーブ、植付苗などの様々な動作を実行させる。前記操作ユニット３４は前記電動システム１０、前記機械伝動システム２０の作動を制御する。
【００５２】
前記操作ユニット３４は、操作者が前記田植機全体の運転方向を容易に把握するようにハンドル位置を提供するハンドル部３４１を含む。前記田植機を使用するとき、操作者は、たとえば上げた状態で手を前記ハンドル部３４１に置き、前記田植機を走行させる。
【００５３】
前記操作ユニット３４はさらに、異なる操作部材を集積したコンソール３４２を含む。前記コンソール３４２はハンドル部３４１に近く、特に、操作者３４２が各種操作動作を容易に実行できるように前記ハンドル部３４１の中間位置に設置できる。
【００５４】
さらに、前記コンソール３４２には、停止、起動及び照明などの機能を有する駆動マスタースイッチが設けられる。つまり、前記田植機を起動させるときに、操作者は関連する駆動マスタースイッチを操作することで起動させることができる。
【００５５】
前記コンソール３４２は、閉合状態と分離状態を有するメインクラッチハンドルを含む。前記メインクラッチハンドルが前記閉合状態である場合、前記電動システム１０の前記駆動ユニット１５の動力が伝達されて、前記田植機が走行し、前記メインクラッチハンドルが前記分離状態である場合、前記電動システム１０の前記駆動ユニット１５の動力伝達が切断されて、前記田植機が走行できなくなる。
【００５６】
前記コンソール３４２は、植え付け開始状態、植え付け停止状態、車輪自動上下動状態、機体降下固定状態及び機体上昇状態を有する植え付けハンドルを含む。
前記植え付けハンドルが植え付け開始状態である場合、前記田植ユニット３２は田植作業を行い、
前記植え付けハンドルが植え付け停止状態である場合、前記田植ユニット３２は田植作業を停止し、
前記植え付けハンドルが車輪自動上下動状態である場合、前記田植機の機体高さは調整され、
前記植え付けハンドルが固定状態である場合、前記田植機の機体は降下し且つ高さは固定され、
前記植え付けハンドルが機体上昇状態である場合、前記田植機の機体は上昇する。
【００５７】
前記コンソール３４２は、前記田植機の各作動状態を調整するためのレンジハンドルを含む。
前記レンジハンドルは、後進レンジ、田植レンジ、ニュートラル及び前進レンジを含む。
各前記レンジの設置により前記田植機は起動されて様々な作動状態を実現し、且つ様々な状態を調整することが可能になる。
たとえば、前記後進レンジは前記田植機を後進させ、前記田植レンジは前記田植機の田植速度を制御し、前記ニュートラルは前記田植機を運転可能にし、前記前進レンジは前記田植機の走行速度を調整する。
【００５８】
前記コンソール３４２は、植付苗の株間を調整するための株間切替ハンドルを含む。より具体的には、ハンドルの引き操作で植え付け株間を変える。
【００５９】
前記コンソール３４２は、前記田植機の機体を左右にステアリングさせるためのステアリングクラッチハンドルを含む。
【００６０】
前記コンソール３４２は、前記田植ユニット３２の植付苗量を調整するための苗取り量調整ハンドルを含む。一実施例では、ハンドルは、上方に設置されると、苗取り量を増加する。ハンドルは、下方に設置されると、苗取り量を減少させる。調整ごとに約１ｍｍの変化量を有する。
【００６１】
前記コンソール３４２は、前記田植ユニット３２の苗植付深さを調整するための植え付け深さ調整爪を含む。実施例では、ハンドルは、上方に設置されると、植付深さが小さく、下方に設置されると、植付深さが大きい。
【００６２】
当業者であれば、前記コンソール３４２の各種機能の設定は設定可能な機能を例示的に説明するために過ぎず、前記コンソール３４２の機能の設定は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。本発明のその他実施例では、異なるニーズに対応できるように、必要に応じて操作機能を増減して、対応した操作部材を配置することができる。
【００６３】
前記田植機が路面で走行して田植作業を行っていない場合、前記コンソール３４２の前記植え付けハンドルを調整して、前記田植機の機体を上昇状態にして、地面からの距離を大きくし、地面での走行に向くようにし、前記駆動マスタースイッチを起動させて、前記メインクラッチハンドルを閉合状態にし、操作者の手で前記ハンドル部３４１に置き、前記田植機の機体を路面で走行させ、
水田に入った場合、前記コンソール３４２の前記植え付けハンドルを調整して、前記田植機の機体を降下状態にして、田からの距離を小さくして、田植作業を容易にできるようにし、且つ前記植え付けハンドルを操作して田植作業を開始させる。
【００６４】
田植前に、苗を全体状として前記苗載置部３２１に積載して、前記田植機が作動するときに、前記苗載置部３２１は横方向に移動するように駆動されて、前記植え付け部３２２の前記植え付けアームは順次所定量の苗を分離して取り、田植経路が決定されると、農業学的要件に応じて苗を土に挿入して、挿入後、前記植え付けアームは戻って再び苗を取り植え付け、このように順次繰り返して連続的に田植作業を行う。
【００６５】
なお、本発明の前記電動田植機は、電気エネルギーを動力源とし、作動環境が通常水田であるため、前記電動システム１０の防水性能は前記電動田植機にとって大切なことである。特に前記電動システム１０の前記電源１１、前記電源管理ユニット１２及び前記制御ユニット１４には大量の回路及び集積回路部材を有するため、防水は特に重要である。
【００６６】
図７Ａ−図７Ｂに、本発明の一好適実施例による前記電動システム１０の回路モジュール１００が示されている。前記回路モジュール１００は、防水且つ絶縁可能に前記電動システム１０の回路部材を密封する密閉ボックス１１０を含む。
【００６７】
一実施例では、前記密閉ボックス１１０内に、前記密閉ボックス１１０の内部における回路部材を絶縁可能に保護するために絶縁層１１０１が設置されている。たとえば、製造過程において吹付け方式で前記ボックスの内表面に前記絶縁層１１０１を追加し又は前記ボックス内に前記絶縁層１１０１を積層する。特に、前記密閉ボックス１１０は、前記電源１１、前記回路基板などの部材を安定的に内部に装着できるように、一定の重量に耐えられる所定の硬度と機械的強度を有する。
【００６８】
さらに、前記回路モジュール１００は、前記密閉ボックス１１０に設置されて、外部装置と前記密閉ボックス１１０内の回路部材とを防水可能に電気的に接続するための防水接続部１２０を含む。
【００６９】
本発明の一実施例において、前記回路モジュール１００は、前記電源１１、前記電源管理ユニット１２及び前記制御ユニット１４を含む。
前記電源１１、前記電源管理ユニット１２及び前記制御ユニット１４は、前記密閉ボックス１１０内に密閉されて、前記田植機が水田で作業するときに、水分が前記電源１１、前記電源管理ユニット１２及び前記制御ユニット１４を汚染して、回路の作動に悪影響を及ぼすことを防止する。
前記電源１１、前記電源管理ユニット１２及び前記制御ユニット１４は、前記防水接続部１２０を介して前記表示ユニット１３、前記駆動ユニット１５に電気的に接続される。
特に一実施例では、前記電源１１は前記電池パックであり、前記電源管理ユニット１２と前記制御ユニット１４の回路は回路基板に集積されており、前記電池パックは前記回路基板の回路に電気的に接続される。
前記電池パックと前記回路基板は、前記密閉ボックス１１０内に絶縁且つ防水可能に装着され、前記電池パック及び前記回路基板における回路は、前記防水コネクタ１２０によって、たとえば前記駆動ユニット１５、前記表示ユニット１３などの外部部材に電気的に接続される。
【００７０】
さらに、本発明の一実施例において、前記防水接続部１２０は少なくとも１つの防水コネクタ１２１を含み、前記防水コネクタ１２１は前記密閉ボックス１１０の側壁に設置される。
【００７１】
本発明の一実施例において、前記防水コネクタ１２１は航空コネクタとされる。前記電池パックと前記回路基板の回路はそれぞれ前記航空コネクタに電気的に接続される。外部装置は、前記航空コネクタの出力端に接続されるとき、前記電源１１及び前記回路基板の回路に電気的に接続されるようになる。
【００７２】
より具体的には、前記防水接続部１２０には、異なるタイプの回路を接続するためにインターフェースの異なる２組の航空コネクタが設置される。
【００７３】
なお、前記回路モジュール１００は、前記回路モジュール１００により優れた防水性能を持たせるように所定高さに設置される。たとえば、前記田植機が水田で走行する場合、前記回路モジュール１００は、所定高さを有するため、水田の水面に接触することがなく、従って前記回路モジュール１００への水の侵入を防止する。
【００７４】
なお、本発明の本好適実施例によれば、前記回路モジュール１００は、前記予備部３２３が前記回路モジュール１００を遮断できるように、前記田植ユニット３２の前記予備部３２３の下方に設置される。
前記回路モジュール１００は回路の作動に繋がるので、いずれの環境であっても防水は重要なことであり、本発明の本実施例では、前記回路モジュール１００は、前記予備部３２３の下方に設置されているため、雨や雪の天気では、前記予備部３２３は前記回路モジュール１００を雨や雪から守り、前記回路モジュール１００の雨や雪による被害を低減させる。
一方、前記予備部３２３の高さが必要に応じて調整できるため、前記回路モジュール１００の必要に応じて高さを設定し、前記田植機が水田で作動するときに、前記回路モジュール１００の水面からの距離を大きくするようにしてもよい。
【００７５】
一実施例では、前記駆動ユニット１５は前記モータ１５１であり、前記モータ１５１の２つのエンドキャップにシリコーンパッドを有し、且つ前記モータ１５１の出力軸が防水性と耐油性を有する密封油で密封されるため、前記モータ１５１の防水性と絶縁性を全面的に高める。
【００７６】
特に、操作者が作業過程において前記田植機全体の運転状態をリアルタイムに観察し、特に前記電動システム１０の運転状態を観察できるように、前記表示ユニット１３は、前記操作ユニット３４の前記ハンドル部３４１に近い位置に設置され、同時に前記表示ユニット１３の高さは前記ハンドル部３４１の高さを参照して、前記ハンドル部３４１又は前記ハンドル部３４１の下方より僅かに高いようにすることによって、前記表示ユニット１３は水田の水面から離れて防水効果を果たす。
【００７７】
さらに、一実施例では、前記表示ユニット１３は、前記電源１１の電圧、電流、温度及びＳＯＣ計量などのデータを直接表示する電子ディスプレイスクリーンであってもよい。
本発明の別の一実施例では、前記表示ユニット１３はタッチコントロールスクリーンであり、前記表示ユニット１３はデータを表示するとともに、タッチ操作機能を備え、前記タッチコントロールスクリーンにおいて操作することで様々な制御機能を行うことができる。
つまり、前記操作ユニット３４の操作部材の機能を前記表示ユニット１３に設置することで、機械的な手動制御方式だけでなく、電子操作方式で前記田植機を制御できるようにする。
【００７８】
なお、前記電動田植機は、開放した水田で作動するので、より高い防水、防塵標準を有し、通常、ＩＰ６５まで要求されるが、本発明の前記電動システム１０の前記回路モジュール１００の安全基準によれば、ＩＰ６６に達するため、優れた防塵性能と防水性能を有する。
【００７９】
また、なお、従来の燃料方式による田植機に比べて、前記電動田植機は、防水可能なレイアウト構造を有する。前記電動システム１０の前記密閉ボックス１００は、前記田植機の前部に設置され、且つ前記密閉ボックス１００、前記駆動ユニット１５、前記表示ユニット１３及び前記機械伝動システム２０のいずれも所定の高さを有するとともに、互いの位置がマッチングするため、前記電動システム１０、前記機械伝動システムの防水性能を向上させ、高操作性を有する。
【００８０】
また、なお、前記電動田植機は、電気エネルギーを駆動エネルギーとするものであり、クリーンな上、前記電動システム１０は、従来の燃料駆動システムよりも小さい質量を有するとともに、高エネルギー貯蔵性を有し、従って、前記田植機全体の質量を減少させて、実際な操作過程を容易にしながら、作動時間を延長させる。
たとえば、前記電動田植機がカーブ動作をするときに、操作者が前記ハンドル部３４１を操作して機体を持ち上げ、前記走行部位を支点としてステアリングするのが一般的であるが、従来の燃料機械の質量が大きいことから、このような操作には労力がかかり、操作しにくく、それに対して、本発明の電動田植機は、質量が小さいため、カーブのような動作を行うとき、より簡便に実行でき、操作者の体力を節約する。
【００８１】
図８−図１４Ｂに、本発明の第２好適実施例による電動田植機が示されている。図８−図１４Ｂに示されるように、本発明の一実施例によれば、本発明は、電動システム９１０、機械伝動システム９２０及び作業システム９３０を備える電動田植機を提供する。
【００８２】
前記電動システム９１０は電気エネルギーを動力源として、前記機械伝動システム９２０によって前記作業システム９３０を駆動して植え付け作業を実行させる。
つまり、前記作業システム９３０は、電気エネルギーを機械的エネルギーに変換して作動するように、前記機械伝動システム９２０により駆動される。
従来の燃料農業機械のエネルギー変換利用方式と異なり、燃料伝動方式では、まず、燃料の化学エネルギーを燃焼方式で熱エネルギーに変換し、さらに内燃機関に仕事をさせて、次に熱エネルギーを機械的エネルギーに変換し、さらに伝動作用により前記機械的エネルギーを異なる位置に伝達し、すなわち、化学エネルギー→熱エネルギー→機械的エネルギー（排気ガスとともに排出される）のようになり、このため、エネルギー変換伝達過程が複雑で煩瑣であり、且つ燃焼過程に有害な気体を発生させる。
それに対して、本発明は、燃焼が燃料してエネルギーを発生させる過程をたとえば発電所などのほかの場所で行うか、又は、たとえば火力発電、水力発電、原子力発電などによる電気エネルギーなど、異なる方式で運動エネルギーに変換するエネルギーを提供することによって、エネルギーの利用範囲を広げる。
このような場面に使用される場合、電気エネルギーを機械的エネルギーに直接変換し、すなわち、電気エネルギー→機械的エネルギーのようになり、このようにして、エネルギー変換プロセスを簡略化させて、エネルギーの利用効率をより高めることが明らかになり、且つ周知のように、電気エネルギーはクリーンで利用しやすいなどの利点を有するため、このような動力源の変化により、燃料タイプの田植機の問題を根本的に改善する。
さらに、前記電動システムと乗用型田植機とを組み合わせることで、乗用型田植機の高速田植が可能になる。
【００８３】
以下、電気エネルギーと乗用型田植機とを組み合わせて前記電動田植機を構成すること、及び田植機の乗用、路面走行及び水田田植などの異なる作業環境への適用のための工夫について、さらに詳細説明する。
【００８４】
本発明の一実施例によれば、前記電動システム９１０は、前記電動システム９１０に電気エネルギーを提供する電源９１１を含む。特に、本発明の一実施例において、前記電源９１１は１群の電池であり、各前記電池は電気的に接続され、たとえば並列接続されて、前記田植機全体に必要な作動動力、たとえば路面走行動力、乗用動力及び植え付け動力などを提供する。
【００８５】
好ましくは、本発明の一実施例において、前記電源は１群のリチウム電池であり、前記リチウム電池は前記田植機に作動電気エネルギーを提供する。
そして、本発明のその他の実施例において、前記電源９１１は、必要に応じて具体的なタイプや数を決定することができ、たとえば、密閉型鉛蓄電池、ニッケル水素電池、ニッケルクロム電池、ポリマーリチウム電池、亜鉛空気電池、燃料電池などが使用できる。
いくつかの実施形態において、前記電源９１１は、電動自転車又は電気自動車の電源のように、このような電源を前記田植機に用い得る。
当業者であれば、前記電源９１１のタイプや数は本発明を制限するものではなく、上記タイプは選択可能なタイプを例示的に説明するに過ぎず、異なる実施では、応用のニーズに応じて設置できることを理解すべきである。
【００８６】
さらに、本発明の一実施例によれば、前記電動システム９１０は、前記電源９１１に電気的に接続される電源管理ユニット９１２を含む。
前記電源管理ユニット９１２は、前記電源９１１及び前記電動システム９１０のその他のユニットの作動状態を監視・管理する。
前記電源管理ユニット９１２は、電源９１１とユーザの間のリンクと言え、前記電源９１１の作動状態はユーザにより直接観察できないが、前記電源管理ユニット９１２を利用して前記電源９１１の作動状態をリアルタイムに監視して、前記電動システム９１０全体の作動状態を把握できる。
一部の二次電池の場合、繰り返して使用される過程に、たとえば貯蔵エネルギーが少なくなり、耐用年数が短くなり、直並列で使用される問題が生じ、使用安全性が悪くなり、電池の残量が推定しにくいなどの欠点が存在し、このため、使用過程に前記電源９１１の性能が複雑である上、異なるタイプの電池の特性には大きな差異があるが、前記電源管理ユニット９１２は前記電源９１１の作動をリアルタイムに監視・制御して、電池の利用率を向上させ、電池の過充電や過放電を防止して、前記電源９１１の耐用年数を延長させることができる。
【００８７】
さらに、前記電源管理ユニット９１２は、前記電動システム９１０を順調に管理して各ユニットが順調且つ安全的に作動できるように、複数種の機能を備える。
前記電源管理ユニット９１２は、
前記電源９１１をリアルタイムに監視・制御して前記電源９１１の安全な作動を確保する保護機能（Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）と、
より確実な分析結果を取得するために監視したデータを記憶して分析するデータ記憶機能（Ｄａｔｅ  Ｓｔｏｒａｇｅ）と、
前記電源９１１及び関連装置の動作電圧、温度などの特性をリアルタイムに監視して、データ分析のために基本的な情報を提供する電圧・温度測定機能（Ｖｏｌｔａｇｅ＆Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）と、
前記電源９１１及びその他の装置の作動状態をより迅速且つ簡便に管理して、各部材の作動を調和させるリアルタイム通信機能（Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）と、
前記電源９１１が繰り返し使用及び充電時にも安全監視状態で作動できるようにする内蔵充電管理機能（Ｃｈａｒｇｅ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）と、
前記電動システム９１０がいずれの状態でも監視・管理されるようにするバックアップ状態管理機能（Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  Ｂａｃｋ−ｕｐ、ＳＯＢ）と、
電池パックの荷電状態を正確に予測して、電池の残量を予測し、ＳＯＣを合理的な範囲に維持して、過充電又は過放電による電池のダメージを防止するとともに、前記電源９１１の残量を常に表示する残量計量機能（Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ、ＳＯＣ）と、
電池充放電過程において前記電源９１１のうちの各電池の端子電圧と温度、充放電電流及び電池パックの全電圧などの作動特徴量をリアルタイム収集して、前記電池パックの過充電又は過放電を防止しながら、タイムリーに電池の状況を表示して、故障のある電池を検出し、電池パック全体の運転の確実性と効率性を確保し、残量推定モデルを実現できるようにし、さらに、電池ごとに使用履歴を作成して、さらなる最適化や新型電池、充電器、モータなどの開発のためにデータを提供し、前記電動システム９１０のシステム故障のオフライン分析のために根拠を提供する健康状態動的監視機能（Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  Ｈｅａｌｔｈ、ＳＯＨ）と、
単電池をバランスよく充電して、前記電池パックのうちの各電池をバランス状態にするバランス管理機能（Ｃｅｌｌ  Ｂａｌａｎｃｅ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）とを有する。
【００８８】
なお、前記電動田植機の前記電源９１１は乗用型田植機の動力ニーズに応じて、異なる動力源を提供し、前記ユニット１１は、前記機械伝動システムに動力源を提供して、前記機械伝動システム９２０が伝動運動エネルギーを取得するようにする。前記電源９１１は前記作業システムに動力源を提供し、それにより前記田植機は所定の負荷力を有し、路面で走行したり、田植作業を行ったりすることができる。
【００８９】
本発明の一実施例によれば、前記電動システムは、前記電動システム９１０の各種作動状態のパラメータを表示する表示ユニット９１３を含む。
前記表示ユニット９１３は、前記電源管理ユニット９１２に通信可能に接続されることにより、前記電源管理ユニット１２と協力して前記電源管理ユニット９１２が収集して分析した各種監視情報を表示する。
特に、一実施例では、前記表示ユニット９１３は、電圧、電流、温度、ＳＯＣ加量などのデータを表示する。
より具体的には、前記電動田植機の構造を設計するときに、前記表示ユニット９１３は、操作者がリアルタイムに電源の作動状態を観察できるように操作位置に近い場所に設計されてもよい。
【００９０】
前記表示ユニット９１３は、前記電源９１１に電気的に接続されて、前記電源９１１から表示作動のための電気エネルギーを取得する。特に、一実施例では、前記表示ユニットは、操作者が前記電動田植機に乗用するときに前記電動システム９１０の作動状況を容易に観察できるように、操作者の乗用位置に近い前方に設置される。
【００９１】
本発明の一実施例によれば、前記電動システム９１０は、前記電源管理ユニット９１２に通信可能に接続され、前記電源管理ユニット９１２が収集した情報を受信して、情報を前記電源管理ユニット９１２にフィードバックし、前記電源管理ユニット９１２で前記電源９１１の作動を制御する制御ユニット９１４を含む。特に、前記制御ユニット９１４は、前記電源９１１に電気的に接続されて、前記電源９１１から制御作動のための電気エネルギーを取得する。
【００９２】
本発明の一実施例によれば、前記電動システム９１０は、前記機械伝動システム９２０を駆動するための駆動ユニット９１５を含む。
前記駆動ユニット９１５は、前記制御ユニット９１４に電気的に接続される。
つまり、前記制御ユニット９１４は前記駆動ユニット９１５の作動を制御して、さらに前記駆動ユニット９１５の作動を制御することで前記機械伝動システム９２０の作動を制御する。
より具体的には、前記制御ユニット９１４は、前記電源管理ユニット９１２から前記電源９１１による電気エネルギーを取得し、且つ電気エネルギーを前記駆動ユニット９１５に伝達し、前記駆動ユニット９１５の作動を制御し、それにより前記駆動ユニット９１５によって前記機械伝動システム９２０の作動を駆動し、このように、電気エネルギーから機械的エネルギーへの変換過程を完成する。
【００９３】
特に、一実施例では、前記駆動ユニット９１５はモータ９１５１を含み、前記制御ユニット９１４は前記電源管理ユニット９１２から電気エネルギーを取得して、電気エネルギーを前記モータ９１５１に伝達し、前記モータ９１５１は、電気エネルギーの作用下で回転作動を行い、電気エネルギーを機械的エネルギーに変換し、このようにして、前記モータ９１５１により前記機械伝動システム９２０は駆動されて作動し、さらに前記機械伝動システム９２０により伝動されて、前記作業システム９３０は田植作業過程を実行する。
【００９４】
特に、本発明の一実施例において、前記モータ９１５１はハブモータであり、それぞれ前記作業システム９３０の車輪位置に設置される。すなわち、前記駆動ユニットは、ハブモータ方式で前記電動田植機の走行機能を行い、且つその他のモータで田植作業を行う。当然、ハブモータではなく、その他モータで走行や田植作業を実行してもよい。
【００９５】
たとえば、前記田植機の植付作動のニーズに応じて、前記モータ９１５１は強いトルクと高絶縁性が求められている。
本発明の一実施例において、前記モータ９１５１としては、メンテナンスを必要とせずに、構成が簡単で、速度調整範囲が広いなどの利点を有する交流可変周波数モータが使用される。
本発明の別の一実施例では、前記モータ９１５１としては、かご型交流モータが使用されて、且つ前記かご型交流モータのステータ外にアルミニウム合金をハウジングに用いて、前記モータ９１５１の２つのエンドキャップにアルミニウム合金圧力鋳造プロセスを用いることで、前記モータ９１５１の質量を減少させると同時に、前記モータ９１５１の放熱性能を向上させる。
当業者であれば、上記前記モータ９１５１のタイプは使用可能なタイプを例示的に説明するに過ぎず、前記駆動ユニット９１５の前記モータ９１５１のタイプは本発明を制限するものではなく、本発明のその他の実施例において、必要に応じて異なるタイプのモータを使用して、ハウジングを揃えて上記改良を行うことができることを理解すべきである。
【００９６】
前記機械伝動システム９２０は、前記駆動ユニット９１５と前記作業システム９３０に伝動可能に接続される少なくとも１つの伝動機構９２１を含む。
つまり、前記伝動機構９２１によって前記電動システム９１０の前記駆動ユニット９１５の運動エネルギーを異なる駆動方式による機械的エネルギーに変換して、前記作業システム９３０の異なる作動位置に伝達する。
言い換えれば、前記電動システム９１０の前記駆動ユニット９１５は、前記電源９１１による電気エネルギーを、同一形式の機械的エネルギー、たとえばモータギア又は軸が回転するための運動エネルギーに変換し、
前記伝動システムの前記伝動機構９２１は、それぞれ一回目に変換した機械的エネルギーについて、異なる伝動方式、たとえばギア、シャフト、ベルト、スプライン、クランクシャフトなどにより、前記駆動ユニット９１５の運動エネルギーを適切な各種駆動方式に変換して前記田植機の前記作業システム９３０の異なる作動位置、たとえば走行位置、田植位置などに伝達し、それにより、前記運動エネルギーを利用して、たとえば負荷、走行、田植、ステアリングなどの様々な作業動作を実行できる。
【００９７】
本発明の一実施例において、前記機械伝動システム９２０は、メインクラッチ９２２、トランスミッション９２３及び出力軸９２４を含む。
前記メインクラッチ９２２は、前記電動システム９１０の前記駆動ユニット９１５の前記モータ９１５１と前記トランスミッション９２３の間に伝動可能に接続されて、前記モータ９１５１が前記トランスミッション９２３の入力に伝達する動力を切断又は伝達し、
前記トランスミッション９２３は、異なるギアの組み合わせにより変速とトルク変化を発生させる。
前記出力軸９２４は、前記トランスミッション９２３の運動エネルギーを出力する。
【００９８】
前記機械伝動システム９２０はさらに、少なくとも１つの回転数センサ９２５、電動制御アクチュエータ９２６、メインクラッチ制御アクチュエータ９２７及びシフト駆動アクチュエータ９２８を含む。
前記回転数センサ９２５及び前記電動制御アクチュエータ９２６は前記モータ９１５１と協力して作動し、
前記回転数センサ９２５は前記モータ９１５１の回転数情報を前記制御ユニット９１４にフィードバックし、
前記制御ユニット９１４は、前記田植機が、たとえば起動、停止、前進、後進、カーブなどの様々な作業動作を実行するように、前記電動制御アクチュエータ９２６で前記モータ９１５１の作動を制御する。
前記メインクラッチ制御アクチュエータ９２７は、前記メインクラッチ９２２と協力し、前記制御ユニット９１４は前記メインクラッチ制御アクチュエータ９２７で前記メインクラッチ９２２の作動を制御する。
前記シフト駆動アクチュエータ９２８は前記トランスミッション９２３と協力し、前記制御ユニット９１４は前記シフト駆動アクチュエータ９２８で前記トランスミッション９２３の作動を制御する。
別の前記回転数センサ９２５は前記出力軸９２４と協力して、前記出力軸９２４の情報を前記制御ユニット９１４にフィードバックする。
【００９９】
伝動過程において、前記駆動ユニット９１５の前記モータ９１５１は、運動エネルギーを前記メインクラッチ９２２に伝達して、情報を前記回転数センサ９２５にフィードバックする。
前記メインクラッチ９２２は、運動エネルギーの伝達のオンオフを制御して、且つ前記メインクラッチ９２２のオフ状態で運動エネルギーを前記トランスミッション９２３に伝達し、前記トランスミッション９２３で異なる運転状態に切り替えて、且つ前記出力軸９２４で調整済みの適切な運動エネルギーを出力し、前記回転数センサ９２５で回転数情報を前記制御ユニット９１４にフィードバックする。
一方、前記制御ユニット９１４は、受信した情報、たとえば前記回転数センサ９２５の情報に基づき、前記電動制御アクチュエータ９２６で前記モータ９１５１の作動を制御し、前記メインクラッチ制御アクチュエータ９２７で前記メインクラッチ９２２の作動を制御し、前記シフト駆動アクチュエータ９２８で前記トランスミッション９２３の作動を制御する。
【０１００】
さらに、本発明の一実施例によれば、前記作業システム９３０は、前記田植機の走行、カーブなどの運動動作を行って、前記田植機に必要に応じて位置を移動させるための走行ユニット９３１を含む。
前記機械伝動システム９２０は前記走行ユニット９３１の作動を駆動・制御する。
具体的には、前記電動システム９１０の前記駆動ユニット９１５の前記モータ９１５１は、動力を提供することにより前記走行ユニット９３１の動作に必要な動力を提供する。
前記電動制御アクチュエータ９２６は、前記モータ９１５１の作動を制御することで、前記走行ユニット９３１の動作を直接制御し、
前記メインクラッチ９２２は、前記メインクラッチ制御アクチュエータ９２７と協力して前記動力の遮断又は伝達を制御し、
前記トランスミッション９２３は、前記シフト駆動アクチュエータ９２８と組み合わせて動力を異なるレンジと機能に変換して、それにより前記走行ユニット９３１の異なる作動状態、たとえば植え付け、低速走行、高速走行、田での作業などを実現し、
前記出力軸９２４は、前記各機能のための動力を前記伝動機構９２１に出力して、それにより前記走行ユニット９３１に伝動して、前記走行ユニット９３１を駆動して、様々な作業を実行させる。
【０１０１】
さらに、前記作業システム９３０は、前記田植機を走行させるための車輪群９３１１を含む。前記電動システム９１０は、前記車輪群９３１１が走行するための動力源を提供する。
【０１０２】
なお、その他タイプの田植機と異なり、前記電動田植機は水田で走行できるだけでなく、一般的な路面でも走行可能である。従って、前記電動田植機は、自分で田まで走行することができ、その他タイプの田植機のように車両で田に輸送する必要がない。つまり、前記電動システム９１０は、前記電動田植機の異なる走行状態での動力を提供できる。
【０１０３】
特に、一実施例では、前記車輪群９３１１は、１群の前輪９３１１１と１群の後輪９３１１２とを含む。前記１群の前輪９３１１１は前記電動田植機の機体の前部に位置し、前記１群の後輪は前記電動田植機の機体の後部に位置する。前記前輪９３１１１は走行、ステアリング用に用いられ得る。
【０１０４】
本発明の一実施例において、前記走行ユニット９３１は、センターフロートとサイドフロートとを含むフロート群９３１２を含む。前記センターフロート９３１２と前記サイドフロートは、前記田植機の水田作業時の走行に用いられる。前記センターフロート９３１２は、前記田植機の中後部の位置に設置され、前記サイドフロート９３１３は前記センターフロート９３１２の両側位置に設置される。
【０１０５】
本発明の一実施例によれば、前記作業システム９３０は、田植作業を行うための田植ユニット９３２を含む。前記センターフロートと前記サイドフロートは前記田植ユニット９３２の下方に位置する。
【０１０６】
本発明の一実施例によれば、前記走行ユニット９３１は、前記田植機が異なる走行、作業条件に適するように前記田植機の前記田植ユニット９３２、前記センターフロート及び前記サイドフロートを昇降させる昇降機構を含む。
たとえば、一般的な路面で走行する場合、前記昇降機構は、前記田植機の前記田植ユニット９３２を上昇状態にして、前記操作ユニット９３３及び前記センターフロートと前記サイドフロートの路面からの距離を大きくして、路面物体による前記作業システム９３０又は前記センターフロートと前記サイドフロートの邪魔を防止して、容易且つ迅速に走行させ、
水田で植え付け作業を行う場合、前記昇降機構は、前記田植機の前記田植ユニット９３２を降下位置にすることで、前記田植ユニット９３２及び前記センターフロートと前記サイドフロートを田の地面に近くし、それにより前記操作ユニット９３３は作業に適するようになり、得前記センターフロートと前記サイドフロートは水田に浮いて走行するようになる。
【０１０７】
前記走行ユニット９３１は、乗用位置を提供して操作者が前記田植機に乗用して前記田植機を操作して、前記田植機と同期して進めるようにするための乗用部９３１４を含む。
なお、その他タイプの田植機に比べて、前記電動田植機は、乗用位置を提供し且つ十分な動力を提供し、それによって、田植機は操作者による牽引を必要とせずに走行し、操作者は水田において走行せずに済み、このような方式には多数の長所を有する。
一方では、前記電動田植機の走行速度が操作者の走行速度により制限されず、田植機の走行速度を大幅に向上させることができ、特に路面で走行する場合、別の工具で輸送しなくても、高速で走行でき、このため、田植作業過程の作業効率を大幅に向上させ、それに対して、その他の非乗用型田植機の場合は、操作者は地面で走行して牽引力を提供する必要があるので、操作者の走行速度は田植機の走行速度を左右してしまい、
他方では、前記電動システム９１０は、前記田植機全体の質量を低下させるため、前記田植機に必要な駆動力を減少させ、より多くの運動エネルギーを前記田植ユニット９３２に提供して、前記田植機の田植速度を向上させることができ、さらに、前記電動田植機では、電気エネルギーを動力源とするため、走行や作業過程に環境を汚染する気体を発生させることがなく、同時に身体への損傷を減少させ、前記高速田植機と組み合わせると、植え付け作業を行うとき、操作者は水田で走行するのではなく前記乗用部９３１４に乗用するので、さらに水田による人への汚染を減少させて、作動環境を改善する。
【０１０８】
なお、前記電動システムの前記駆動ユニット９１５は、前記乗用部９３１４の下方の位置に設置され、それによりより合理的に前記田植の構造は設置されて、空間位置は活用される。
【０１０９】
特に、一実施例では、前記田植ユニット９３２は、苗載置部９３２１と植え付け部９３２２とを含み、前記苗載置部９３２１は植付苗を載置し、前記植え付け部９３２２は前記苗載置部９３２１からの苗を水田に植え付ける。つまり、植え付け作業において、まず、植え付ける苗を前記苗載置部９３２１に入れて、次に前記植え付け部９３２２は前記苗載置部９３２１から苗を取り、苗を田地に植え付ける。
【０１１０】
さらに、前記苗載置部９３２１は、苗根部が前記苗載置部９３２１に沿って下へスライドするように、下へ延びて設置されている。前記植え付け部９３２２は、前記苗載置部９３２１から苗を容易に取るように前記苗載置部９３２１の下方の位置に設置されている。特に、本発明の一実施例において、前記植え付け部９３２２は、前記苗載置部９３２１から苗を回転可能に繰り返して取るための植え付けアームを含む。
【０１１１】
本発明の一実施例において、前記苗載置部９３２１は、前記苗載置部９３２１がより多くの苗量を載置できるように、前記苗載置部９３２１に伸縮可能に接続された延長板を含む。
【０１１２】
本発明の一実施例において、前記田植ユニット９３２は、予備苗を載置するための予備部９３２３を含む。前記予備部９３２３は、苗を順調に載置するように水平に設置されている。つまり、前記苗載置部９３２１の苗が使用し切れたとき、操作者は、前記予備部９３２３から予備苗を取り、前記苗載置部９３２１に補充することができ、それにより、植え付けの連続性が確保され、作業効率が向上する。
【０１１３】
特に、本発明の一実施例において、前記田植ユニット９３２は、マーキングレバーによる跡に合わせて植え付け間隔を保持するための中心標識レバー９３９を含む。具体的には、前記中心標識レバー９３９は、操作者が前記田植機に乗用するときに、簡便且つ正確に田植作業の方向を観察して判断できるように、前記走行ユニット９３１の前記乗用部９３１４の前方の位置に設置されてもよい。より具体的には、前記中心標識レバー９３９は収納可能に設置される。
【０１１４】
本発明の一実施例によれば、前記作業システム９３０は、前記田植機を操作・制御するための操作ユニット９３４を含む。
さらに、前記操作ユニット９３４は、操作者が前記乗用部に乗用したときに簡便に操作できるように、前記走行ユニット９３１の前記乗用部９３１４の前方の位置に設置される。
前記田植機を使用するときに、操作者は、前記操作ユニット９３４を操作することで、前記田植機を制御して、たとえば路面走行、停止、後進、カーブ、植付苗などの様々な動作を実行させる。前記操作ユニット９３４は、前記電動システム９１０、前記機械伝動システム２０の作動を制御する。
【０１１５】
前記操作ユニット９３４は、前記田植機の走行方向を制御するためのハンドル９３４１を含む。前記ハンドル９３４１は、前記操作者が前記乗用部９３１４に乗用したときに前記ハンドル９３４１を簡便に操作できるように、前記乗用部９３１４の前方の位置に設置される。
【０１１６】
前記操作ユニット９３４はさらに、異なる操作部材を集積したコンソール９３４２を含む。特に、前記コンソール９３４２は、操作者が前記乗用部９３１４に乗用したときに様々な操作動作を行えるように、前記ハンドル９３４１と協力して設置されている。
【０１１７】
さらに、前記コンソール９３４２は、停止、起動及び照明などの機能を有する駆動マスタースイッチが設けられる。つまり、前記田植機を起動させるときに、操作者は駆動マスタースイッチを操作することで起動させることができる。
【０１１８】
前記コンソール９３４２は、閉合状態と分離状態を有するメインクラッチハンドルを含む。前記メインクラッチハンドルが前記閉合状態である場合、前記電動システム９１０の前記駆動ユニット９１５の動力が伝達されて、前記田植機が走行し、前記メインクラッチハンドルが前記分離状態である場合、前記電動システム９１０の前記駆動ユニット９１５の動力伝達が切断されて、前記田植機が走行できなくなる。
【０１１９】
前記コンソール９３４２は、植え付け開始状態、植え付け停止状態、車輪自動上下動状態、機体降下固定状態及び機体上昇状態を有する植え付けハンドルを含む。
前記植え付けハンドルが植え付け開始状態である場合、前記田植ユニット９３２は田植作業を行い、
前記植え付けハンドルが植え付け停止状態である場合、前記田植ユニット９３２は田植作業を停止し、
前記植え付けハンドルが車輪自動上下動状態である場合、前記田植機の機体高さは調整され、
前記植え付けハンドルが固定状態である場合、前記田植機の機体は降下し且つ高さは固定され、
前記植え付けハンドルが機体上昇状態である場合、前記田植機の機体は上昇する。
【０１２０】
前記コンソール９３４２は、前記田植機の各作動状態を調整するためのレンジハンドルを含む。前記レンジハンドルは、後進レンジ、田植レンジ、ニュートラル及び前進レンジを含む。各前記レンジの設置により前記田植機は起動されて様々な作動状態を実現し、且つ様々な状態を調整することが可能になる。たとえば、前記後進レンジは前記田植機を後進させ、前記田植レンジは前記田植機の田植速度を制御し、前記ニュートラルは前記田植機を運転可能にし、前記前進レンジは前記田植機の走行速度を調整する。
【０１２１】
前記コンソール９３４２は、植付苗の株間を調整するための株間切替ハンドルを含む。より具体的には、ハンドルの引き操作で植え付け株間を変える。
【０１２２】
前記コンソール９３４２は、前記田植機の機体を左右にステアリングさせるためのステアリングクラッチハンドルを含む。
【０１２３】
前記コンソール９３４２は、前記田植ユニット９３２の植付苗量を調整するための苗取り量調整ハンドルを含む。一実施例では、ハンドルは、上方に設置されると、苗取り量を増加する。ハンドルは、下方に設置されると、苗取り量を減少させる。調整ごとに約１ｍｍの変化量を有する。
【０１２４】
前記コンソール９３４２は、前記田植ユニット９３２の苗植付深さを調整するための植え付け深さ調整爪を含む。実施例では、ハンドルは、上方に設置されると、植付深さが小さく、下方に設置されると、植付深さが大きい。
【０１２５】
当業者であれば、前記コンソール９３４２の各種機能の設定は設定可能な機能を例示的に説明するために過ぎず、前記コンソール９３４２の機能の設定は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。本発明のその他実施例では、異なるニーズに対応できるように、必要に応じて操作機能を増減して、対応した操作部材を配置することができる。
【０１２６】
前記田植機が路面で走行して田植作業を行っていない場合、前記コンソール９３４２の前記植え付けハンドルを調整して、前記田植機の機体を上昇状態にして、地面からの距離を大きくし、地面での走行に向くようにし、前記駆動マスタースイッチを起動させて、前記メインクラッチハンドルを閉合状態にし、操作者が前記田植機に乗用して、手で前記ハンドル部９３４１に置き、前記田植機の機体を路面で走行させ、
水田に入った場合、前記コンソール９３４２の前記植え付けハンドルを調整して、前記田植機の機体を降下状態にして、田からの距離を小さくして、田植作業を容易にできるようにし、且つ前記植え付けハンドルを操作して田植作業を開始させる。
【０１２７】
田植前に、苗を全体状として前記苗載置部９３２１に積載して、前記田植機が作動するときに、前記苗載置部９３２１は横方向に移動するように駆動されて、前記植え付け部９３２２の前記植え付けアームは順次所定量の苗を分離して取り、田植経路が決定されると、農業学的要件に応じて苗を土に挿入して、挿入後、前記植え付けアームは戻って再び苗を取り植え付け、このように順次繰り返して連続的に田植作業を行う。
【０１２８】
ここで、なお、本発明の前記電動田植機は、電気エネルギーを動力源とし、作動環境が通常水田であるため、前記電動システム９１０の防水性能は前記電動田植機にとって大切なことである。特に前記電動システム９１０の前記電源９１１、前記電源管理ユニット９１２及び前記制御ユニット９１４には大量の回路及び集積回路部材を有するため、防水は特に重要である。
【０１２９】
図１４Ａ−図１４Ｂに、本発明の一好適実施例による前記電動システム９１０の回路モジュール９１００が示されている。前記回路モジュール９１００は、防水且つ絶縁可能に前記電動システム９１０の回路部材を密封する密閉ボックス１１０を含む。
【０１３０】
一実施例では、前記密閉ボックス９１１０内に、前記密閉ボックス１１０の内部における回路部材を絶縁可能に保護するために絶縁層９１１０１が設置されている。たとえば、製造過程において吹付け方式で前記ボックスの内表面に前記絶縁層９１１０１を追加し又は前記ボックス内に前記絶縁層９１１０１を積層することができるが、それらに制限されない。特に、前記密閉ボックス９１１０は、前記電源９１１、前記回路基板などの部材を安定的に内部に装着できるように、一定の重量に耐えられる所定の硬度と機械的強度を有する。
【０１３１】
さらに、前記回路モジュール９１００は、前記密閉ボックス９１１０に設置されて、外部装置と前記密閉ボックス９１１０内の回路部材とを防水可能に電気的に接続するための防水接続部９１２０を含む。
【０１３２】
本発明の一実施例において、前記回路モジュール９１００は、前記電源９１１、前記電源管理ユニット９１２及び前記制御ユニット９１４を含む。
前記電源９１１、前記電源管理ユニット９１２及び前記制御ユニット９１４は、前記密閉ボックス９１１０内に密閉されて、前記田植機が水田で作業するときに、水が前記電源９１１、前記電源管理ユニット９１２及び前記制御ユニット９１４を汚染して、回路の作動に悪影響を及ぼすことを防止する。
前記電源９１１、前記電源管理ユニット９１２及び前記制御ユニット９１４は、前記防水接続部９１２０を介して前記表示ユニット９１３、前記駆動ユニット９１５に電気的に接続される。
特に一実施例では、前記電源９１１は前記電池パックであり、前記電源管理ユニット９１２と前記制御ユニット９１４の回路は回路基板に集積されており、前記電池パックは前記回路基板の回路に電気的に接続される。
前記電池パックと前記回路基板は、前記密閉ボックス９１１０内に絶縁且つ防水可能に装着され、前記電池パック及び前記回路基板における回路は、前記防水コネクタ１２０によって、たとえば前記駆動ユニット９１５、前記表示ユニット９１３などの外部部材に電気的に接続される。
【０１３３】
さらに、本発明の一実施例において、前記防水接続部９１２０は少なくとも１つの防水コネクタ９１２１を含み、前記防水コネクタ９１２１は前記密閉ボックス９１１０の側壁に設置される。
【０１３４】
本発明の一実施例において、前記防水コネクタ９１２１は航空コネクタとされる。前記電池パックと前記回路基板の回路はそれぞれ前記航空コネクタに電気的に接続される。外部装置は、前記航空コネクタの出力端に接続されるとき、前記電源９１１及び前記回路基板の回路に電気的に接続されるようになる。
【０１３５】
より具体的には、前記防水接続部９１２０には、異なるタイプの回路を接続するためにインターフェースの異なる２組の航空コネクタが設置される。
【０１３６】
一実施例では、前記駆動ユニット９１５は前記モータ９１５１であり、前記９モータ１５１の２つのエンドキャップにシリコーンパッドを有し、且つ前記モータ９１５１の出力軸が防水性と耐油性を有する密封油で密封されるため、前記モータ９１５１の防水性と絶縁性を全面的に高める。
【０１３７】
特に、操作者が作業過程において前記田植機全体の運転状態をリアルタイムに観察し、特に前記電動システム９１０の運転状態を観察できるように、前記表示ユニット９１３は、前記操作ユニット９３４の前記ハンドル部９３４１に近い位置に設置され、同時に前記表示ユニット９１３の高さは前記ハンドル部３４１の高さを参照して、前記ハンドル部３４１又は前記ハンドル部３４１の下方より僅かに高いようにすることによって、前記表示ユニット９１３は水田の水面から離れて防水効果を果たす。
【０１３８】
さらに、一実施例では、前記表示ユニット９１３は、前記電源９１１の電圧、電流、温度及びＳＯＣ計量などのデータを直接表示する電子ディスプレイスクリーンであってもよい。本発明の別の一実施例では、前記表示ユニット９１３はタッチコントロールスクリーンであり、前記表示ユニット９１３はデータを表示するとともに、タッチ操作機能を備え、前記タッチコントロールスクリーンにおいて操作することで様々な制御機能を行うことができる。つまり、前記操作ユニット９３４の操作部材の機能を前記表示ユニット９１３に設置することで、機械的な手動制御方式だけでなく、電子操作方式で前記田植機を制御できるようにする。
【０１３９】
なお、前記電動田植機は、開放した水田で作動するので、より高い防水、防塵標準を有し、通常、ＩＰ６５まで要求されるが、本発明の前記電動システム９１０の前記回路モジュール９１００の安全基準によれば、ＩＰ６６に達するため、優れた防塵性能と防水性能を有する。
【０１４０】
また、なお、従来の燃料方式による田植機に比べて、前記電動田植機は、防水可能なレイアウト構造を有する。前記電動システム９１０の前記密閉ボックス９１００は、前記田植機の前部に設置され、且つ前記密閉ボックス９１００、前記駆動ユニット９１５、前記表示ユニット９１３及び前記機械伝動システム９２０のいずれも所定の高さを有するとともに、互いの位置がマッチングするため、前記電動システム９１０、前記機械伝動システムの防水性能を向上させ、高操作性を有する。
【０１４１】
また、なお、前記電動田植機は、電気エネルギーを駆動エネルギーとするものであり、クリーンな上、前記電動システム９１０は、従来の燃料駆動システムよりも小さい質量を有するとともに、高エネルギー貯蔵性を有し、従って、前記田植機全体の質量を減少させて、実際な操作過程を容易にしながら、作動時間を延長させる。
たとえば、前記電動田植機がカーブ動作をするときに、操作者が前記ハンドル部を操作して機体を持ち上げ、前記走行部位を支点としてステアリングするのが一般的であるが、従来の燃料機械の質量が大きいことから、このような操作には労力がかかり、操作しにくく、それに対して、本発明の電動田植機は、質量が小さいため、カーブのような動作を行うとき、より簡便に実行でき、操作者の体力を節約する。
【０１４２】
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。本発明の目的は完全且つ効果的に実現されている。本発明の機能及び構造原理については実施例において記載して説明しており、前記原理を逸脱することなく、本発明の実施形態について任意の変形又は修正を行うことが可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１３Ｄ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年12月5日(2018.12.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動歩行型田植機であって、
電動システム、機械伝動システム及び作業システムを備え、
前記電動システムは電気エネルギーを動力源とし、前記機械伝動システムを介して前記作業システムを駆動して田植作業を実行させる、ことを特徴とする電動歩行型田植機。
【請求項２】
前記電動システムは、前記電動システムに電気エネルギーを提供する電源を含む、請求項１に記載の電動歩行型田植機。
【請求項３】
前記電動システムは、前記電動システムと前記機械伝動システムの作動を調達して制御する制御ユニットを含む、請求項２に記載の電動歩行型田植機。
【請求項４】
前記電動システムは、前記制御ユニットから駆動エネルギーを取得し、且つ前記制御ユニットで前記機械伝動システムを制御して駆動する駆動ユニットを含む、請求項３に記載の電動歩行型田植機。
【請求項５】
前記駆動ユニットは、ハブモータ方式で前記電動歩行型田植機の走行機能を実現する、請求項４に記載の電動歩行型田植機。
【請求項６】
前記電動システムは、電源管理ユニットの作動状態を表示する表示ユニットを含む、請求項４に記載の電動歩行型田植機。
【請求項７】
前記作業システムは、前記電動システム、前記機械伝動システム又は前記作業システムの作動を操作可能に制御する操作ユニットを含む、請求項６に記載の電動歩行型田植機。
【請求項８】
前記作業システムは、前記電動システムにより電気エネルギーを提供されて、前記機械伝動システムにより伝動されて田植を行う田植ユニットを含む、請求項７に記載の電動歩行型田植機。
【請求項９】
前記作業システムは、前記電動システムにより電気エネルギーを提供されて、前記機械伝動システムにより伝動されて走行する走行ユニットを含む、請求項８に記載の電動歩行型田植機。
【請求項１０】
前記電動システムは、前記電源及び前記電動システムの作動を管理する電源管理ユニットを含む、請求項２−９のいずれかに記載の電動歩行型田植機。
【請求項１１】
電動高速田植機であって、
電動システムと作業システムとを備え、
前記作業システムは、田植ユニットと、操作者が乗用して走行させることに適する走行ユニットとを含み、前記電動システムは、田植機が操作者の乗用時に高速作業できるように、電気エネルギーで前記田植ユニットと前記走行ユニットを駆動する、ことを特徴とする電動高速田植機。
【請求項１２】
機械伝動システムを備え、前記電動システムは前記機械伝動システムを介して前記作業システムに伝動される、請求項１１に記載の電動高速田植機。
【請求項１３】
前記作業システムは、前記操作者の操作位置を提供する操作ユニットを含む、請求項１１に記載の電動高速田植機。
【請求項１４】
前記走行ユニットは、前記田植機を走行させるための車輪群を含み、前記電動システムは、電気エネルギーで前記車輪群を駆動して走行させる、請求項１１に記載の電動高速田植機。
【請求項１５】
前記車輪群は１群の前輪と１群の後輪とを含み、前記前輪は前記田植機の前部に設置されて、前記田植機の走行方向を制御し、前記後輪は前記田植機の後部に設置されて、前記１群の前輪と協力して、前記田植機を乗用可能に走行させる、請求項１４に記載の電動高速田植機。
【請求項１６】
前記走行ユニットは、センターフロートとサイドフロートとを含み、水中に前記田植ユニットを支持するように前記センターフロートと前記サイドフロートは前記田植ユニットの下方位置に設置される、請求項１１に記載の電動高速田植機。
【請求項１７】
前記電動システムは、電源と電源管理ユニットとを含み、前記電源は前記電動システムに電気エネルギーを提供し、前記電源管理ユニットは前記電源の作動を管理する、請求項１１−１６のいずれかに記載の電動高速田植機。
【請求項１８】
電動田植機の作動方法であって、
電動システムで田植機を駆動して作動を実行させるステップを含む、ことを特徴とする。
【請求項１９】
１つの車輪群を電気的に駆動して走行させる、請求項１８に記載の作動方法。
【請求項２０】
田植ユニットを電気的に駆動して田植作業を実行させる、請求項１８に記載の作動方法。
【国際調査報告】
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