(57)【要約】  電動植物保護機械及びその作動方法を開示しており、前記電動植物保護機械は、機体（１０）と、制御システム（６０）と、駆動システム（２０）と、スプレーシステム（３０）とを備え、前記駆動システム（２０）は前記機体（１０）に装着され、エンジン（２１）と給電ユニット（２２）を含み、前記給電ユニット（２２）は前記エンジン（２１）と前記制御システム（６０）に接続されて、前記エンジン（２１）と前記制御システム（６０）に給電し、前記スプレーシステム（３０）は前記機体（１０）に装着され、且つ前記制御システム（６０）に作動可能に接続され、前記コントローラ（６３）は前記スプレーシステムを起動させて農作物について植物保護を行う。  【選択図】図１
2019514433.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動植物保護機械であって、
機体と、
コントローラを含む制御システムと、
前記機体に装着され、エンジンと給電ユニットを含み、前記給電ユニットは前記エンジンと前記制御システムに接続されて、前記エンジンと前記制御システムに給電する駆動システムと、
前記機体に装着され、且つ前記コントローラに作動可能に接続され、前記コントローラにより起動されて農作物について植物保護を行うスプレーシステムとを備える、ことを特徴とする電動植物保護機械。
【請求項２】
前記スプレーシステムはさらに、液体タンク、少なくとも１つのノズル及び１つの噴出管を含み、前記噴出管は前記ノズルと前記液体タンクの間に接続され、前記液体タンクの内部には前記コントローラに接続された電動ポンプを有し、前記コントローラを起動させることで前記液体タンクの内部の液体を前記ノズルに輸送して農作物について植物保護を行う、請求項１に記載の電動植物保護機械。
【請求項３】
前記スプレーシステムの前記噴出管はさらに２つの折り畳み部を含み、前記折り畳み部は間隔を空けて前記機体に設置され、且つ前記機体の両側に折り畳み又は展開して植物保護作業を実行することに適する、請求項２に記載の電動植物保護機械。
【請求項４】
さらに昇降システムを備え、
前記昇降システムは前記スプレーシステムに接続され、昇降調整装置と伝動軸を含み、前記昇降調整装置は前記伝動軸に接続され、前記スプレーシステムはフレームを含み、前記伝動軸は前記フレームに接続されて、前記昇降調整装置を調整することにより動力が前記伝動軸で前記フレームに伝達されて、さらに前記フレームの高さを調整できる、請求項３に記載の電動植物保護機械。
【請求項５】
電動植物保護機械の作動方法であって、
（Ａ）制御システムを起動させて、エンジンを駆動して作動させるように給電ユニットを制御するステップと、
（Ｂ）前記電動植物保護機械を起動させるステップと、
（Ｃ）前記制御システムでスプレーシステムを制御して液体をスプレーさせるステップとを含む、ことを特徴とする電動植物保護機械の作動方法。
【請求項６】
前記ステップ（Ａ）において、前記制御システムに含まれる操作ユニットを操作して、前記制御システムに含まれるコントローラを起動させることで、前記エンジンに給電して、前記エンジンを起動させる、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記ステップ（Ｂ）において、前記エンジンを起動させることで、前記電動植物保護機械の各走行輪の内部に装着される各ハブを起動させて前記電動植物保護機械を駆動して走行させる、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記ステップ（Ｃ）において、前記操作ユニットで前記スプレーシステムの液体タンクを起動させ、前記液体タンクにおける液体をノズルに輸送して、農作物に均一にスプレーする、請求項７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は農業機械の分野に関し、特に電動植物保護機械及びその応用に関する。
【背景技術】
【０００２】
科学技術の急速な発展に伴い、現代の農業は、人力で耕作するという時代遅れとなった方式の代わりに、播種、植物保護から収穫までの過程に亘り農業機械を用いて行うようになり、農業機械の種類、数が増加し続け、現代の農業は機械化の時代に入ったと言える。農業機械で耕作することにより、農業生産環境を改善して、農家の作業負荷を低減させて、生産効率と土地の生産性を向上させ、農業効率を高めて、食糧の産量を増加して、農家の収入を増加するが、農業機械化は、農業生産効率を向上させて、農家に大きな利便性を提供する反面、農業機械による環境汚染が大きな課題となっている。
【０００３】
現在、使用されている農業機械は主にディーゼルエンジンで駆動されるため、排気ガスが発生して、排ガス中の粒子が空気に長時間浮遊していて、身体に非常に吸収されやすく、人間や環境に大きな影響を与えることによって、農業機械による汚染が悪化している。次に、操業上の問題により、油漏れ、油流出などが発生して、重大な浪費を引き起こして、水源、土地や作物への汚染を招き、さらには作物へ被害を及ぼして、環境節約型、環境配慮型社会の構築に不利である。
【０００４】
植物保護機械は、農業機械の一種であり、農林業の重要な生産要素であり、経済的かつ効果的な植物保護のために様々な防除方法や有益な役割を果たし、たとえば水散布、農薬施用、施肥、除草などにより、危害を引き起こすまで病害、虫害、雑草害やその他の有害な生物を消滅する。植物保護機械の使用は、農業と林業の収穫量増加を確実に確保するための重要な対策の１つであり、労働力不足の問題を解決し、農業生産性と農業の精度を向上させる。しかしながら、現在、植物保護機械の大部分はディーゼルエンジンによって駆動され、ディーゼルエンジンが作動するときに可燃混合物（ディーゼルおよび空気）が燃焼して形成される排気ガスの主成分は二酸化炭素、一酸化炭素、炭化水素、窒素酸化物、すす粒子などであり、これらの排気ガスは排気管を介して排出されて空気に入り、作物に被害を与えて、環境汚染を引き起こし、人体により吸収されると人間の健康に悪影響を与えて、大量の植物保護機械が多数の農家の畑で作動しているとき、それに起因する環境汚染が極めて深刻になり、軽視できない。特に現在の社会は、人間と生態系の調和が重視化されている社会であり、植物保護機械による汚染の問題が現代の環境配慮型農業の発展理念と合致せず、現代社会の持続的発展に資するものではなく、さまざまな部門の注目を集めている。
【０００５】
農業と環境を両立させて発展させることは、現代社会の発展において注目する必要がある課題の１つである。従って、農業機械工学は、近代の環境配慮型農業の開発コンセプトに合致させて、次世代のために美しく豊かな環境を作るために、汚染問題を解決するための新しい技術革新を緊急に必要とし、このような過程では、農業機械メーカーは、環境によりやさしい設備を生産して、このような設備を使用することによって農業機械による汚染を軽減させて、農業の経済的利益を高めて、人と社会の調和のとれた発展を促進する責任を取るべきである。従って、経済発展と環境保護を両立させる現在では、現代の農業では環境にやさしい植物保護機械を設計することが緊急の課題となっている。
【発明の概要】
【０００６】
本発明の別の目的は、蓄電池で電気エネルギーを提供することにより、必要に応じて容易に交換したり充電したりすることができ、前記電動植物保護機の連続的な作動を確保して、作業効率を向上させる電動植物保護機械及びその応用を提供することにある。
【０００７】
本発明の別の目的は、電池管理システムを使用することにより、電池状態を管理して、前記電動植物保護機械の正常な動作を確保する電動植物保護機械及びその応用を提供することにある。
【０００８】
本発明の別の目的は、給電用の蓄電池をモジュール化形式にすることで、季節が変わると、電池を前記電動植物保護機械から取り外して、複数の電池パックを構成して、ほかの小型農業機械に取り付けることにより、電池の使用効率を向上させるとともに、エネルギーを節約する電動植物保護機械及びその応用を提供することにある。
【０００９】
本発明の別の目的は、操作ユニットで各モジュールを制御して、植物保護機械について遠隔制御を行うことで、労力を節約して、前記電動植物保護機械の作動性をより安定化させる電動植物保護機械及びその応用を提供することにある。
【００１０】
本発明の別の目的は、含まれている駆動システムが前記電動植物保護機械の先端に装着されるので、交換や取り外しが容易になるだけでなく、空間を節約して、植物保護機械の小型化に有利である、電動植物保護機械及びその応用を提供することにある。
【００１１】
本発明の別の目的は、ハブモータで駆動することで、前記電動植物保護機械の走行抵抗を小さくして、作動過程における旋回、Ｕターン及び走行を容易にし、畑の道路状況への要求を低下させ、様々な畑で作動でき、前記電動植物保護機械の応用範囲を広げる、電動植物保護機械及びその応用を提供することにある。
【００１２】
本発明の別の目的は、前記電動植物保護機械に通信システムを含み、前記通信システムにより複数台の前記電動植物保護機械の間の自由な通信を可能にして、複数台の植物保護機械の間の情報伝達を確保し、大型農場で使用しやすく、その作業効率を確保する、電動植物保護機械及びその応用を提供することにある。
【００１３】
本発明の別の目的は、農作物について施肥、除草、農薬スプレー、水散分等を行うことができ、マシンの汎用性を高めて、コストを削減させる電動植物保護機械及びその応用を提供することにある。
【００１４】
本発明の別の目的は、スプレーシステムの高さが調整可能であるため、異なる農作物の高さに対応でき、一台の前記電動植物保護機械が農作物成長の異なる期間において作動できるとともに、異なる農作物について植物保護を行うことができ、様々な機能を有する、電動植物保護機械及びその応用を提供することにある。
【００１５】
本発明の上記目的及び本発明のほかの目的と長所を達成させるために、本発明は、
機体と、
コントローラを含む制御システムと、
前記機体に装着され、エンジンと給電ユニットとを含み、前記給電ユニットは前記エンジンと前記制御システムに接続されて、前記エンジンと前記制御システムに給電する駆動システムと、
前記機体に装着され、前記コントローラに作動可能に接続され、前記コントローラにより前記スプレーシステムを起動させて、農作物について植物保護を行うスプレーシステムとを備える電動植物保護機械を提供する。
【００１６】
本発明の別の一局面によれば、本発明は、
（Ａ）制御システムを起動させて、エンジンを駆動して作動させるように給電ユニットを制御するステップと、
（Ｂ）前記電動植物保護機械を起動させるステップと、
（Ｃ）前記制御システムでスプレーシステムを制御して液体をスプレーさせるステップとを含む電動植物保護機械の作動方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一好適実施例による電動植物保護機械の立体模式図である。
【図２】本発明の上記好適実施例による電動植物保護機械の側面模式図である。
【図３Ａ】本発明の上記好適実施例による電動植物保護機械に含まれるスプレーシステムの構造模式図であり、前記スプレーシステムの噴出管は折り畳み状態である。
【図３Ｂ】本発明の上記好適実施例による電動植物保護機械に含まれるスプレーシステムの構造模式図であり、前記スプレーシステムの噴出管は展開状態である。
【図４】本発明の上記好適実施例による電動植物保護機械に含まれる給電ユニットの構造模式図である。
【図５】本発明の上記好適実施例による電動植物保護機械の構造ブロック図である。
【図６】本発明の上記好適実施例による電動植物保護機械に含まれる駆動システムの構造ブロック図である。
【図７】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。
【図８】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。
【図９】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。
【図１０】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。
【図１１】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。
【図１２】本発明の上記好適実施例による電動植物保護機械の機体モニタユニットのブロック模式図である。
【図１３】本発明の上記好適実施例による前記電動植物保護機械の概略模式図である。
【図１４】本発明の上記好適実施例による前記電動植物保護機械の電池制御ユニットの配置概略図である。
【図１５】本発明の上記好適実施例による前記電動植物保護機械の電池制御ユニットの第１替代モードの配置概略図である。
【図１６】本発明の上記好適実施例による前記電動植物保護機械の電池制御ユニットの第２替代モードの配置概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下の説明は当業者が本発明を実現できるように本発明を開示している。以下の説明における好適実施例は例示的なものに過ぎず、当業者であれば、明らかな変形を想到し得る。以下の説明において限定された本発明の基本的な原理はほかの実施形態、変形形態、改良形態、同等形態及び本発明の精神と範囲を逸脱しないほかの技術案にも適用できる。
【００１９】
明細書の図面における図１−図６に示されるように、本発明による電動植物保護機械は、機体１０、駆動システム２０、スプレーシステム３０、昇降システム５０及び制御システム６０を備え、前記スプレーシステム３０は前記機体１０の後部に装着され、前記材料貯蔵システム４０は前記機体１０の後端に装着され、前記昇降システム５０は前記スプレーシステム３０に接続されて、前記スプレーシステム３０が各種高さの農作物に適用できるように前記スプレーシステム３０の高さを調整し、前記スプレーシステム３０、前記材料貯蔵システム４０及び前記昇降システム５０はいずれも前記機体１０に設置された前記駆動システム２０に接続されて、前記駆動システム２０で駆動されて対応した作業を行う。
【００２０】
前記制御システム６０は、前記駆動システム２０に電気的に接続されて、前記電動植物保護機械の各種動作、たとえば水散布、農薬散布、施肥、転舵、走行速度などを制御する。前記制御システム６０は、操作ユニット６１、ハンドル６２及びコントローラ６３を含み、前記コントローラ６３は、前記操作ユニット６１と前記駆動システム２０に電気的に接続され、前記操作ユニット６１は、前記スプレーシステム３０に接続されて、コマンドを前記コントローラ６３に送信し、コマンドは前記コントローラ６３で処理された後に前記駆動システム２０に転送され、それによって、前記電動植物保護機械によるスプレーと施肥を制御し、前記ハンドル６２は前記電動植物保護機械による転舵、作業速度などを制御する。
【００２１】
前記機体１０は、フレーム１１、作動プラットフォーム１２、４つの走行輪１３及び運転室１４を含み、前記作動プラットフォーム１２は前記フレーム１１の中央部に設置され、４つの前記走行輪１３はそれぞれ間隔を空けて前記フレーム１１の底部に設置され、２つの前記走行輪１３は前記フレーム１１の前部に装着され、２つの前記走行輪１３は前記フレーム１１の後部に装着され、前記フレーム１１を支持するとともに、前記フレーム１１を連動して走行させ、前記運転室１４は、運転手が前の道路を明瞭に視認して、農作物を損なわずに植物保護作業を行うように、前記フレーム１１の前部に装着され、前記制御システム６０は、運転手が容易に前記電動植物保護機械の各種作業を設定して操作するように、前記運転室１４の内部に装着される。
【００２２】
好ましくは、前記走行輪１３は前記操作ユニット６１に接続され、対応した前記走行輪１３の間の間隔が農作物の栽培間隔に合わせて、さらに前記電動植物保護機械の作動過程において、農作物を損なわずに前記走行輪１３が２行の農作物間を走行するように、前記操作ユニット６１により前部の２つの前記走行輪１３、後部の２つの前記走行輪１３の間の距離が調整され、また、前記走行輪１３の間の間隔を調整可能にすることによって、前記電動植物保護機は異なる栽培間隔を有する農作物に適用でき、農作物を傷害から守る。
【００２３】
好ましくは、農薬をスプレーする過程において農薬が揮発して前記運転室１４に入って人体へダメージを与えることを回避するために、前記運転室１４は密閉状態とされる。
【００２４】
前記駆動システム２０は、少なくとも１つのエンジン２１と、１つの給電ユニット２２とを含み、別の実施例において、前記エンジンはハブモータ２３としてもよい。前記エンジン２１は、前記制御システム６０に接続されて、前記制御システム６０を駆動して対応した作動を実行させ、前記給電ユニット２２は、前記エンジン２１又は前記ハブモータ２３と前記制御システム６０に接続されて、これらに電気エネルギーを提供する。すなわち、本発明における植物保護機械は、電力で駆動されるエンジンにより作動可能な電動植物保護機械である。また、ハブモータで植物保護機械の走行機能を実現するとともに、別のモータで植物保護機能を果たす。
【００２５】
さらに、４つの前記ハブモータ２３はそれぞれ４つの前記走行輪１３の内部に装着され、且つ前記エンジン２１と前記給電ユニット２２に電気的に接続され、そのうち、各前記走行輪１３の内部に装着された前記ハブ１３は対応した前記走行輪１３を駆動して運動させて、動力、伝動及び制動をすべて前記ハブモータ２３に統合することで、前記電動植物保護機械から大量の伝動部件を省略して、構造を簡素化させて、故障率を低下させ、後期のメンテナンスを容易にし、コストをさらに低下させ、普及させやすくする。この他、前記ハブモータ２３はそれぞれ、それに接続された前記走行輪１３を駆動して運動させ、すなわち、各前記ハブモータ２３は１つの前記走行輪１３を駆動して運動させ、複数種の駆動方式を有し、それによって前記フレーム１１の左右両側に設けられる前記走行輪１３には異なる回転数を付与し、さらに前記電動植物保護機械の走行速度、カーブランプを道路状況に応じて自在に調整することができ、異なる畑による要求を満たし、たとえば平原、丘陵、山地などのいずれにも適用できる。さらに、前記ハブモータ２３がそれぞれ各前記走行輪１３を制御すると、前記電動植物保護機械の旋回半径を減少させて、大面積の畑での作業、たとえば、農場、農作物の栽培拠点、園林緑化などにも、小面積の畑での作業、たとえば家庭用などにも用いられ得る。
【００２６】
なお、本発明における前記電動植物保護機械の一好適実施例では、前記走行輪１３はハブモータ２３が配置されたハブであり、このような方式により、前記電動植物保護機械の伝動システムを減少させるとともに前記電動植物保護機械自体の重量を低下させ、前記電動植物保護機械の操作性を向上させることに寄与する。
【００２７】
前記スプレーシステム３０は、液体タンク３１、フレーム３２、複数のノズル３３及び噴出管３４を含み、前記フレーム３２は前記フレーム１１の後部に装着され、且つ折り畳み可能であり、水散布又は農薬散布をするとき、前記フレーム３２を展開させて、その両翼を横方向に前記フレーム１１の両側へ伸ばして、大面積に亘りスプレーできるようにし、前記液体タンク３１は、前記フレーム１１に配置され、前記液体タンク３１の内部に電動ポンプを有し、前記電動ポンプは、前記操作ユニット６１により起動されて農作物の干ばつ防止、病害防除、虫害防除などのために水散布又は農薬散布を行うように、前記操作ユニット６１に接続され、前記噴出管３４は、前記ノズル３３と前記液体タンク３１の間に接続されて、前記液体タンク３１の内部における液体を前記ノズル３３に輸送し、前記ノズル３３は前記噴出管３４の底部に装着され、このように、作業過程において、液体を前記フレーム３２の下部の農作物にスプレーして植物保護を行うことができる。
【００２８】
前記スプレーシステム３０の前記噴出管３４はさらに、２つの折り畳み部を含み、前記折り畳み部は前記フレームに設置され、好ましくは、２つの前記折り畳み部の間の距離は前記フレーム１１の間の距離に等しく、このように、前記スプレーシステム３０を使用しないとき、前記折り畳み部を介して前記フレーム１１の２つの側部に折り畳み、使用するときに、前記折り畳み部を展開させることができ、操作しやすく、使用しやすい。本発明の一実施例によれば、前記折り畳み部は、純粋な機械機構であり、ユーザが手動で前記折り畳み部を操作して折り畳むようにしてもよく、本発明の別の実施例によれば、前記折り畳み部は、前記操作ユニット６１と前記駆動システム２０に電気的に接続されることで、前記操作ユニット６１における対応制御モジュールを操作して前記折り畳み部を起動させて、自動的に折り畳みを実行させるようにしてもよい。
【００２９】
なお、前記スプレーシステム３０は、乾燥天気の場合に農作物、果樹園、野菜栽培拠点、園林緑化などの旱魃を緩和させるために水を散布してもよく、農作物、花草などの除草、除虫、病害防除のために農薬をスプレーしてもよく、様々なニーズに応えるように、前記ノズル３３を調整することにより霧状液体も線状液体又は粒状液体もスプレーでき、このようにして、マシンの汎用性を高めて、植物保護のためのコストを低下させる。
【００３０】
なお、ユーザは、前記操作ユニット６１で前記電動植物保護機械を制御して、前記スプレーシステム３０と前記材料貯蔵システム４０を選択的に起動させることができ、このようにして、前記電動植物保護機械は、独立してスプレー作業を行ってもよいし、独立して施肥作業を行ってもよい子、同時に施肥とスプレーを行ってもよく、必要に応じて選択すればよい。
【００３１】
前記昇降システム５０は、昇降調整装置５１と伝動軸５２とを含み、前記伝動軸５２は前記フレーム３２に接続され、前記昇降調整装置５１は前記伝動軸５２に接続され、手動で前記昇降調整装置５１を調整して、動力が前記伝動軸５２を介して前記フレーム３２に伝達されて、前記フレーム３２の高さをニーズに応じて制御する。
【００３２】
本発明の一好適実施例によれば、前記昇降調整装置５１はさらに前記操作ユニット６１に接続されてもよく、前記操作ユニット６１におけるボタンで前記昇降調整装置５１を自動的且つ定量的に調整し、更に前記伝動軸５２を介して前記フレーム３２に伝達し、前記フレーム３２の高さを制御して、ニーズに対応して自動的に所定高さに調整し、それによって農作物へのダメージを防止する。
【００３３】
前記昇降システム５０の調整により、前記電動植物保護機械は、たとえば小麦、綿、野菜などの低い農作物にも、たとえばトウモロコシ、果樹などの高い農作物にも用いられ得、且つ異なる成長期間の農作物に対応できるように、異なる成長期間において異なる高さを有する農作物の高さに応じて前記フレーム３２の高さを調整できる。
【００３４】
前記制御システム６０はさらに通信ユニット６４を含み、前記通信ユニット６４は前記給電ユニット２２と前記コントローラ６３に接続され、前記通信ユニット６４は各前記電動植物保護機械における前記コントローラ６３のコマンドを受信して、複数の前記電動植物保護機械の間で情報を伝達して、前記電動植物保護機械同士が協力して作業することを可能にし、特に農場などの大面積の畑での作業に用いて、作業効率を向上させることができる。この他、前記通信ユニット６４により運転手以外の人に運転手に電動植物保護機の運転を指示し、又は、前記通信ユニット６４とリモコンを接続して、前記リモコンを介して前記電動植物保護機械を遠距離で制御することにより、運転手なしで植物保護を行い、労力と資材を節約する。
【００３５】
前記制御システム６０はさらにデジタル表示ユニット６５を含み、前記デジタル表示ユニット６５は前記給電ユニット２２、前記スプレーシステム３０、前記昇降システム５０、前記操作ユニット６１及び前記コントローラ６３に接続されて、前記コントローラ６３のコマンドを受信し、前記給電ユニット２２の残量、前記スプレーシステム３０の前記液体タンク３１に残った液体の体積及び前記ノズル３３のスプレー速度、液滴の大きさなどの情報、前記昇降システム５０の調整状況及び前記フレーム３２の高さ、前記操作ユニット６１が実行している操作を表示させ、それによって、操作者が関連する状況を把握して、タイムリーな調整を行うことができ、よりインテリジェントで使いやすくなる。
【００３６】
前記給電ユニット２２は、前記電動植物保護機械の各システムに電気エネルギーを提供して、前記電動植物保護機械の正常な動作を確保する。前記給電ユニット２２は、複数の蓄電池モジュール２２１、１つの電池管理モジュール２２２、少なくとも１つの検出モジュール２２３及び少なくとも１つの出力端コネクタ２２４を含み、前記出力端コネクタ２２４により、各前記蓄電池モジュール２２１は前記エンジン２１、各前記ハブモータ２３、前記スプレーシステム３０、前記昇降システム５０及び前記制御システム６０に電気的に接続されて、各部品に電気エネルギーを提供し、各部品の正常な動作を確保し、前記電池管理モジュール２２２は、前記各前記蓄電池モジュール２２１と各前記検出モジュール２２３に接続されて、各前記蓄電池モジュール２２１について保護及び安全管理を行い、電池データを収集して分析し、各電池をバランスよく制御し、前記検出モジュール２２３は、前記蓄電池モジュール２２１の残量を検出して、前記電池管理モジュール２２２にフィードバックし、各前記蓄電池モジュール２２１の充放電について管理と制御を行わせて、その正常な動作を確保し、異常があった場合、異常を診断して分析し、タイムリーに処理を行い、前記電動植物保護機械の作業効率を向上させるとともに耐用年数を延ばす。
【００３７】
前記給電ユニット２２はさらに、電源アダプタ２２５、電流計２２６及び充電器２２７を含み、前記電源アダプタ２２５は前記蓄電池モジュール２２１と前記電池管理モジュール２２２に接続されて、各部品に適切な電量を提供し、それにより各前記蓄電池モジュール２２１を十分に利用するとともに、各前記蓄電池モジュール２２１を取り外して複数の電池パックを構成してその他の小型農業機械に取り付けることで、各電池を季節の変化に応じて十分に利用する。前記電流計２２６は、各前記蓄電池モジュール２２１と前記電池管理モジュール２２２に接続されて、前記電池管理モジュール２２２によるデータ分析のために根拠を提供する。前記充電器２２７は、各前記蓄電池モジュール２２１に接続されて、各前記蓄電池モジュール２２１を充電し、電気エネルギーを連続的に提供する。
【００３８】
前記給電ユニット２２はさらに電池モニタシステム２２８を含み、前記電池モニタシステム２２８は温度センサ２２８１、電圧センサ２２８２及び電流センサ２２８３を含み、前記温度センサ２２８１は各前記蓄電池モジュール２２１と前記電池管理モジュール２２２に電気的に接続されて、各前記蓄電池モジュール２２１の温度を検出し、前記電池管理モジュール２２２による前記蓄電池モジュール２２１の熱管理と制御に寄与し、前記電圧センサ２２８２と前記電流センサ２２８３は前記出力端コネクタ２２４と前記電池管理モジュール２２２に電気的に接続されて、ケーブルが各部品に給電する過程における電圧と電流を検出し、且つ情報を前記電池管理モジュール２２２にフィードバックして、電池給電を管理するために根拠を提供する。
【００３９】
なお、前記給電ユニット２２は、前記出力端コネクタ２４が前記ハウジング２２９から伸びてほかの部品に接続される以外、一体としてハウジング２２９によりシールされる。
【００４０】
なお、各前記蓄電池モジュール２２１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などであってもよく、各前記蓄電池モジュール２２１は並列接続されてもよく、直列接続されてもよく、前記電池管理モジュール２２２により監視された実際な状況に応じて調整される。
【００４１】
この他、各前記蓄電池モジュール２２１のインターフェースはすべて共通化されるものとし、それは、前記電動植物保護機械には多数の前記蓄電池モジュール２２１が使用されているが、植物保護機械を使用する必要がない季節では、電池がアイドル状態にあると電池の無駄になり、各前記蓄電池モジュール２２１を共通化されるものとすると、前記電動植物保護機械を使用しない期間では、前記電動植物保護機械における各前記蓄電池モジュール２２１を取り外して、複数の電池パックを構成し、それぞれほかの小型農業機械に取り付け、このように、各前記蓄電池モジュール２２１の最大利用効率を向上させるためである。
【００４２】
さらに、前記エンジン２１と前記給電ユニット２２は前記機体１０の前記フレーム１１の前部に装着され、前記作動プラットフォーム１２及びその他の各部品に近いので、より容易に給電でき、前記電動植物保護機械を効率よく駆動できる。同時に、前記スプレーシステム３０から離れるため、前記エンジン２１と前記給電ユニット２２の液体侵食を防止して、更に前記電動植物保護機械の耐用年数を延長させ、正常な動作を確保する。
【００４３】
図１と図７に示されるように、前記電動植物保護機械は、農業機械本体４０２と、前記農業機械本体４０２に接続されるように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、それによって、前記農業機械本体４０２を利用して前記電動植物保護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、前記電動植物保護機械の操作者は前記電動植物保護機械を簡便且つ柔軟に操作することができ、特に前記電動植物保護機械が旋回するように操作するときに、前記電動植物保護機は、後輪を支点として先端を容易に持ち上げて、旋回操作をすることができる。
【００４４】
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するとともに、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、それによって、前記農業機械本体４０２を利用して前記電動植物保護機械の操作者による農業操作を支援する。
【００４５】
図１と図８に示されるように、前記電動装置４０１はさらに、１つの電池パック４２０と少なくとも２つのコネクタ４４０とを含み、少なくとも一方の前記コネクタ４４０は入力コネクタ、他方の前記コネクタ４４０は出力コネクタであり、前記入力コネクタと前記出力コネクタ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に接続され、前記入力コネクタにより外部の電気エネルギーが前記電池パック４２０に補充され、且つ前記出力コネクタにより前記電池パック４２０に貯蔵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。
【００４６】
図４に示されるように、前記電動装置４０１はさらに容器４１０を含み、前記電池パック４２０は前記容器４１０に収容され、前記入力コネクタと前記出力コネクタはそれぞれ前記容器４１０に設置され、且つ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４１０の内部から外部へ伸び、それにより前記入力コネクタは前記容器４１０の内部で前記電池パック４２０の入力端に接続され、前記出力コネクタは前記容器４１０の内部で前記電池パック４２０の出力端に接続される。なお、前記入力コネクタによって前記容器４１０の外部で電気エネルギーを前記電池パック４２０に補充し、且つ前記出力コネクタによって前記容器４１０の外部で前記電池パック４２０に貯蔵された電気エネルギーを前記動力機構４５０に提供することができる。
【００４７】
前記電動装置４０１はさらに電源管理モジュール４３０を含み、前記電源管理モジュール４３０は前記容器４１０に収容され、且つ前記電源管理モジュール４３０は前記電池パック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に前記入力コネクタを介して電気エネルギーが補充されたとき及び前記電池パック４２０から前記出力コネクタを介して電気エネルギーが出力されたときに、前記電池パック４２０のリアルタイムデータを収集することで前記電池パック４２０のリアルタイム状態を取得し、それに基づいて、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の耐用年数を延長させることができる。
【００４８】
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を介して前記電池パック４２０と前記電源管理モジュール４３０を前記容器４１０の外部環境から分離する。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をシールすることで、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を配置した前記電動植物保護機械は、特に水田又はその他の高湿度の環境に適用できる。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では、前記充電電池４２１はそれぞれ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の容量を増大して前記電池パック４２０のコストを低下させる。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のタイプについて限制がなく、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が、それらに制限されない。
【００４９】
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を含み、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、前記出力コネクタはさらに前記モータユニット４５１に接続されて、前記出力コネクタにより前記電池パック４２０に貯蔵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、つまり、前記モータユニット４５１は、前記出力コネクタ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、前記動力伝達ユニット４５２により前記モータユニット４５１が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。
【００５０】
図７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、且つ前記放熱機構４６０は、前記容器４１０に収容した前記電池パック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て、前記容器４１０の内部の温度を適切な範囲に保持するために、前記電池パック４２０に隣接して設置される。
【００５１】
前記放熱機構４６０はさらに前記電源管理モジュール４３０に接続されてもよく、このようにして、前記電源管理モジュール４３０により前記放熱機構４６０の作動状態を管理することができ、たとえば前記電源管理モジュール４３０は、前記放熱機構４６０の回転数などの作動状態を制御することで、前記容器４１０の内部温度を適切な範囲に保持して、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の使用時の安定性を確保する。
【００５２】
図８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前記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。
【００５３】
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それぞれの前記充電電池４２１のリアルタイムデータを収集でき、たとえば前記収集モジュール４３１は、それぞれの前記充電電池４２１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て、且つ前記リアルタイムデータを前記分析モジュール４３２に送信することができる。前記分析モジュール４３２は、前記収集モジュール４３１が収集したそれぞれの前記充電電池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のそれぞれの前記充電電池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が取得したそれぞれの前記充電電池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のそれぞれの前記充電電池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のそれぞれの前記充電電池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のそれぞれの前記充電電池４２１を管理することができ、たとえば、前記制御モジュール４３３は、それぞれの前記充電電池４２１の残量に基づいて、それぞれの前記充電電池４２１が外部へ出力した電気エネルギーの両を制御し、それにより前記電池パック４２０のそれぞれの前記充電電池４２１の残量のバランスを取ることができ、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の放電過程を管理し得る。
【００５４】
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それぞれの前記充電電池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、それぞれの前記充電電池４２１に充電された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、且つ前記リアルタイムデータを前記分析モジュール４３２に送信することができる。前記分析モジュール４３２は、前記収集モジュール４３１が収集したそれぞれの前記充電電池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のそれぞれの前記充電電池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が取得したそれぞれの前記充電電池４２１に充電された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のそれぞれの前記充電電池４２１の電量を取得する。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のそれぞれの前記充電電池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のそれぞれの前記充電電池４２１を管理し、たとえば、前記制御モジュール４３３は、それぞれの前記充電電池４２１の電量に基づいて、それぞれの前記充電電池４２１に充電された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４２０のそれぞれの前記充電電池４２１に充電された電量のバランスを取ることができ、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の充電過程を管理し得る。
【００５５】
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、前記電圧センサ４３１１と前記電流センサ４３１２によっては、前記収集モジュール４３１は、前記電池パック４２０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て取得し、前記温度センサ４３１３によっては、前記収集モジュール４３１は、前記容器４１０の内部温度を収集して、ｘ前記電池パック４２０のリアルタイム状態を収集することができる。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。
【００５６】
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、前記電動植物保護機械の操作者により確認され、このような方式によれば、前記電動植物保護機械の操作者と前記電動植物保護機械の間の交流を可能にし、それにより、前記電動植物保護機械の操作者は前記電動植物保護機械を好適に操作できる。当業者であれば、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ことを理解すべきである。
【００５７】
図９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はそれぞれ組み合わせて使用されて、様々な管理及び制御、たとえばデータ収集、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を行う。
【００５８】
図１０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、以上の各ユニットと回路は、設計ニーズに応じて接続されて、前記電池パック６２０について効果的な管理と安全監視を行う。前記電源管理モジュール６３０による前記電池パック６２０の管理は、ＳＯＣを正確に予測し、すなわち、前記電池パック６２０の電池残量と呼ばれる荷電状態（Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ、ＳＯＣ）を正確に予測し、且つ前記電源管理モジュール６３０により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の損害を防止し、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予報することを含む。
【００５９】
図１１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、充電均等ユニット６３５Ｂ、記憶装置６３６Ｂ、電量計６３７Ｂ、保護回路６３８Ｂ及びアダプタモジュール６３９Ｂを含み、以上の各ユニットと回路は、設計ニーズに応じて接続されて、前記電池パック６２０について効果的な管理と安全監視を行う。前記電源管理モジュール６３０による前記電池パック６２０の管理は、ＳＯＣを正確に予測し、すなわち、前記電池パック６２０の電池残量と呼ばれる荷電状態（Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ、ＳＯＣ）を正確に予測し、且つ前記電源管理モジュール６３０により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の損害を防止し、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予報することを含む。
【００６０】
さらに、なお、前記電動装置６０１における前記電池パック６２０の電気エネルギーが使用し切れたとき、直接前記コネクタ６４０を介して充電してもよく、直接前記電動植物保護機械において前記電動装置６０１を交換してもよい。つまり、前記電動植物保護機械は、前記電動装置６０１を取り外し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は前記電動植物保護機械から容易に交換でき、それにより、前記電動装置６０１における前記電気エネルギーが使用し切れた場合、電気エネルギーを十分に充電した別の電動装置６０１を交換して、前記電動植物保護機械の操作への影響を避けることができる。特に、前記電動装置６０１の前記電動植物保護機械での取付位置については、従来の植物保護機械の構造をできるだけ変化しないように、できるだけ従来の植物保護機械の内燃機関の位置に配置する。別の例では、前記電動装置６０１は、前記電動植物保護機械のバランスを容易に取り、簡便且つ安全に使用できるように、前記電動植物保護機械の重心位置に設置されてもよい。
【００６１】
図１２には、前記電動植物保護機械の電池ボックス７１０などの電気部分をモニタするための前記電動植物保護機械の機体モニタユニット７５０が示されている。
【００６２】
具体的には、前記電動植物保護機械は、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とを含み、前記走行ユニット７７２は転がり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は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はそれぞれ前記機械伝動機構７４０に駆動可能に設置される。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、前記電動植物保護機械の前進と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などの機能を完成するという目的を実現する。
【００６３】
図１２に示されるように、前記電池ボックス７１０は、前記電動植物保護機械に電力エネルギーを提供できる。具体的には、前記電池ボックス７１０は、電池ボックス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は前記電池ボックス７１１内に設置される。前記出力端コネクタ７１４は、前記電池ボック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とを含む。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ユニット７５０に接続され、前記ＣＡＮ出力端７１４１はＣＡＮバス方式でその他の部品と情報交換を行い、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に接続されてもよく、前記電源アダプタ７９０は交流電気源に外付けされて、前記電池パック７１２を充電する。
【００６４】
さらに、前記電池パック７１２の内部に複数の電池ユニット７１２０を有し、各前記電池ユニット７１２０は、並列接続された後に、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で検出された後に、電気エネルギーを出力し、それにより前記電動植物保護機械に動力エネルギーを提供する。
【００６５】
つまり、本発明の好適実施例では、前記電池ボックス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、前記電動植物保護機械の前記制御システム７２０と情報交換を行う。前記電池管理システム７１３は、前記機体モニタユニット７５０に電気的に接続されて、前記出力端コネクタ７１４により前記電池パック７１２の情報を前記機体モニタユニット７５０に出力し、ヒューマン・コンピュータ相互作用を容易にする。前記駆動システム７３０の状態情報は、前記制御システム７２０によって前記機体モニタユニット７５０に出力でき、前記機能実行ユニット７６０の作動状態情報も、前記機体モニタユニット７５０に出力でき、このように、操作者は前記機体モニタユニット７５０の表示情報に基づいて、前記電動植物保護機械の各状態についてリアルタイムにモニタと調整を行い、前記電動植物保護機械全体の正常な動作状態を確保することができる。
【００６６】
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と操作者の間のブリッジと言え、主な対象が前記電池ユニット７１２０であり、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、電池の過充電と過放電を防止し、電池の耐用年数を延長させ、電池状態を監視するものである。
【００６７】
前記電動植物保護機械の前記電池管理システム（ＢＭＳ）７１３は主に、前記電動植物保護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バス方式で前記電動植物保護機械の前記制御システム７２０を介して前記機体モニタユニット７５０と情報交換を行い、それによって前記電動植物保護機械が高効率で確実且つ安全に作業することを確保する。
【００６８】
従って、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、電量均等・制御モジュール７１３３及びデータ通信・伝送モジュール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は前記電量均等・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に接続されて情報交換を行う。前記データ通信・伝送モジュール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・分析モジュール７１３２１と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・制御モジュール７１３１２及び熱管理・制御モジュール７１３１３を含む。
【００６９】
より具体的には、前記データ収集・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、前記電動植物保護機械の前記電池パック７１２における各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、すなわち電池の残量を正確に予測して、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の損害を防止するとともに、前記電動植物保護機械の前記電池パック７１２に残されたエネルギー、すなわちエネルギー貯蔵電池の荷電状態を常に表示する。前記充放電管理・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現象を防止する。前記電量均等・制御モジュール７１３３は、各前記電池ユニット７１２０について均等充電を行い、判断して自動的に均等処理を行って、前記電池パック７１２における各前記電池ユニット７１２０を均等状態にすることができる。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・伝送モジュール７１３４によって前記機体モニタユニット７５０においてリアルタイムに表示される。前記熱管理・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人間や装置へ危害を与えるリスクのある状況を監視する。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・高安定性のセンサ（たとえば電流センサ、電圧センサ及び温度センサなど）を用いてリアルタイムに検出できる。
【００７０】
なお、前記出力端コネクタ７１４の各出力端インターフェースとしてはすべて汎用インターフェースが使用されている。それにより、必要な電力に応じて分割したり組み合わせたりして使用できる。
【００７１】
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、リアルタイムに前記駆動システム７３０にコマンドを抵抗する。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する。操作者は、前記機体モニタユニット７５０が提供した情報に基づいて、前記本体７７０に設置された関連する前記機能実行ユニット７６０を操作して、農作物耕作などの目的を達成させる。
【００７２】
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とを含む。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、リアルタイムに前記駆動システム７３０にコマンドを提供する。
【００７３】
なお、本発明の好適実施例では、前記制御システム７２０は集積式の操作方式を用いる。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では、前記制御システム７２０の操作方式は遠隔監視タイプであり、つまり、操作者はリモートモニタを用いて前記電動植物保護機械について遠隔監視を行うことができる。
【００７４】
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が前記機械伝動機構７４０を駆動するように制御する。空間を好適に節約して前記電動植物保護機械の外観を保持するために、前記モータ７３１の取り付け位置は前記本体７７０の先端とされ、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により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。
【００７５】
また、前記モータ７３１の回転数の調整範囲を広げるために、前記モータ７３１の回転数を必要に応じて選択できるようにする。前記駆動システム７３０はさらに、前記モータ７３１の回転数範囲をさらに調整できるモータ速度調整装置を含む。前記モータ速度調整装置は前記モータ７３１に接続される。前記モータ速度調整装置としてＣｕｒｔｉｓ（米国ＣＵＲＴＩＳ社、主な製品はモータ制御システム、メータ、電力変換器、出力／入力装置、電流切替製品などである）製のＡＣ  Ｍｏｔｏｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｓ  １２３２モデルが使用され得る。好ましくは、この本発明の好適実施例では、前記モータ速度調整装置は、内部機能を簡略化させ、モータを制御して前進と後進を完成する機能を有し、機械全体の生産コストを低下させる。
【００７６】
この他、前記電動植物保護機械の作動の特殊性のため、強力なトルクと高い絶縁性が要求されるので、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。前記電動植物保護機械が旋回するときに旋回機能を発揮させるのに前記本体７７０の先端を持ち上げる必要があるため、前記モータ７３１の重量について要求が高い。つまり、前記モータ７３１のタイプについてはかご形交流モータ（回転子巻線が絶縁ワイヤを巻き付けてなるものではなく、アルミニウムバー又は銅バーと短絡リングとを溶接してなる又は鋳造してなる３相非同期モータはかご形モータと呼ばれる）が使用され、前記モータ７３１は固定子と回転子を含む。前記回転子は３相非同期モータの回転部分であり、前記回転子は回転子鉄心、回転子巻線及び回転軸を含む。前記回転子鉄心も前記モータ７３１の磁気回路の一部となり、外円周において均等に巻線溝が打ち抜かれた珪素鋼板を積層してなり、且つ前記回転軸に固定される。前記回転子鉄心の巻線溝に前記回転子巻線が設置される。前記回転子巻線形状はかご状であり、その構造としては巻線溝に嵌め込まれた銅バーが導体であり、銅バーの両端が短絡リングにより一体に溶接され、また銅の代わりに低価なアルミニウムを用いて、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、鋳造アルミニウム製のかご式回転子としてもよい。前記モータ７３１は、前記固定子の外部で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２つの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使用される。
【００７７】
なお、前記モータ７３１と前記トランスミッション７３２の接続方式にはギア接続、軸接続、ベルト接続及びスプライン接続方式がある。本発明の好適実施例では、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、伝動軸及びチェーン、ギア、プーリ、ポジティブホイールがすべて含まれる。
【００７８】
さらに、前記出力軸７３４はさらに、走行出力軸７３４２と植物保護出力軸７３４１とを含み、前記走行出力軸７３４２と前記植物保護出力軸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と植物保護伝動機構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の駆動下で前記電動植物保護機械の前記走行ユニット７７２を連動する。つまり、この本発明の好適実施例では、前記モータ７３１は、前記電動植物保護機械のホイールを駆動して回転させ、各前記ホイールの回転により前記電動植物保護機械の前進、後進や変速などの走行機能が実現される。
【００７９】
さらに、前記植物保護伝動機構７２１は前記植物保護出力軸７３４１と前記機能実行ユニット７６０に接続され、前記モータ７３１により駆動されながら農作物耕作などの機能を果たす。
【００８０】
なお、本発明の別の実施例では、前記電動植物保護機械はハブモータ技術を採用してもよく、つまり、動力、伝動及び制動装置をすべてハブに集積することで、前記電動植物保護機械の機械部分を大幅に簡略化させる。ハブモータ技術を応用すると、大量の転送部品を省略して、前記電動植物保護機械の構造をより簡素化させて、重量を軽減させ、さらに伝動効率を向上させることができる。ハブモータは、１つの車輪を独立して駆動する特性を有し、前後車輪の異なる回転数または反転により差動ステアリングを実現し、車両の旋回半径を大幅に減少させ、特別な場合にはほぼ現場で方向を変えることができ、それにより前記電動植物保護機械が畑で作業を行う時により容易に方向を変えることができる。
【００８１】
前記機体モニタユニット７５０は、重要なヒューマン・コンピュータ相互作用システムであり、モニタ機能と警報機能を有する。前記電動植物保護機械の作動過程において、電池の各種情報、前記電動植物保護機械の機体の運転状態、モータの作動状態のフィードバック、前記電動植物保護機械が特定機能を実行するときの作動状態（たとえばほかの実施例では、電動植物保護機械の走行速度）を監視し、電池の異常状態では警報などをリアルタイムに出す必要がある。たとえば、前記電池ボックス７１０にｈ電池短絡、電池過充電、電量不足や電量切れなどの故障が生じたとき、故障を解消するようにタイムリーに操作者にフィードバックして、前記電動植物保護機械の正常な運転を確保する。
【００８２】
具体的には、前記電動植物保護機械の前記機体モニタユニット７５０は、電池情報モニタモジュール７５１、機体状態モニタモジュール７５２、表示画面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モジュール７５２に入力できる。前記電池情報モニタモジュール７５１と前記機体状態モニタモジュール７５２はそれぞれ前記表示画面７５３に接続されて、それによって、前記電池情報モニタモジュール７５１と前記機体状態モニタモジュール７５２の情報は前記表示画面７５３に表示でき、操作者は前記表示画面７５３における情報に基づいて、前記制御システム７２０により前記電動植物保護機械の作動状態をタイムリーに調整できる。
【００８３】
前記表示画面７５３は、前記本体７７０のコントロールアームに設置され、それにより操作者は前記機体モニタユニット７５０がフィードバックした情報を容易に読み取ることができる。当業者であれば、本発明の別の実施例では、前記表示画面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すべきである。本発明の好適実施例では、前記機体モニタユニット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。
【００８４】
さらに、前記電池情報モニタモジュール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、電圧モニタモジュール７５１２、電流モニタモジュール７５１３及び電量モニタモジュール７５１４を備えてもよい。前記電池情報モニタモジュール７５１はタイムリーに情報を前記表示画面７５３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状態情報をタイムリーに前記表示画面７５３に表示させる。前記電圧モニタモジュール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（単一端子の電圧及び総電圧を含む）をタイムリーに前記表示画面７５３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、タイムリーに前記電池パック７１２の電流状態（単一電流及び総電流を含む）を前記表示画面７５３に表示させる。前記電量モニタモジュール７５１４は、前記充放電管理・制御モジュール７１３１２に電気的に接続されて、タイムリーに前記電池パック７１２の電量情報を表示画面７５３に表示させる。なお、前記電池情報モニタモジュール７５１はさらに、警報発声モジュール７５１５を含み、前記警報発声モジュール７５１５は、前記熱管理・制御モジュール７１３１３に電気的に接続されて、電池短絡や電池過熱などの状況が発生したときに、声音警報をタイムリーに操作者に送信する。
【００８５】
前記機体状態モニタモジュール７５２はさらに、モータ回転数モニタモジュール７５２１、農業機械走行速度モニタモジュール７５２２及び機能状態モニタモジュール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により前記機体モニタユニット７５０の前記モータ回転数モニタモジュール７５２１に伝送し、前記モータ回転数モニタモジュール７５２１はタイムリーに前記モータ７３１の回転数情報を前記表示画面７５３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により前記機体モニタユニット７５０の前記農業機械走行速度モニタモジュール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モジュール７５２４によりタイムリーに前記表示画面７５３に出力し、それにより、操作者は、前記表示画面７５３から情報フィードバックを取得し、且つタイムリーに調整できる。
【００８６】
なお、前記機体状態モニタモジュール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、前記電動植物保護機械のタイミング機能を果たす。
【００８７】
なお、本発明の好適実施例では、前記機体モニタユニット７５０は集積式とされおり、有線又は無線の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では、前記機体モニタユニット７５０は遠隔監視タイプであり、つまり、操作者はリモートモニタを用いて前記電動植物保護機械について遠隔監視を行うことができる。より具体的には、前記機体モニタユニット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、それにより前記表示画面７５３においてフィードバックした各種情報は、無線伝送方式で、操作者のモバイル表示端末装置、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。
【００８８】
つまり、本発明のほかの実施例では、前記機体モニタユニット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モジュール７５１と前記機体状態モニタモジュール７５２に接続され、前記表示画面７５３は前記電動植物保護機械に取り外し可能に接続され、前記表示画面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、無線又は有線の方式で前記表示画面７５３の前記情報受信モジュールに伝送される。操作者は、前記表示画面７５３を前記電動植物保護機械においてモニタしやすい位置に取り付けてもよく、前記表示画面７５３を前記電動植物保護機械から取り外して、遠隔監視のために携帯してもよい。
【００８９】
つまり、本発明のほかの実施例では、前記機体モニタユニット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モジュール７５１と前記機体状態モニタモジュール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移動クライアントに転送する。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、常に前記電動植物保護機械の作動状況をモニタできる。
【００９０】
図１３には、前記電動植物保護機械が作動するときの電気エネルギーの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電動植物保護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監視を行うことで、前記電池の仕事効率と信頼性を向上させるとともに前記電池の耐用年数を延ばす。また、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によって前記電動植物保護機械の関連情報パラメータを検出して処理した後に、前記電動植物保護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により提供され、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、最後に操作者は、表示システム１０４００により提供した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、前記前記電動植物保護機械の運転と植物保護の目的を達成させる。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により各機能７００に必要な動力源を提供する。
【００９１】
図１３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電動植物保護機械の前記制御システムに出力できる。さらに、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に転送できる。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は前記電池制御ユニット１０１００により前記表示システム１０４００に転送され、且つ前記表示システム１０４００によって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、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すると、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、それにより前記機械伝動機構１０６００は、前記電動植物保護機械において予め設定された各機能７００を果たす。
【００９２】
本発明の好適実施例によれば、図１４に示されるように、前記電動植物保護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はそれぞれ組み合わせて使用されて、たとえばデータ収集、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各種の制御管理を実現する。
【００９３】
特に、前記診断モジュール１０１０１は、前記電池パックの電圧信号を受信して高又は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、電池サイクル寿命の予測、過電流、過熱保護を行うための少なくとも１つの管理チップを含む。
【００９４】
なお、前記データ収集とは、前記電動植物保護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電動植物保護機械の作動時の状態を収集することを意味し、各種データ収集とは、前記電池制ユニット１００の性能に対して重要な指標である。従って、電池状態推定はＳＯＣとＳＯＨなどを含み、前記電動植物保護機械はエネルギーと電力を制御するための重要な根拠となり、前記電動植物保護機械を使用するときに前記電動植物保護機械の消費エネルギーを常に計算して、電力設定を提供することが求められる。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充電、放電過程の監視と管理を行うことを意味し、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、充電電圧の均等を確保する均等電源モジュールを備える。前記安全管理は、電池電圧、電流及び温度が限界を超えているかを監視して、電池の過充電と過放電、特に熱暴走を防止することを含み、一般的には、電源切断、警告及び短絡などの３種類の方式で安全管理を行う。前記通信機能は、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、電池温度の均等を維持して、且つ合理的な範囲で高温電池を放熱して、低温電池を加熱することを意味する。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後、充電制御により性能に差異がある異なる電池を用いて充放電差別処理を行うことで、過充電又は過放電の現象を防止し、従って、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を記憶することを意味する。
【００９５】
前記電池制御ユニット１０１００はさらに、前記電動植物保護機械の使用状態での情報を取得して処理するために、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る通信モジュールを含む。
【００９６】
本発明の好適実施例によれば、図１５には、前記電動植物保護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、以上の各ユニットと回路は、設計ニーズに応じて接続されて、前記電動植物保護機械の電動システムに用いて、前記電池パックについて効果的な管理と安全監視を行う。前記電源制御ユニットによる前記電池パックの管理は、ＳＯＣを正確に予測し、すなわち、前記電池パックの電池残量と呼ばれる荷電状態（Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ、ＳＯＣ）を正確に予測し、且つ前記電源制御ユニットにより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の損害を防止し、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予報することを含む。
【００９７】
なお、前記電池パックの充放電過程において、タイムリーに前記電池パックにおける各中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収集して、電池の過充電又は過放電現象を防止する。同時に、前記電池状況をタイムリーに提供して、故障する前記電池を選択して、電池パック全体の運転の信頼性と高効率を維持し、残量推定モデルの実現を可能にする。これに加えて、新しいタイプの電池、充電器などをさらに最適化して開発するためには、各電池の使用履歴を作成する必要がある。
【００９８】
本発明の好適実施例によれば、図１６には、前記電動植物保護機械の前記電池制御ユニットのさらなる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１０１２Ａ、温度検出１０１３Ａ、保護ユニット１０１４Ａ、充電均等ユニット１０１５Ａ、記憶装置１０１６Ａ、電量計１０１７Ａ、保護回路１０１８Ａ及びアダプタモジュール１０１９Ａを含み、以上の各ユニットと回路は、設計ニーズに応じて接続されて、前記電動植物保護機械の電動システムに用いて、前記電池パックについて効果的な管理と安全監視を行う。前記電源制御ユニット１０１００による前記電池パック１０２００の管理は、ＳＯＣを正確に予測し、すなわち、前記電池パックの電池残量と呼ばれる荷電状態（Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ、ＳＯＣ）を正確に予測し、且つ前記電源制御ユニットにより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の損害を防止し、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予報することを含む。
【００９９】
なお、前記電池パックの充放電過程において、タイムリーに前記電池パックにおける各中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収集して、電池の過充電又は過放電現象を防止する。同時に、前記電池状況をタイムリーに提供して、故障する前記電池を選択して、電池パック全体の運転の信頼性と高効率を維持し、残量推定モデルの実現を可能にする。これに加えて、新しいタイプの電池、充電器などをさらに最適化して開発するためには、各電池の使用履歴を作成する必要がある。
【０１００】
当業者にとって明らかなように、上記の各種電池制御ユニットの設計モードは各種異なるニーズに応じて設計を調整することができ、たとえば、異なる農業機械、異なる環境、異なるニーズに応じて設計を変えることができる。特に、本発明は、主に前記電池制御ユニットによって前記電動植物保護機械の電動システムを制御して管理し、つまり、前記電池制御ユニットは、前記電動植物保護機械の前記電池に結合されて、前記電池の電圧、温度、電流を検出するとともに、熱管理、電池均等管理、警告通知、リーク検出、残量計算、放電電力、ＳＯＣ＆ＳＯＨ状態報告などを行い、さらに、前記電池パックの最適化使用方法を提供し、電池パックの不正使用や不合理的な使用を防止し、使用の安全性と長い耐用年数を確保するとともに、その性能を最大限に発揮させ、電池容量とエネルギーを効率よく利用する。
【０１０１】
当業者であれば、上記説明及び図面に示されてい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、完全にか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は実施例において説明したが、本発明の原理を逸脱しない限り、本発明の上記実施形態について様々な変形又は修正を行うことができる。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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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１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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