一种低干扰的锂电割草机的制作方法

本实用新型属于园林工具技术领域，特指一种低干扰的锂电割草机。

背景技术：

锂电类园林打草机因为具有噪声轻、重量轻、无污染等优点，自从上市以来迅速的代替了以汽油为动力的打草机。目前，市场上锂电打草机主要的功能都是大同小异，无非是有刷电机转速与有刷电机功率，以及外形的区别，还有一个最重要的区别在于锂电电压平台的区别，在使用同一款有刷电机的情况下，电压越高转速也越高，顾名思义换相时火花也越大，正是因为不同电压下有刷电机的转速区别，造成了高电压平台的打草机的EMC认证很难顺利通过，为了将产品安全的销售出去，减小对周围电子设备的干扰是刻不容缓，也是设计产品的重中之重。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种操作方便，能够减少对周围电子设备产生干扰的锂电割草机。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种低干扰的锂电割草机，所述锂电割草机包括打草头、驱动打草头转动的有刷电机、控制有刷电机的控制器和用于给控制器以及有刷电机供电的锂电池包，其特征在于：所述控制器包括中央处理器、电机驱动模块、电压检测模块和电池检测模块，所述有刷电机通过电压检测模块与中央处理器电连接，所述锂电池包通过电池检测模块与中央处理器电连接，所述中央处理器通过电机驱动模块与有刷电机电连接，中央处理器接收电池检测模块、电压检测模块发送过来的检测信号并通过电机驱动模块控制有刷电机转动。

其工作原理如下：本低干扰的锂电割草机在工作时，首先电池检测模块能够检测电池的电压，并将检测到的电压值发送给中央处理器，然后中央处理器将该电压值与预设的固定值进行比较；同时电压检测模块检测有刷电机的电压，并将检测到的数据也发送给中央处理器，中央处理器将该电压值与预设的固定值进行比较。如果锂电池包的电压大于预设的固定值，并且有刷电机的电压也大于预设的固定值，中央处理器会控制电机驱动模块，减少有刷电机PWM的占空比；如果有刷电机的电压小于预设的固定值，则增大有刷电机PWM的占空比；调节好占空比后，重新检测锂电池包以及有刷电机的电压，并且中央处理器根据有刷电机的电压来调节有刷电机PWM的占空比来恒定有刷电机的电压，此时完成一次PID控制循环，直到电池检测模块检测到的锂电池包的电压小于预设的固定值，并将该信号发送给中央处理器，才退出有刷电机的PID调节，此时中央处理器控制电机驱动模块，使有刷电机的PWM全开，直到锂电池包低压保护为止；在本实施例中，上述的预设的固定值为50.4V，当实际使用过程中，可以根据割草机和有刷电机的实际型号来修改预设的固定值。

在上述的一种低干扰的锂电割草机中，所述锂电割草机包括连接杆和割草机主机，所述割草机主机固定于连接杆的上端，所述打草头和有刷电机固定于连接杆的下端，所述割草机主机包括锂电池包和控制器，所述控制器与有刷电机通过电源线连接，所述有刷电机的金属外壳上设置有穿心电容，所述电源线通过穿心电容与有刷电机的内部线路连接。穿心电容的设计能够避免有刷电机转动的时候产生的谐波、电压等干扰信号通过与之连接的电源线对控制器产生影响，从而保证了控制器对有刷电机两端电压的控制的精确性，有利于降低有刷电机的换相频率，减少对周围敏感电子元器件的电磁干扰。

在上述的一种低干扰的锂电割草机中，所述割草机主机上设置有显示器和参数输入键，所述显示器和参数输入键均固定于所述割草机主机的外侧面上，并且所述显示器和参数输入键均与控制器电连接，所述参数输入键能够修改控制器内预设的电压值，所述显示器能够实时显示有刷电机的电压、锂电池包的电压以及预设的固定值。

在上述的一种低干扰的锂电割草机中，所述有刷电机和打草头的后侧设置有避免割草时飞溅碰到使用者的挡草罩，所述挡草罩为金属材料制成，所述挡草罩与有刷电机的金属外壳通过导体连接。挡草罩的设计不仅可以避免割草时飞溅的草叶对使用者造成伤害，还能够在割草的时候与地面进行接触，由于挡草罩为金属材料制成，并且与有刷电机的金属外壳通过导体连接的，因此实现了有刷电机的金属外壳的接地，能够提高有刷电机的金属外壳和挡草罩对电磁波的屏蔽作用，减少对周围敏感电子元器件的电磁干扰。

在上述的一种低干扰的锂电割草机中，所述锂电池包有两个以上，所有锂电池包均并联连接。两个以上锂电池包并联的方式可以在单个锂电池包电压足够时，增加本锂电割草机的续航时间。

在上述的一种低干扰的锂电割草机中，所述锂电池包有两个以上，所有锂电池包均串联连接。两个以上锂电池包串联的方式不仅可以在单个锂电池包的电压过低时，增加整体电池的电压使之达到适当的工作电压，同时也能够增加本锂电割草机的续航时间。

在上述的一种低干扰的锂电割草机中，所述控制器上设置有远程通讯模块，所述远程通讯模块与中央处理器电连接，所述锂电割草机包括遥控器，所述遥控器通过WiFi或者红外线与远程通讯模块连接。遥控器和远程通讯模块的设计使对参数的修改更加方便，提高了本锂电割草机的便携性。

在上述的一种低干扰的锂电割草机中，所述控制器上设置有检测有刷电机电流的电流检测模块，所述电流检测模块分别与有刷电机和中央处理器电连接。电流检测模块的设计能够实时检测流经有刷电机的电流，避免电流过大造成电机损毁，当电流检测模块检测到有刷电机的电流过大时，会将该信号发送给中央处理器，然后中央处理器通过电机驱动模块关闭有刷电机，使之停止转动，安全性更高。

本实用新型相比现有技术突出且有益的技术效果是：

本低干扰的锂电割草机的设计不仅降低了有刷电机空载时的电流，提高了本锂电割草机的安全性，同时通过控制有刷电机的电压的方式来控制有刷电机的转速，避免有刷电机全速的状态下转速过高，有利于降低换相的频率，减少有刷电机的碳刷和换向器之间摩擦的频率，大大减少了对周围敏感电子元器件的电磁干扰；同时还能够提高锂电池包的续航时间。

附图说明

图1是本锂电割草机的整体结构示意图。

图2是本锂电割草机的下端部的爆炸示意图。

图3是本锂电割草机的割草机主机和连接杆的结构示意图。

图4是本锂电割草机的割草机主机和连接杆的爆炸示意图。

图5是本锂电割草机的控制器的结构示意图。

图6是本锂电割草机的控制器的控制功能示意图。

图7是本锂电割草机的有刷电机PW占空比的控制流程图。

图中，1、打草头；2、有刷电机；3、控制器；4、锂电池包；5、中央处理器；6、电机驱动模块；7、电压检测模块；8、电池检测模块；9、连接杆；10、割草机主机；11、电源线；12、显示器；13、参数输入键；14、挡草罩；15、远程通讯模块；16、电流检测模块。

具体实施方式

下面结合附图以具体实施例对本实用新型作进一步描述，参见图1—7：

本低干扰的锂电割草机包括打草头1、连接杆9、割草机主机10和驱动打草头1转动的有刷电机2，割草机主机10固定于连接杆9的上端，打草头1和有刷电机2固定于连接杆9的下端，割草机主机10包括给控制器3以及有刷电机2供电的锂电池包4和用于控制有刷电机2的控制器3，控制器3与有刷电机2通过电源线11连接，有刷电机2的金属外壳上设置有穿心电容，电源线11通过穿心电容与有刷电机2的内部线路连接。穿心电容的设计能够避免有刷电机2转动的时候产生的谐波、电压等干扰信号通过与之连接的电源线11对控制器3产生影响，从而保证了控制器3对有刷电机2两端电压的控制的精确性，有利于降低有刷电机2的换相频率，减少对周围敏感电子元器件的电磁干扰。

如图5和图6所示，控制器3包括中央处理器5、电机驱动模块6、电压检测模块7、电池检测模块8、远程通讯模块15以及检测有刷电机2电流的电流检测模块16，有刷电机2通过电压检测模块7与中央处理器5电连接，锂电池包4通过电池检测模块8与中央处理器5电连接，电流检测模块16分别与有刷电机2和中央处理器5电连接，远程通讯模块15与中央处理器5电连接，中央处理器5通过电机驱动模块6与有刷电机2电连接，中央处理器5接收电池检测模块8、电压检测模块7发送过来的检测信号并通过电机驱动模块6控制有刷电机2转动，锂电割草机包括遥控器，遥控器通过WiFi或者红外线与远程通讯模块15连接。上述电流检测模块16的设计能够实时检测流经有刷电机2的电流，避免电流过大造成电机损毁，当电流检测模块16检测到有刷电机2的电流过大时，会将该信号发送给中央处理器5，然后中央处理器5通过电机驱动模块6关闭有刷电机2，使之停止转动，安全性更高；遥控器和远程通讯模块15的设计使对参数的修改更加方便，提高了本锂电割草机的便携性。

如图3和图4所示，割草机主机10上设置有显示器12和参数输入键13，显示器12和参数输入键13均固定于割草机主机10的外侧面上，并且显示器12和参数输入键13均与控制器3电连接，参数输入键13能够修改控制器3内预设的电压值，显示器12能够实时显示有刷电机2的电压、锂电池包4的电压以及预设的固定值。

如图1和图2所示，有刷电机2和打草头1的后侧设置有避免割草时飞溅碰到使用者的挡草罩14，挡草罩14为金属材料制成，挡草罩14与有刷电机2的金属外壳通过导体连接。挡草罩14的设计不仅可以避免割草时飞溅的草叶对使用者造成伤害，还能够在割草的时候与地面进行接触，由于挡草罩14为金属材料制成，并且与有刷电机2的金属外壳通过导体连接的，因此实现了有刷电机2的金属外壳的接地，能够提高有刷电机2的金属外壳和挡草罩14对电磁波的屏蔽作用，减少对周围敏感电子元器件的电磁干扰。

进一步的，锂电池包4有两个以上，所有锂电池包4均并联连接。两个以上锂电池包4并联的方式可以在单个锂电池包4电压足够时，增加本锂电割草机的续航时间。

作为另一种方案，锂电池包4有两个以上，所有锂电池包4均串联连接。两个以上锂电池包4串联的方式不仅可以在单个锂电池包4的电压过低时，增加整体电池的电压使之达到适当的工作电压，同时也能够增加本锂电割草机的续航时间。

本低干扰的锂电割草机在工作时，首先电池检测模块8能够检测电池的电压，并将检测到的电压值发送给中央处理器5，然后中央处理器5将该电压值与预设的固定值进行比较；同时电压检测模块7检测有刷电机2的电压，并将检测到的数据也发送给中央处理器5，中央处理器5将该电压值与预设的固定值进行比较。如果锂电池包4的电压大于预设的固定值，并且有刷电机2的电压也大于预设的固定值，中央处理器5会控制电机驱动模块6，减少有刷电机2PWM的占空比；如果有刷电机2的电压小于预设的固定值，则增大有刷电机2PWM的占空比；调节好占空比后，重新检测锂电池包4以及有刷电机2的电压，并且中央处理器5根据有刷电机2的电压来调节有刷电机2PWM的占空比来恒定有刷电机2的电压，此时完成一次PID控制循环，直到电池检测模块8检测到的锂电池包4的电压小于预设的固定值，并将该信号发送给中央处理器5，才退出有刷电机2的PID调节，此时中央处理器5控制电机驱动模块6，使有刷电机2的PWM全开，直到锂电池包4低压保护为止；在本实施例中，上述的预设的固定值为50.4V，当实际使用过程中，可以根据割草机和有刷电机2的实际型号来修改预设的固定值。

本低干扰的锂电割草机的设计不仅降低了有刷电机2空载时的电流，提高了本锂电割草机的安全性，同时通过控制有刷电机2的电压的方式来控制有刷电机2的转速，避免有刷电机2全速的状态下转速过高，有利于降低换相的频率，减少有刷电机2的碳刷和换向器之间摩擦的频率，大大减少了对周围敏感电子元器件的电磁干扰；同时还能够提高锂电池包4的续航时间。

上述实施例仅为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。