CN107072148A - 具有交流/直流转换系统的混合型交流/直流割草机 - Google Patents

Abstract

一种混合型交流/直流割草机，其具有用于容纳电池(100)的、包括空腔的电池插座，直流插孔(S1)和直流插键，用于连接到交流电源电网的交流电源插头，交流插孔(S2)和交流插键，以及马达(140)。当电池(100)被容纳在空腔内时，电池(100)可操作地连接到直流电路(110)。当直流插键插入直流插孔(S1)时，其完成直流电路(110)。交流电源插头连接到交流电路(130)，并且当交流插键插入交流插孔(S2)时，其完成交流电路(130)。马达(140)可操作地连接到交流电路(130)以及直流电路(110)。

Description

具有交流/直流转换系统的混合型交流/直流割草机

技术领域

本发明涉及一种混合型割草机，且更具体地涉及一种混合型交流/直流割草机。

背景技术

在本领域中的混合型割草机通常涉及电/气混合型割草机。以往，电动割草机通常具有交流或直流电路，但不同时具有两者。明显地，这些含有电池的割草机通常包含一个直流电路，以使得它们可以直接利用电池运行。然而，一种新型混合型交流/直流割草机正在变得流行，因为当电池电量耗尽时，它们允许用户灵活地使用交流电源。这种混合型交流/直流割草机通常包含直流马达，其连接到直流电路和将交流电流转换为直流电流的转换器(诸如整流器)。然而，整流器的使用可能产生显著的热量并因此浪费能量。此外，由于在割草过程中所遇到的剧烈和受压的使用，割草机电动机的寿命可能相对较短。此外，当存在于单个系统中时，交流电路和直流电路可能会受到人为或其他错误的影响，并且如果系统短路，则可能会导致安全隐患。例如，如果直流电路和交流电路同时被接合，则反馈可能会破坏一个或多个电路路径以及马达、电子零件等。

在某些混合型交流/直流割草机中，当使用交流电源时，直流电池要或可能需要从割草机中取出或断开。对于重型的电池来说，这是非常麻烦的，特别是当电池在割草过程中耗尽时。

现在已经发现，需要一种具有真正混合型交流/直流系统的割草机，其在马达之前不需要单独的整流器。

现在也已经发现，转换系统可以在具有交流和直流电路的系统中减少错误的机会并提高安全性。

因此，仍然需要一种割草机，其具有能够减少错误的机会的转换系统的电动割草机。还需要一种具有双重换向器的混合型马达的电动割草机。还需要一种具有比一般现有割草机更耐用的马达的割草机。还需要一种双重交流/直流割草机，其在利用交流电源运行时不需要取出电池。最后，仍然需要一种具有交流电路和直流电路两者的割草机，该电路可以避免短路和其他电气损坏。

发明内容

本发明涉及一种混合型交流/直流割草机，其具有电池插座，其具有容纳电池的空腔、直流插孔和直流插键、用于连接到交流电源电网的交流电源插头、交流插孔和交流插键以及马达。当电池被容纳在空腔内时，电池可操作地连接到直流电路。当直流插键插入直流插孔时，完成直流电路。交流电源插头连接到交流电路，并且当交流插键插入交流插孔时，完成交流电路。马达可操作地连接到交流电路以及直流电路。

在不希望受到理论的限制的情况下，本发明据信可以具有一个或多个优点，诸如较不容易出现用户错误、电气短路等的更加稳定的转换系统。该割草机也可能具有比其他割草机马达更耐用的马达，其也更加灵活。该割草机也可以更方便地和更安全地使用和维护。

附图说明

图1示出了本发明一个实施例的基本电路图。

本文的附图仅仅是为了说明的目的，其并不一定按比例绘制。

具体实施方式

除非另有规定，否则本文中的所有测试均在标准条件下进行，这些条件包括：房间和测试温度为25℃、海平面(1大气压)压力以及pH值为7，所有测量均以公制单位测量。此外，除非另有特别说明，否则本文中的所有百分比、比例等均为按重量的。

本发明的实施例涉及一种具有电池插座、直流插孔和直流插键、交流电源插头、交流插孔和交流插键以及马达的混合型交流/直流割草机。电池插座具有用于容纳电池的空腔。当电池被容纳在空腔内时，电池可操作地连接到直流电路。直流插键插入直流插孔以完成(completes)直流电路，而交流插键插入交流插孔以完成(completes)交流电路。交流电源插头用于连接到交流电源电网(power grid)，交流电源插头也连接到交流电路。马达可操作地连接到交流电路，并且马达可操作地连接到直流电路。因此，交流插孔和直流插孔一起组成一个交流/直流转换系统。

在本发明的一个实施例中，交流插孔与直流插孔物理分离，以便进一步防止交流电路和直流电路的短路和/或对其无意的损坏。在不希望受到理论的限制的情况下，这样的物理分离据信比分离交流和直流电路的电路或切断器更加稳定。由于割草机通常将在受压的物理和环境条件下使用，因此在某些情况下，这样物理地分离的交流插孔和直流插孔可能是特别优选的。

如上所述，混合型交流/直流割草机是本领域已知的。在本发明的一个实施例中，交流插键与直流插键相同。在不希望受到理论的限制的情况下，这样的特征据信可以有助于防止用户同时接合交流电路和直流电路，从而减少损坏割草机的机会(交流插孔与直流插孔分离时尤其如此)。

本发明的割草机包含电池插座，该电池插座通常与底架一体形成。然而，电池插座也可以与底盘分开形成，并且之后再连接或固定在其上。电池插座可以包含例如可拆卸的和/或可移动的盖子，以防止草或其它碎片弄坏电池插座。电池插座还包含用于容纳一个或多个电池的空腔。通常，每个空腔中至少有一个电池。在本发明的一个实施例中，电池插座包含约1个至约10个空腔、或约1个至约6个空腔、或约1个至约3个空腔、或约1个空腔或约2个空腔。在不希望受到理论的限制的情况下，单一的空腔据信有时是可取的，因为它可能允许更方便的或更容易的电池放置。或者，在本发明的一个实施例中，电池插座可以包含多个空腔，其可以允许例如更容易的电池放置、更好的重量分布、更好的割草机平衡、改进的割草机操纵的灵敏性等。如果存在多个空腔，那么这些空腔可以根据设计者的期望而被组合在一起或者分离。在不希望受到理论的限制的情况下，据信由于电池可能相当密集和沉重，均匀地分布在割草机上的空腔可以改善以下的一个或多个：重量分布、割草机平衡、割草机操纵的灵敏性等。

对于多个电池而言，空腔可以是用于容纳多个电池的单一空腔，或者可以分为多个空腔，其中每个空腔用于容纳一个或多个电池。在本发明的一个实施例中，空腔的数量等于电池的数量。在本发明的一个实施例中，空腔被分成多个阶梯状的空腔。在本发明的一个实施方案中，空腔以约15°至约75°的角度倾斜；或以约20°至约60°的角度倾斜或以约25°至约55°的角度倾斜。在不希望受到理论的限制的情况下，这样的角度据信可以用于各种目的，诸如允许更容易地放置电池(因为它们可能在由空腔的斜边形成的斜面上滑动到位)。由于电池可能相当密集和沉重，并且它们被替换的区域可能是光滑的和/或滑的，因此这样的益处可能特别有用。

在本发明的一个实施例中，该一个或多个空腔以交错的方式容纳电池。在本发明的一个实施例中，多个空腔以交错的方式容纳电池，并且空腔平行并以大约15°至大约75°的角度倾斜；或以约20°至约60°的角度倾斜，或从水平面以约25°至约55°的角度倾斜。在不希望受到理论的限制的情况下，这种配置据信可以允许电动割草机以节省空间的方式容纳多个电池，这降低了割草机的整体高度，特别是与垂直电池配置相比，或者与电池一个个堆叠在一起的水平配置相比。

在本发明的一个实施例中，多个电池为约2个电池至约10个电池、或约2至约4个电池、或约2至约3个电池、或约2个电池。在不希望受到理论的限制的情况下，太多的电池据信会使得用户在保持记录、充电等方面变得非常麻烦。还据信，太少的电池或单个电池会变得太沉重、笨重和/或可能使得充电太慢。或者，还据信的是，单个大电压电池可能在不同国家违反某些安全规定，因此有时候优选的是由直流电路串联连接的多个低压电池。因此，在本发明的一个实施例中，直流电路串联连接多个电池。这样的设计增加了总电压。

在本发明的一个实施例中，直流电路并联连接多个电池。当期望例如更大的整体电池容量(即，电池寿命)时，这种设计是有用的。

在本发明的一个实施例中，多个电池中的每个电池具有相同的电压和形状。在本发明的一个实施例中，一个或多个电池可以具有与另一个电池不同的形状。这样的设计据信可以允许电池在一个或多个空腔中容易互换以便减少复杂性。在本发明的一个实施例中，每个电池具有约6伏特至约56伏特、或约9伏特至约36伏特、或约16伏特至约24伏特、或约18伏特的电压。

本发明的马达可以是交流马达、直流马达或双重换向器混合型马达(也称为混合型交流/直流换向器马达)。在本发明的一个实施例中，马达是直流马达，并且整流器通常可以可操作地连接在交流电路中，以将交流电流转换为直流电流。根据需要，该整流器可以是半波整流器或全波整流器。在本发明的一个实施例中，马达是交流马达，并且通常提供可操作地连接到直流电路的逆变器以将直流电流转换成交流电流。在本发明的一个实施例中，双重换向器混合型马达在本发明中被使用。在不希望受到理论的限制的情况下，双重换向器混合型马达据信可以允许更简单的电路，其既不需要整流器也不需要逆变器，这进一步降低了制造和供应链复杂性。此外，这样的马达可以提供比常规马达更长的寿命，因为其通常具有两倍的刷子数量。所有这样的马达在本领域中是众所周知的，并且可以从世界各地的多个供应商获得。

在本发明的一个实施例中，混合型交流/直流割草机包含盖子，其在任何时间内物理地允许交流插键适于插孔或允许直流插键适于插孔。在这种情况下，交流插孔和直流插孔是不同的插孔，并且当盖子允许交流插键插入交流插孔时，盖子可防止直流插键插入直流插孔中。类似地，当盖子允许直流插键插入直流插孔时，盖子可防止交流插键插入交流插孔中。在通常情况下，盖子将通过物理地阻挡相应的插孔而阻止交流插键插入交流插孔或阻止直流插键插入直流插孔。在本发明的一个实施例中，盖子选自翻盖、滑盖、旋盖及其组合，或翻盖、滑盖及其组合，或滑盖。在本发明的一个实施例中，交流插孔与直流插孔相邻。在本发明的一个实施例中，盖子被设计成使得盖子可以阻挡对交流插孔或直流插孔的访问，但是不能同时阻挡两者。

在本发明的一个实施例中，混合型交流/直流割草机包含传感器设备，其包含在直流电路中的直流传感器和在交流电路中的交流传感器。当传感器设备检测到直流电路和交流电路同时完成时，则传感器设备停用交流电路、直流电路或其组合的电路。在不希望受到理论的限制的情况下，在不存在盖子的情况下，这种传感器设备据信可以防止短路、损坏等。即使当存在了防止用户同时激活交流电路和直流电路的盖子时，为了安全起见，这样的传感器设备仍然是可取的以进一步防止短路、损坏等。

在本发明的一个实施例中，交流电源插头位于选自以下的位置：手柄、电源线、在割草机主体上及其组合；或手柄、电源线及其组合。在本发明的一个实施例中，插头位于割草机的主体上，然后所连接的电源线(例如，特定的或一般化的电源线、延长线等)可以挂在割草机的手柄上。在不希望受到理论的限制的情况下，当插头的位置是在手柄时，或者当电源线从手柄悬挂时，据信接近用戶的所连接的电源线减小了割草机将无意地滾過电源线并破坏或切断电源线的机会。在这种实施例中，电源线可以包括在混合型交流/直流割草机中，或者用户可以提供它们自己的电源线，例如延长线。在本发明的一个实施例中，电源插头位于电源线的末端。特别地，电源线是连接到混合型交流/直流割草机并且可操作地连接到交流电路的电源线。在本发明的一个实施例中，插头位于手柄上，并且延长线可以插入到插头上。在这种情况下，延长线可以是现成的延长线，也可以是被设计为专门用于本发明的割草机的延长线。

图1示出了本发明的实施例的基本电路图10，其中电池100可以操作地连接到直流电路110。交流插头(未示出)从交流电源电网(未示出)提供交流电源120。直流插孔由开关S1体现，而交流插孔由开关S2体现。交流电路130可操作地连接到交流电源120和交流插孔S2。

在这种情况下是双重换向器混合型马达140的马达可操作地连接到交流电路130，并且还可操作地连接到直流电路110。在电路图中示意性地示出盖子150，以指示任一开关S1或开关S2允许被闭合，但不能同时闭合，从而分别完成直流电路110或交流电路130。

应当理解，以上仅仅示出和描述了可以实现本发明的实施例。在不脱离本发明的精神的情况下可以对本发明进行不同的修改和/或改变。

还应当理解，为了清楚起见而在单独的实施例中描述的本发明的某些特征也可以在单个实施例中组合在一起提供。反之，为了简洁起见而在单个实施例中描述的本发明的各种特征也可以单独地提供或以任何合适的子组合来提供。

Claims (13)

1.一种混合型交流/直流割草机，包括：

A、电池插座，其包括用于容纳电池的空腔，其中当所述电池被容纳在所述空腔内时，所述电池可操作地连接到直流电路；

B、直流插孔和直流插键，其中所述直流插键插入所述直流插孔以完成所述直流电路；

C、交流电源插头，其用于连接到交流电源电网，其中所述交流电源插头连接到交流电路；

D、交流插孔和交流插键，其中所述交流插键插入所述交流插孔以完成所述交流电路；以及

E、马达，其可操作地连接到所述交流电路，并且其中所述马达也可操作地连接到所述直流电路。

2.如权利要求1所述的混合型交流/直流割草机，其特征在于，所述交流插键与所述直流插键相同。

3.如权利要求1所述的混合型交流/直流割草机，其特征在于，所述电池插座由约1空腔至约10个空腔组成。

4.如权利要求1所述的混合型交流/直流割草机，其特征在于，所述马达是双重换向器混合型马达。

5.如权利要求1所述的混合型交流/直流割草机，还包括：盖子，其中所述盖子在任何时间物理地允许所述交流插键插入所述交流插孔或允许所述直流插键插入所述直流插孔，其中当所述盖子允许所述交流插键插入所述交流插孔时，所述盖子防止所述直流插键插入所述直流插孔，并且其中当所述盖子允许所述直流插键插入所述直流插孔时，所述盖子防止所述交流插键插入所述交流插孔。

6.如权利要求1所述的混合型交流/直流割草机，还包括：传感器设备，其包括在直流电路中的直流传感器和在交流电路中的交流传感器，并且其中当所述传感器设备检测到所述直流电路完成并且所述交流电路完成时，所述传感器设备停用从以下的组中选择的电路：所述交流电路、所述直流电路及其组合。

7.如权利要求1所述的混合型交流/直流割草机，其特征在于，所述交流插孔与所述直流插孔相邻。

8.如权利要求1所述的混合型交流/直流割草机，其特征在于，所述交流电源插头位于从以下的组中选择的位置：手柄、电源线及其组合。

9.如权利要求1所述的混合型交流/直流割草机，还包括：位于所述空腔中的电池。

10.如权利要求3所述的混合型交流/直流割草机，其特征在于，每个空腔都包含电池。

11.如权利要求5所述的混合型交流/直流割草机，其特征在于，所述盖子滑动以允许所述交流插键插入所述交流插孔或允许所述直流插键插入所述直流插孔。

12.如权利要求9所述的混合型交流/直流割草机，其特征在于，所述电池具有为约12伏特至约54伏特的电压。

13.一种混合型交流/直流割草机，包括：

A、电池插座，其包括约2个至约4个空腔，每个空腔用于容纳电池，其中当所述电池被容纳在所述空腔内时，所述电池可操作地连接到直流电路；

B、位于每个空腔中的电池，每个电池具有为约12伏特至约54伏特的电压；

C、直流插孔和直流插键，其中所述直流插键插入所述直流插孔以完成所述直流电路；

D、交流电源插头，其用于连接到交流电源电网，其中所述交流电源插头连接到交流电路；

E、交流插孔和交流插键，其中所述交流插键插入所述交流插孔以完成所述交流电路；

F、盖子，其中所述盖子在任何时间物理地允许所述交流插键插入所述交流插孔或允许所述直流插键插入所述直流插孔，

其中当所述盖子允许所述交流插键插入所述交流插孔时，所述盖子防止所述直流插键插入所述直流插孔，其中当所述盖子允许所述直流插键插入所述直流插孔时，所述盖子防止所述交流插键插入所述交流插孔，并且其中所述盖子滑动以允许所述交流插键插入所述交流插孔或允许所述直流插键插入所述直流插孔；以及

G、马达，其可操作地连接到所述交流电路，并且其中所述马达也可操作地连接到所述直流电路。