电池驱动的无线清洁系统的制作方法
【专利说明】电池驱动的无线清洁系统
[0001]相关申请
[0002]本申请要求享有于2013年2月8号提交的美国临时申请61/762，691的优先权，其全部内容由此通过引用并入本文。
技术领域
[0003]本发明涉及家用设备，诸如吸力清洁器(例如真空清洁器)。
【背景技术】
[0004]清洁系统包含的产品范围广泛，这些产品为满足各种不同的清洁需求而设计。清洁系统的实例包括杆状真空吸尘器，轻质直立式真空吸尘器，手提式真空吸尘器，地毯清洁器以及灌式吸尘器等等。
[0005]—些清洁系统利用与搅动器耦合的有刷电机，诸如刷子，连同与转子(诸如叶轮或风扇)耦合的抽吸电机，以除去碎片。通常，有刷电机转动刷子以搅动待清洗表面。当有刷电机转动刷子时，抽吸电机转动转子以便收集暴露于搅动器的碎片。
[0006]搅动器在坚硬的待清洁表面上高速运转，例如在坚硬的木质地板上，搅动器可以在碎片被转子转动收集之前将碎片从清洁系统中扫除。因此，在清洁坚硬表面时，清洁系统将有刷电机关掉很常见。但是，关掉有刷电机会阻碍表面清洁并且降低清洁系统的效率。人们期待有不同的替代设备。
【发明内容】
[0007]在一个实施例中，本发明提供了一种清洁系统，包括:转子；搅动器；可充电电池，所述充电电池包括外壳以及在所述外壳内的至少两个电池单元；抽吸电机，所述抽吸电机接收来自所述可充电电池的电力，并且与所述转子耦合；有刷电机，所述有刷电机接收来自所述可充电电池的电力，并且与所述搅动器耦合；用户控制开关，所述用户控制开关配置成响应于用户的操作而产生用户激活信号；以及控制器。所述控制器配置成在第一工作周期输出第一脉冲宽度的调制信号用来控制所述抽吸电机，在第二工作周期输出第二脉冲宽度的调制信号用来以第一速度控制所述有刷电机，接收用户激活信号，在接收到用户激活信号后在第三工作周期输出所述第二脉冲宽度的调制信号来以所述第二速度控制所述有刷电机。
[0008]本发明的另一个实施例提供了一种操作清洁系统的方法，所述清洁系统包括转子、搅动器、可充电电池、抽吸电机、与所述抽吸电机親合的转子、和搅动器親合的有刷电机、用户控制开关以及控制器。所述方法包括:计算所述可充电电池的电压；在第一工作周期输出第一脉冲宽度的调制信号用来控制抽吸电机；在第二工作周期输出第二脉冲宽度的调制信号用来以所述第一速度控制有刷电机；接收来自所述用户控制开关的用户激活信号；以及在接收到所述用户激活信号后，在第三工作周期输出第二脉冲宽度的调制信号用来以所述第二速度控制所述有刷电机。
[0009]本申请的其他方面将通过详细的说明书以及附图而变得显而易见。
【附图说明】
[0010]图1示出电池组。
[0011]图2示出电池组。
[0012]图3示出由图1中所述电池组供电的清洁系统。
[0013]图4示出清洁系统。
[0014]图5示出清洁系统。
[0015]图6不出清洁系统。
[0016]图7不出清洁系统。
[0017]图8示出清洁系统的界面。
[0018]图9示出清洁系统的控制器。
[0019]图10示出脉冲宽度调制信号的实例。
[0020]图11是示出清洁系统操作的流程图。
【具体实施方式】
[0021]在对本发明的任一实施例进行详细解说前，应当理解的是本发明并不将其应用限定在下述说明书中所阐明或在以下附图中所示出的构造细节以及组件布置。本发明能够以其他实施例实现，并且以各种方式实践或者实施。
[0022]附图1和附图2示出所述电池组10。所述电池组10具有锂-钴，锂-猛，锂-锰尖晶石或者其他适合的锂或锂离子化学组成。可替代地，电池组具有诸如基于镍金属氢(“NiMH”)或者镍-镉(“NiCd”)的化学组成。所述电池组10具有额定值为4V、8V、12V、16V、18V、20V、24V、36V、48V等的标准电压，或额定值在上述电压之间或者大于48V的其他电压。所述电池组10内的电池单元具有诸如额定值为1.2Ah、l.3Ah、l.4Ah、2.0Ah,2.4Ah、2.6Ah、3.0Ah等的电容量。单个电池单元电容量的额定值可以根据单个电池单元的电容量额定值以及所述电池组10内的电池单元数量来组合以产生总的电池组电容量额定值。在一些结构中，所述单个电池单元的能量密度是0.348Wh/cm3，即使其他的结构中用的是另外的能量密度。所述电池组10能够提供诸如至少0.084ffh/cm3的总体能量密度。
[0023]所述电池组10包括外壳15，所述外壳15由第一半体或者壳体20以及第二半体或者壳体25组成。所述第一壳体和第二壳体20，25使用例如螺丝钉30或者其他合适的紧固机构或材料耦合到彼此。控制杆35枢转地安装到所述外壳15并且使得所述电池组10能够从设备上移除。拉动所述控制杆35的第一端40以将所述电池组10从设备上拉开或者弹出。在一些结构中，所述第一端40形成为与凹陷部分45相邻的凸起部分。所述第一端40的凸起部分以及所述凹陷部分45的尺寸设计为接收诸如用户手指或者其他对象以便所述控制杆35枢转的大小。
[0024]所述外壳15上可移动地安装顶杆，所述顶杆配置成通过所述控制杆35的旋转运动而转动。闩锁50是可延伸的，可移动地安装到外壳55上，所述闩锁50配置成通过所述顶杆的运动从第一位置(例如锁定位置)移动到第二位置(例如未锁定位置)，所述顶杆经由所述控制杆35的旋转运动而运动。当处于锁定位置时，所述闩锁50牢固地将所述电池组10耦合到设备。所述闩锁50从所述第一位置到第二位置的移动使得所述电池组10从设备上移除。在图示的结构中提供了单个闩锁。在其他结构中，电池组中会提供额外的闩锁。
[0025]所述电池组10还包括电气接口 55。进出所述电池组10的电力通信通过所述电气接口 55实现，所述电气接口 55轻微地向所述外壳15凹进。所述电气接口 55包括电器连接部件60和65，所述电器连接部件60和65位于所述电池组10的底部70。
[0026]附图3-7示出由所述电池组10供电的所述清洁系统100。所述清洁系统100图示为直立式的真空吸尘器，但是，在其他结构中，所述清洁系统100可以是杆状真空吸尘器、手提式真空吸尘器、地毯式吸尘器或者其他类似物。所述清洁系统100包括把手部115，主体部120以及底座部125。在一些结构中，所述清洁系统100还包括软管或者其他配件。
[0027]所述把手部115包括第一部区130和第二部区135。所述第一部区130相对于所述第二部区135倾斜并且包括抓握部分140 (参见附图5)。所述抓握部分140包含包括一个或多个用户控制开关145。在一个结构中，所述用户控制开关145是三位开关。在另外一个结构中，有多个二位的所述用户控制开关145。除此以外，所述第二部区135包括多个指示器150用以向用户指示与所述清洁系统100的相关操作模式。在一些结构中，所述多个指示器150为发光二极管(LED)。
[0028]在一些结构中，所述把手部115可移动地与所述主体部120耦合。例如，为了实现存储和运输目的，所述把手部115能够从所述主体部120拆分。在一些结构中，所述把手部115只能利用摩擦力与所述主体部120耦合以及紧固。在另外一些结构中，所述把手部115通过螺丝钉或者其他合适的紧固机构与所述主体部120耦合以及紧固。所述把手部115还包括多个电气连接器，所述多个电气连接器位于所述把手部115和所述主体部120之间的接口。所述电气连接器将所述把手部115与所述主体部120电气连接，这样与所述清洁系统100操作相关的电气信号能够从所述把手部115发送到所述主体部120以实现对诸如电机/风扇组合件的控制。
[0029]所述主体部120包含电池插座155、电池电量表160、电机/风扇组合件165以及废物腔室170。在一些结构中，所述主体部120还包括旋风分离器。所述电池插座155接收所述电池组10。所