(57)【要約】【課題】バッテリーコントローラを小型化した電動ローンモアを提供する。【解決手段】走行用モータ１６と、モアブレードと、モアブレードを駆動する草刈用モータ１５と、走行用モータ１６と草刈用モータ１５に電力を供給するバッテリー２５とを備え、モアブレードの回転によって草刈を行う電動ローンモア１０であって、バッテリー２５の電圧を監視するバッテリーコントローラＣＲを備え、バッテリーコントローラＣＲ内に、バッテリー２５から草刈用モータ１５および走行用モータ１６に流れる電流の供給を遮断しうるリレー（電流遮断手段）１０３を設ける一方、バッテリーコントローラＣＲの外側にシステムコントローラ１０６を設け、システムコントローラ１０６にリレー１０３を操作させる。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行用モータと、モアブレードと、該モアブレードを駆動するモアブレード用モータと、前記走行用モータと前記モアブレード用モータに電力を供給するバッテリーとを備え、前記モアブレードの回転によって草刈を行う電動乗用草刈機であって、
前記バッテリーの電圧を監視するバッテリーコントローラを備え、
該バッテリーコントローラ内に、前記バッテリーから前記モアブレード用モータおよび前記走行用モータに流れる電流の供給を遮断しうる電流遮断手段を設ける一方、
前記バッテリーコントローラの外側にシステムコントローラを設け、該システムコントローラに前記電流遮断手段を操作させることを特徴とする、電動乗用草刈機。
【請求項２】
前記電力供給回路に遅延ヒューズを備えることを特徴とする、請求項１に記載の電動乗用草刈機。
【請求項３】
前記電流遮断手段と前記システムコントローラとがＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信によって接続されていることを特徴とする、請求項１に記載の電動乗用草刈機。
【請求項４】
前記バッテリーコントローラに安全プラグを備えることを特徴とする、請求項１に記載の電動乗用草刈機。
【請求項５】
走行速度、前記バッテリー残量を表示する表示部を備え、前記バッテリーコントローラが前記バッテリーの電圧に異常を感知したしたとき、前記表示部に警報を表示して運転者に警告することを特徴とする、請求項１に記載の電動乗用草刈機。
【請求項６】
前記バッテリーを並列に備え、該並列されたバッテリーの端子電圧を均等化して出力するための電圧均等化回路を備えることを特徴とする、請求項１に記載の電動乗用草刈機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行用モータと、モアブレードと、モアブレードを駆動するモアブレード用モータと、走行用モータとモアブレード用モータに電力を供給するバッテリーとを備え、モアブレードの回転によって草刈を行う電動乗用草刈機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、乗用芝刈機（草刈機）はエンジンを搭載し、走行しながらエンジン動力にてモアブレードを回転させて芝を刈っていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２９０５１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、地球温暖化防止の観点から、温室効果ガスを含む排気ガスを規制する動きが社会的潮流となってきた。この動きへの対応は自動車産業において顕著であり、ハイブリッドカー、電気自動車など、いわゆるエコカーの開発が進められている。特に、近年、バッテリーを電源とした電気自動車の実用化に対する技術開発が活発化している。
【０００５】
しかし、このような技術開発は、農業機械の分野においてはさほど活発ではない。特に、乗用の芝刈機においては、走行と芝刈作業の双方を実施可能レベルとする電動乗用芝刈機の開発はなされていないのが現状である。
【０００６】
芝刈機の走行と芝刈作業の両方を電動で行うためには、多くの電力を必要とする。電力供給のためのバッテリーを搭載する場合の問題点として挙げられるのは、芝刈機の連続作業時間とバッテリーの占有するスペースとの問題である。すなわち、連続作業時間を延ばすことは作業効率の向上という点から望ましい。一方、芝刈機の連続作業時間を延ばすためには、バッテリー自体の充電容量を大きくしたり、バッテリーを並列に接続するために複数のバッテリーを搭載したりしなければならない。このことは、結局、芝刈機におけるバッテリーの占有スペースをより多く確保しなくてはならないこととなり、芝刈機が大型化してしまうという問題があった。
【０００７】
さらに、芝刈機を電動とすることで、バッテリーから駆動モータへの電力供給を遮断するための電流遮断手段が必要となる。従来、この種の電力供給制御システムは、バッテリーの電圧を制御するバッテリーコントローラ内に、ブレーカー（電流遮断手段）を備えていた。また、ブレーカーを操作するための制御手段である複数のリレーも、バッテリーコントローラ内に備えていた。
【０００８】
しかし、全ての駆動力をバッテリーで賄う電動芝刈機では、バッテリーから駆動モータへ供給する電力が大きくなるので、リレーやブレーカーなどの大型化が想定される。これにより、バッテリーコントローラ全体が大型化してしまうという問題があった。そこで、この発明の目的は、バッテリーコントローラを小型化した電動乗用草刈機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このため請求項１に記載の発明は、走行用モータと、モアブレードと、該モアブレードを駆動するモアブレード用モータと、前記走行用モータと前記モアブレード用モータに電力を供給するバッテリーとを備え、前記モアブレードの回転によって草刈を行う電動乗用草刈機であって、
前記バッテリーの電圧を監視するバッテリーコントローラを備え、
該バッテリーコントローラ内に、前記バッテリーから前記モアブレード用モータおよび前記走行用モータに流れる電流の供給を遮断しうる電流遮断手段を設ける一方、
前記バッテリーコントローラの外側にシステムコントローラを設け、該システムコントローラに前記電流遮断手段を操作させることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電動乗用草刈機において、前記電力供給回路に遅延ヒューズを備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の電動乗用草刈機において、前記電流遮断手段と前記システムコントローラとがＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信によって接続されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の電動乗用草刈機において、前記バッテリーコントローラに安全プラグを備えることを特徴とする。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の電動乗用草刈機において、走行速度、前記バッテリー残量を表示する表示部を備え、前記バッテリーコントローラが前記バッテリーの電圧に異常を感知したしたとき、前記表示部に警報を表示して運転者に警告することを特徴とする。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の電動乗用草刈機において、前記バッテリーを並列に備え、該並列されたバッテリーの端子電圧を均等化して出力するための電圧均等化回路を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に記載の発明によれば、走行用モータと、モアブレードと、そのモアブレードを駆動するモアブレード用モータと、走行用モータとモアブレード用モータに電力を供給するバッテリーとを備え、モアブレードの回転によって草刈を行う電動乗用草刈機であって、バッテリーの電圧を監視するバッテリーコントローラを備え、そのバッテリーコントローラ内に、バッテリーからモアブレード用モータおよび走行用モータに流れる電流の供給を遮断しうる電流遮断手段を設ける一方、バッテリーコントローラの外側にシステムコントローラを設け、そのシステムコントローラに電流遮断手段を操作させるので、電流遮断手段を操作するための制御手段をバッテリーコントローラ内に別途設ける必要がなくなる。これによって、バッテリーコントローラを小型化した電動乗用草刈機を提供することができる。
【００１６】
請求項２に記載の発明によれば、電力供給回路に遅延ヒューズを備えるので、短絡保護として大型のブレーカーを用いる必要がなくなり、いっそうバッテリーコントローラを小型化した電動乗用草刈機を提供することができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明によれば、電流遮断手段とシステムコントローラとがＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信によって接続されているので、電動乗用草刈機内にある全ての電子制御手段の間を同一の規格で、しかも、高速に通信することができる。
【００１８】
請求項４に記載の発明によれば、バッテリーコントローラに安全プラグを備えるので、バッテリーコントローラを電動乗用草刈機から安全に、かつ、容易に取り外すことができる。
【００１９】
請求項５に記載の発明によれば、走行速度、バッテリー残量を表示する表示部を備え、バッテリーコントローラがバッテリーの電圧に異常を感知したしたとき、表示部に警報を表示して運転者に警告するので、警報ランプを別途設ける必要がなくなり、部品点数を低減することができる。
【００２０】
請求項６に記載の発明によれば、バッテリーを並列に備え、その並列されたバッテリーの端子電圧を均等化して出力するための電圧均等化回路を備えるので、安定した電力を供給することが可能なバッテリーを提供することができる。また、並列モジュールごとにブレーカーなどの電流遮断手段を設ける必要がなくなり、バッテリーユニットまわりを小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明の一例としての電動ローンモアの側面図である。
【図２】その平面図である。
【図３】この発明の一例の電動ローンモアの要部の側面図である。
【図４】その斜視図である。
【図５】カウリングを回動して、バッテリーコントローラを露出させた状態を示す側面図である。
【図６】（ａ）はステップ支持板の要部概略平面図、（ｂ）はステップ支持板に取り付けたダンパーの側面図、（ｃ）はカウリング裏面に取り付けたダンパーの側面図である。
【図７】この例のバッテリーコントローラの回路図である。
【図８】従来のバッテリーコントローラの一例の回路図である。
【図９】（ａ）〜（ｃ）は、電圧均等化回路の原理を示す図である。
【図１０】（ａ）〜（ｃ）は、過充電を保護するための回路の原理を示す図である。
【図１１】電圧均等化回路の具体例を示す回路図である。
【図１２】電圧均等化回路の実施例を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照しつつ、この発明を実施するための最良の形態について詳述する。図１，２には、それぞれこの発明の電動乗用草刈機の一例としての、電動ローンモア１０の平面図と左側面図を示す。電動ローンモア１０は、左右一対のフレーム状のシャーシ１１と、該シャーシ１１の下方に、一対の前タイヤ１２と、一対の後タイヤ１３とを備える。また、前タイヤ１２と後タイヤ１３との間には、モアデッキ１４を備える。モアデッキ１４は略楕円状の縁のある皿型で、皿の底面を上にして備える。モアデッキ１４の内側には、不図示のモアブレード（草刈刃）を、その長径方向に２つ並べて備える。このモアブレードの回転中心には、それぞれ草刈用モータ（モアブレード用モータ）１５，１５を取り付ける。なお、モアデッキ１４は、その短径方向を（電動ローンモア１０の直進方向より）やや右側に傾けて設けられる。すなわち、右側のモアブレードの回転中心は、左側のそれと比べて、直進方向やや後方となる。
【００２３】
シャーシ１１の上には、本体カバー２０を被せる。本体カバー２０は、シャーシ１１全体を覆うものである。後タイヤ１３のやや前方で本体カバー２０上には、運転席２１を設ける。運転席２１の左右側方には、電動ローンモア１０の走行操作をするための走行操作レバー２２，２２をそれぞれ備える。右の走行操作レバー２２のさらに外側には、モアデッキ１４の地面からの高さを調節するためのモアデッキ昇降操作レバー（昇降操作レバー）２４を備える。運転席２１の左右それぞれの下方には冷却口２６Ａ，２６Ａを、運転席２１の前側の下方には、冷却口２６Ｂを設ける。冷却口２６Ａ，２６Ｂは、後述するバッテリー２５を冷却するための空気を取り入れるためのものであり、本体カバー２０に形成された開口である。また、運転席２１の後方には排気口２７を２つ設ける。排気口２７，２７は、冷却口２６Ａ，２６Ｂから取り入れられた空気が車体内を通過して排出されるためのものであり、本体カバー２０に形成された開口である。
【００２４】
なお、電動ローンモア１０は、草刈りに加えて、走行も電動モータによってまかなうものであり、一対の後タイヤ１３，１３の内側にそれぞれ走行用モータ１６を備え、この走行用モータ１６によって後タイヤ１３，１３を駆動させる（なお、後タイヤ１３，１３のホイール内にそれぞれホイールモータを備えてもよい）。
【００２５】
前述の２つの草刈用モータ１５および２つの走行用モータ１６の電力は、同一のバッテリーから供給される。バッテリー２５は、本体カバー２０内で、運転席２１の下方に６つ備える。詳しくは、バッテリー２５を、後タイヤ１３，１３のアクスル間で、かつ、シャーシ１１の上に（電動ローンモア１０の直進方向に対して）３つ並べて備え、それら３つのバッテリー２５の前後に、これらと直角に１つずつ備える。さらに、後タイヤ１３，１３の後方で、かつ、シャーシ１１の下方に、走行方向と直角にバッテリー２５を１つ備える。これら６つのバッテリー２５は、不図示のブラケットを介してシャーシ１１に取り付けられている。なお、バッテリー２５は３個を直列に接続して１セットとし、この例では、これを２セット備える。したがって、バッテリー２５の数は３個であってもよい。その場合には、シャーシ１１の上に（電動ローンモア１０の直進方向に対して）３つ並べるものとする。
【００２６】
左後タイヤ１３のフェンダーには、バッテリー２５を充電する際にプラグを差し込むための給電口２８を備える。給電口２８は、本体カバー２０に蓋付の開口である。給電口２８にはプラグを備え、家庭の電源に接続した電気コードを差し込んで、バッテリー２５を充電する。バッテリー２５とプラグとの間にはＡＣアダプタおよび充電装置を適宜備える。
【００２７】
バッテリー２５の上には、不図示の制御部を備える。この制御部は、電動ローンモア１０の走行用モータ１６を制御する。制御部は、走行操作レバー２２の傾動量（後述）に応じて走行用モータ１６の回転方向および回転速度を制御する。制御部は、走行用モータ１６の制御に加えて、草刈用モータ１５の回転制御、さらにバッテリー２５の微小な電圧の変動を補正する役割も担っている。なお、草刈用モータ１５の回転は、走行用モータ１６の回転数と連動するように制御される。すなわち、走行スピードを速めると、モアブレードの回転数も速まり、走行スピードを落とすと、モアブレードの回転数も遅くなる。
【００２８】
前タイヤ１２，１２はそれぞれ、シャフトを介して前タイヤブラケット１７に回転自在に取り付けられている。前タイヤブラケット１７は、シャーシ１１に回動自在に取り付けられている。２つの前タイヤブラケット１７，１７は、それぞれ独立に回動するものとする。
【００２９】
走行操作レバー２２は傾動可能に設けられ、運転者がこれを前に倒すと走行用モータ１６が前進方向に回転する。一方、走行操作レバー２２が後に倒されると走行用モータ１６は後進方向に回転する。さらに、走行操作レバー２２の傾動度合いによって走行用モータ１６の回転速度が変化する。すなわち、走行操作レバー２２を大きく前（後）に倒すと、走行用モータ１６が前進（後進）方向により早く回転し、走行操作レバー２２を小さく前（後）に倒すと、走行用モータ１６が前進（後進）方向にゆっくりと回転する。運転者は、走行操作レバー２２，２２を前後に適宜操作することで、直後進、左右折、旋回などを行うことができる。
【００３０】
そして、右側の走行操作レバー２２の端部には、モアデッキ１４内の２つのモアブレードの回転をＯＮ、ＯＦＦする草刈スイッチ２３を設ける。草刈スイッチ２３は、リミット型のスイッチを用い、運転者が指で押下するとＯＮとなり、再度押下するとＯＦＦとなる。
【００３１】
左側のシャーシ１１の略中央部には、モアデッキ１４を昇降させるためのデッキ支持アーム１８の一端を回動自在に取り付ける。デッキ支持アーム１８の他端は、ステー１９ａ（図１の裏面側は１９ａ´）を介してモアデッキ１４に取り付けられている。なお、ステー１９ａはモアデッキ１４の表面に溶接などで固設されている。また、デッキ支持アーム１８は、ステー１９ａに対して回動自在に取り付けられている。なお、デッキ支持アーム１８の回動中心は、シャーシ１１との連結部である。このデッキ支持アーム１８は、不図示のリンク機構を介して、モアデッキ昇降操作レバー２４に連結されている。一方、モアデッキ１４の前側には、別のステー１９ｂ（図１の裏面側は１９ｂ´）が固設されている。このステー１９ｂには、シャフトＳの一端が回動自在に取り付けられている。シャフトＳの他端は、不図示のステーを介してシャーシ１１に回動自在に取り付けられている。
【００３２】
図３，４にはこの例の要部を示す。５つのバッテリー２５が、シャーシ１１の上面に固設されたデッキ板３１上に平置きにされ、ボルトによって固定される。バッテリー２５は、リチウムイオン電池を用いることが望ましい。詳しくは、二酸化マンガンリチウム電池、フッ化黒鉛リチウム電池、塩化チオニルリチウム電池、酸化銅リチウム電池、二硫化鉄リチウム電池、ヨウ素リチウム電池など、エネルギー密度が高く、寿命が長いものを用いることが望ましい。
【００３３】
上記５つのバッテリー２５の上方には、これらを覆うようにして、角アーチ状の保護フレーム４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，４１Ｄを設ける。これらの保護フレーム４１Ａ〜４１Ｄは、それぞれの基端を左右両側のシャーシ１１，１１にボルトによって固設する。また、保護フレーム４１Ｂと保護フレーム４１Ｃとの間には、シャーシ１１，１１に沿うように補強板４２Ａ，４２Ａを両側に、補強板４３Ａを中央に渡しかけ、両基端をボルトによって保護フレーム４１Ｂと保護フレーム４１Ｃに固設する。さらに、保護フレーム４１Ｃと保護フレーム４１Ｄとの間には、シャーシ１１，１１に沿うように補強板４２Ｂ，４２Ｂを両側に、補強板４３Ｂを中央に渡しかけ、両基端をボルトによって保護フレーム４１Ｃと保護フレーム４１Ｄに固設する。
【００３４】
ところで、バッテリー２５の電圧制御のためのバッテリーコントローラＣＲをバッテリー２５の上方に備える。詳しくは、保護フレーム４１Ａ，４１Ｂの間で、かつ、電動ローンモア１０の進行方向両側に鉄製の側壁部材４６Ａ，４６Ｂが渡し掛けられ、その前後端を保護フレーム４１Ａ，４１Ｂの側部にボルトＢによって固定される。保護フレーム４１Ａ，４１Ｂの間で、かつ、側壁部材４６Ａ，４６Ｂの間に形成される矩形の空間には、鉄製の載置板４５が覆い掛けられ、保護フレーム４１Ａ，４１Ｂにボルトによって固定される。この載置板４５の上には、直方体のケースに覆われたバッテリーコントローラＣＲがボルトによって固定される（バッテリーコントローラＣＲのサイズは、縦４００ｍｍ×横３００ｍｍ×高さ１００ｍｍ程度である）。そして、カバー４７で載置板４５を上方より覆う。カバー４７は鉄製で、側壁部材４６Ａ，４６Ｂの上端に沿うように、底辺が形成されている。このカバー４７によって覆われているため、後述するように、カウリング２０が開けられた際にバッテリーコントローラＣＲは露出することがなく、不測の落下物などからバッテリーコントローラＣＲを保護することができる。
【００３５】
一方、シャーシ１１の後部下方には、バッテリーケース４４をボルトによって固設する。このバッテリーケース４４内には、バッテリー２５を１つ固定して備える。バッテリーケース４４には、バッテリー２５を取り出すための開閉蓋４４Ａをボルトで固定する。
【００３６】
ところで、図５に示すように、カウリング２０の前端部の両側にそれぞれ切り欠き２０Ａを形成する。一方、前タイヤブラケット１７，１７には、平頭ピン１７Ｄをそれぞれ固設する。前タイヤブラケット１７は、前タイヤ支持部１７Ａとポスト部１７Ｃ、およびこれらを回動自在に連結する連結部１７Ｂとで構成される。前タイヤ支持部１７Ａは断面視で門型状の鉄板で形成され、その両端部には、貫通孔を設けてピンＰＮを介して前タイヤ１２を回転自在に取り付ける。ポスト部１７Ｃは鉄製の円筒で形成され、下部側面には、連結板Ｊを溶接する。この連結板Ｊは、シャーシ１１の先端部と固設されている。したがって、前タイヤ支持部１７Ａは水平面において回動自在である一方、ポスト部１７Ｃは回動しない構成となっている。ポスト部１７Ｃの上部側面（電動ローンモア１０の走行方向の外側）には、平頭ピン１７Ｄを突設する。平頭ピン１７Ｄは、棒状のピンの先端にそのピンよりも大きな径の平板を固設して抜け止めを構成する。
【００３７】
そして、カウリング２０の切り欠き２０Ａを平頭ピン１７Ｄに掛け止めるようにして取り付ける（これにより、カウリング２０は、シャーシ１１の前方を回動支点として上方に回動可能となる）。そして、シャーシ１１上に取り付けたステップ支持板ＳＦとカウリング２０の裏面との間にダンパー５０を取り付ける。ダンパー５０は、電動ローンモア１０の幅方向に並べて２つ備える。
【００３８】
ダンパー５０は、図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、スプリング機能を有するダンパー本体５１とそのダンパー本体５１内を出没するダンパーロッド５２とで構成される（なお、ダンパー５０は、公知のエアスプリングタイプ、オイルスプリングタイプなどを適宜用いるものとする）。ダンパー本体５１の先端には、接続部５１Ａを固設する。接続部５１Ａは先端の丸まった鉄板で、中央部には、貫通孔５１Ａ１を設ける。一方、ダンパーロッド５２の先端には、接続部５２Ａを固設する。接続部５２Ａは先端の丸まった鉄板で、中央部には、貫通孔５２Ａ１を設ける。
【００３９】
ステップ支持板ＳＦは、電動ローンモア１０の幅方向に３つのパートで構成されている。すなわち、左右両側には、側板ＳＦ１，ＳＦ１、２つの側板ＳＦ１の間には中央板ＳＦ２を備え、これら３つをボルトによって連結してなる。側板ＳＦ１は鉄板で形成され、その一側端部はＵ字状に折り曲げ加工が施されて、溝ＦＧが形成される。Ｕ字状の溝ＦＧの側端には中央板ＳＦ２と連結するための貫通孔が設けられる。溝ＦＧの両壁には、さらに別の貫通孔ＳＦ１ａ，ＳＦ１ａが形成される。中央板ＳＦ２は鉄板で形成され、その両側端部は下向きに直角に折り曲げられて側端部ＳＦ２Ｅ，ＳＦ２Ｅを形成する。側端部ＳＦ２Ｅにはそれぞれ、貫通孔ＳＦ２ａを形成する。
【００４０】
そして、ダンパー本体５１の接続部５１Ａを側板ＳＦ１の溝ＦＧに挿入し、ボルト５３を貫通孔ＳＦ１ａ、貫通孔５１Ａ１、貫通孔ＳＦ１ａ、貫通孔ＳＦ２ａの順に通した後、ボルト５３の先端にピン５４を通して抜け止めをする。このようにして、ダンパー本体５１をステップ支持板ＳＦに回動自在に取り付ける。
【００４１】
一方、カウリング２０の裏面には、カウリング・ダンパー連結具６０をボルトなどで固設する。カウリング・ダンパー連結具６０は、矩形の鉄片をＵ字状に折り曲げてその両側部に貫通孔６０ａ，６０ａを形成する。Ｕ字状に折り曲げた中央部には別の貫通孔を形成して、ボルトによってカウリング２０に取り付ける（なお、この例では、カウリング・ダンパー連結具６０のカウリング２０への取付部分としては、ステップＳＴの運転席２１側端部近傍としているが、これに限定されるものではなく、状況に応じて必要な箇所に取り付けるものとする）。
【００４２】
そして、ダンパーロッド５２の接続部５２Ａをカウリング・ダンパー連結具６０のＵ字部に挿入し、ボルト５５を貫通孔６０ａ、貫通孔５２Ａ１、貫通孔６０ａの順に通した後、ボルト５５の先端にピン５６を通して抜け止めをする。このようにして、ダンパーロッド５２をカウリング２０の裏面に回動自在に取り付ける。
【００４３】
カウリング２０を開けることによって、バッテリーコントローラＣＲ、および、デッキ板３１上に平置きされた５つのバッテリー２５を取り出すことができる。
【００４４】
図７には、この例の電動ローンモア１０のバッテリーコントローラＣＲの回路図を示す。バッテリーユニットＢＴＵは、バッテリー２５を３つ直列につないだものを２つ並列に備える（端子電圧は７２Ｖ）。バッテリーユニットＢＴＵの２つの正極には、それぞれ電流センサ１０１，１０１を接続したのち合流させる。そして、安全プラグ１０８を介して遅延ヒューズ１０２を取り付ける（安全プラグ１０８は、バッテリーコントローラＣＲの着脱を安全に行うためのものである）。遅延ヒューズ１０２のさらに下流側には、ＥＶ（電気自動車）用のリレー（電流遮断手段）１０３を設ける。バッテリーコントローラＣＲの外側には、２つの配線が分岐し、７２Ｖの駆動用電源の正極として、一方には、リレー、モータドライバ、草刈用モータ１５をこの順に接続し、他方には、リレー、モータドライバ、走行用モータ１６をこの順に接続する。なお、バッテリーユニットＢＴＵの負極もバッテリーコントローラＣＲの外側に備えるリレーに合流し、草刈用モータ１５、走行用モータ１６と接続している。
【００４５】
一方、電流センサ１０１，１０１から配線を分岐してそれぞれに電池管理基板１０４，１０４を接続する。電池管理基板１０４の下流側は、正負それぞれの極にブレーカー１０５，１０５を接続する。ブレーカー１０５，１０５は、バッテリーコントローラＣＲの外側にて、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０９に接続され、制御用電源として１２Ｖに降圧された後、システムコントローラ１０６と接続する。このシステムコントローラ１０６は、走行操作レバー２２、各種スイッチなどの入力部と、電磁ブレーキ、各種ランプなどの出力部を制御するものである。システムコントローラ１０６は、リレー１０３と接続されており、リレー１０３の切断・連結操作をすることができる。
【００４６】
なお、電池管理基板１０４は、バッテリーユニットＢＴＵとの間にシリアル通信を行い、バッテリーユニットＢＴＵの電圧変移などを監視している。電池管理基板１０４は、さらに、電動ローンモア１０の別の箇所に備えるシステムコントローラ１０６とＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信を行うことができる。加えて、電池管理基板１０４には、ＬＣＤモニター（表示部）１０７を接続し、バッテリーユニットＢＴＵに異常が起きたときに警告を表示する。このＬＣＤモニター１０７は、走行操作レバー２２に取り付けるようにするのが望ましい。なお、ＬＣＤモニター１０７には、バッテリーユニットＢＴＵの異常を警告するのに加えて、電動ローンモア１０の速度、バッテリー残量、モアブレードの回転数（ｒｐｍ）などを表示することができる。
【００４７】
この例では、電池管理基板１０４からの情報に基づいて、システムコントローラ１０６が各種の異常を判断してリレー１０３を直接ＯＦＦとする指示を行う。したがって、システムコントローラ１０６が直接、バッテリーユニットＢＴＵから駆動部（草刈用モータ１５、走行用モータ１６）への電力供給を遮断するものである。また、正極にあるリレー１０３のみを切断する片切りの回路とすることができる。
【００４８】
ところで、この回路では、感電防止のため、制御用の１２Ｖの回路と、駆動用の７２Ｖの回路とを絶縁し、フローティングシステム化している。これによって、作業時にバッテリーユニットＢＴＵの負極側を遮断する必要がなくなる。すなわち、バッテリーユニットＢＴＵの負極側に電流遮断手段が不要となり、バッテリーユニットＢＴＵまわりを小型化することができる。
【００４９】
バッテリーコントローラＣＲをこのように構成することで、図８に示すような従来の構成よりも駆動電源の遮断方法を簡素化し、かつ、小型化することができる。従来のバッテリーコントローラ２００では、２つのブレーカー２０１，２０１を並列に設け、バッテリーユニットＢＴＵの正極と接続している。ブレーカー２０１，２０１の下流側は、電流センサ２０２，２０２を介して電池管理基板２０４と接続している。
【００５０】
電池管理基板２０４の下流側は、正極・負極のそれぞれの配線がブレーカー２０６と接続されている。このブレーカー２０６は、バッテリーコントローラ２００の外側にて、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０９に接続され、制御用電源として１２Ｖに降圧された後、システムコントローラ２１０と接続する。このシステムコントローラ２１０は、走行操作レバー、各種スイッチなどの入力部と、電磁ブレーキ、各種ランプなどの出力部を制御するものである。電池管理基板２０４とブレーカー２０６との間には、リレー２０５Ａ，２０５Ｂ，２０５Ｃを介在させる。さらに、電池管理基板２０４には、別回路としてリレー２０５Ｄ，２０５Ｅを接続させる。
【００５１】
なお、符号ＳＷ１１，ＳＷ１２，ＳＷ２１，ＳＷ２２，ＳＷ３は、それぞれスイッチである。ブレーカー２０６がＯＮとなると、リレー２０５Ａが通電し、スイッチＳＷ１１，ＳＷ２１がＯＮとなる。
【００５２】
電流センサ２０２，２０２の下流側は、電池管理基板２０４に接続されるのとは別に、草刈用モータ１５、走行用モータ１６にも接続されている。一方、バッテリーユニットＢＴＵの負極は、ブレーカー２１１を介して草刈用モータ１５、走行用モータ１６に接続されている。したがって、回路は、バッテリーユニットＢＴＵの正負両極にそれぞれブレーカー２０１，２１１を設けた、いわゆる両極切となっている。
【００５３】
電池管理基板２０４にて異常を検知すると、リレー２０５Ｄが通電し、スイッチＳＷ３をＯＮとする。スイッチＳＷ３がＯＮとなると、リレー２０５Ｅに通電し、スイッチＳＷ１２，ＳＷ２２をＯＮとする。スイッチＳＷ１２，ＳＷ２２がＯＮとなると、不図示の警告ランプが点灯するとともに、ブレーカー２０６が遮断される。
【００５４】
このような構成のバッテリーコントローラ２００には、ブレーカー２０１，２０６を収容するのに加えて、リレー２０５Ａ，２０５Ｂ，２０５Ｃ，２０５Ｄ，２０５Ｅ、スイッチＳＷ１１，ＳＷ１２，ＳＷ２１，ＳＷ２２，ＳＷ３を収容するので、サイズが大型化してしまうという問題があった（バッテリーコントローラ２００は、縦７００ｍｍ×横４３０ｍｍ×高さ２００ｍｍ程度）。
【００５５】
ところで、電動ローンモア１０には、電圧均等化回路を備えてもよい。電圧の均等化回路はセル間の電圧のバランスをとることと応流に対応するものであり、その原理を図９（ａ）に示す。この回路には、バッテリー３０１，３０２、コイル３０３，３０４、ダイオード３０５，３０６、スイッチ３０７，３０８を備える。バッテリー３０２の端子電圧＞バッテリー３０１の端子電圧の場合には（図９（ｂ））、スイッチ３０８が閉じるとともにスイッチ３０７は開き、昇圧コンバータ作用によって矢印のように電流が流れ、バッテリー３０２の端子電圧は、バッテリー３０１の充電に振り分けられる。一方、バッテリー３０２の端子電圧＜バッテリー３０１の端子電圧の場合には（図９（ｃ））、スイッチ３０７が閉じるとともにスイッチ３０８は開き、矢印のように電流が流れ、双方の端子電圧を均等化させる。このような電圧均等化動作は、バッテリーを急速に充電する際、充電後のバッテリー端子電圧をバラツキを抑えることができ、充電効率があがる。また、通常充電の際には、バッテリー電圧を設定値以下に制御すること（すなわち、過充電保護）が可能である。したがって、電圧均等化動作はバッテリーの充電前に行うことが有効である。
【００５６】
過充電を保護する原理を図１０に示す。充電中にバッテリー３０２の端子電圧が設定値に達したとき、スイッチ３０８を閉じてコイル３０４に磁束としてエネルギーを蓄える（図１０（ａ））。次に、スイッチ３０８を開くことで、コイル３０４に蓄えられたエネルギーは、ダイオード３０６を通ってバッテリー３０１に供給される（図１０（ｂ））。バッテリー３０１の端子電圧が設定値に達したら、スイッチ３０７を閉じる（図１０（ｃ））。すると、昇降圧コンバータにより、バッテリー３０１に流れ込む余分な充電電流をバッテリー３０２に移送することができる。なお、急激、かつ、大電流充電の場合には、瞬時にして電圧が上昇し、スイッチング制御が間に合わず、許容電圧を超える恐れがあるため、ツェナーダイオードを用いて回路を保護することが望ましい。また、ヒステリシスコンパレータ（シュミットトリガ）を用いて基準電圧に余裕度を持たせることも有効である。
【００５７】
図１１には、電圧化均等回路の一例を示す。この回路は、図９，１０にある回路を基礎として、コンパレータ３１１，３１２、基準電圧部３１３，３１４、抵抗３１５，３１６，３１７，３１８、ツェナーダイオード３１９，３２０で構成される。電圧均等化回路の動作原理は、シャントレギュレータに従い、制御素子が負荷に対して並列に配置される。出力電圧を安定化させるために負荷が多くの電流を必要とするときには、制御素子側の電流を少なくし、少ない電流でよいときには、制御素子側の電流を多くする。言い換えると、負荷状態によって制御素子を流れる電流と出力電流とを入れ替えるように働く。
【００５８】
充電電流Ｉでバッテリー３０１，３０２が充電され、バッテリー３０２の端子電圧が設定値Ｅ１（端子電圧設定用電池３１４の電位差）を超えると、コンパレータ３１２は、バッテリー３０２に流れ込む電流をダイオード３０６を通してバッテリー３０１へ移送する（図中矢印）。なお、充電の完了は、バッテリー３０１，３０２の合計電圧で検出する（または、充電完了時に、バッテリー３０１，３０２からそれぞれ満充電信号を発信するようにしてもよい）。
【００５９】
図１２には、この発明に適用しうる電圧化均等回路の一例を示す。この例では、制御素子を、ＭＯＳ−ＦＥＴ３２１，３２２、コンパレータ（誤差増幅器）３１１，３１２、基準電圧部３１３，３１４、検出抵抗Ｒ３，Ｒ４、ツェナーダイオード（過充電防止部）３１９，３２０で構成する。充電電圧（バッテリー１モジュールあたりＶｉｎ）は、制限抵抗Ｒ１を通して制御素子に供給される。出力電圧Ｖｏｕｔは、検出抵抗Ｒ３，Ｒ４で抵抗分割された後に、コンパレータ３１１，３１２において、基準電圧部３１３，３１４の基準電圧（Ｖｒｅｆ）と比較され、負荷が多くの出力電流Ｉｏｕｔを必要とするとき（すなわち、バッテリー容量が少ないとき）、出力電圧Ｖｏｕｔが低くなるため、基準電圧部３１３，３１４の電圧の方が大きくなってＭＯＳ−ＦＥＴ３２１，３２２の電流Ｉｔを少なくする方向に制御される。また、負荷が少ない出力電流Ｉｏｕｔでよいとき（すなわち、バッテリー容量が十分にあるとき）、出力電圧Ｖｏｕｔが高くなり、基準電圧側の電圧の方が小さくなるため、ＭＯＳ−ＦＥＴ３２１，３２２の電流Ｉｔを多くする方向に制御し、常に出力電圧（バッテリー電圧）を一定に保持するようにする。また、過電圧とならないように、ツェナーダイオード３１９，３２０を並列に設け、所定の電圧以上になると充電電流をバイパスさせるようにする。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
この発明の電動乗用草刈機は、芝刈りに限定されるものではなく、草を刈るためのあらゆる作業に適用しうる。
【符号の説明】
【００６１】
１０  電動ローンモア（電動乗用草刈機）
１１  シャーシ
１４  モアデッキ
１５  草刈用モータ（モアブレード用モータ）
１６  走行用モータ
１８  デッキ支持アーム
２０  カウリング
２４  モアデッキ昇降操作レバー（昇降操作レバー）
２５，３０１，３０２  バッテリー
３１  デッキ板
４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，４１Ｄ  保護フレーム
４４  バッテリーケース
４４Ａ  開閉蓋
４５  載置板
４６Ａ，４６Ｂ  側壁部材
４７  カバー
５０，  ダンパー
６０  カウリング・ダンパー連結具
６２  フレーム・ダンパー連結具
１０１，２０２  電流センサ
１０２  遅延ヒューズ
１０３  リレー（電流遮断手段）
１０４  電池管理基板
１０５  ブレーカー
１０６  システムコントローラ
１０７  ＬＣＤモニター
１０８  安全プラグ
１０９  ＤＣ−ＤＣコンバータ
３０３，３０４  コイル
３０５，３０６  ダイオード
３０７，３０８  スイッチ
３１１，３１２  コンパレータ
３１３，３１４  基準電圧部
３１５，３１６，３１７，３１８  抵抗
３１９，３２０  ツェナーダイオード
３２１，３２２  ＭＯＳ−ＦＥＴ
Ｂ  ボルト
ＢＴＵ  バッテリーユニット
ＣＲ  バッテリーコントローラ
【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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