具锂电池多谐叠加电压单元电路的充电扫雪机制造技术

具锂电池多谐叠加电压单元电路的充电扫雪机，其含单片机控制单元及电压变换单元和温度监控电路：通过脉冲宽度调制PWM的方式给线性稳压芯片提供电压，保证稳压芯片安全；供给锂电池充电电压不是传统的恒压恒流的直流充电，而是由锂电池充电电路的经整流的电压和由原用于电火花机床的自激多谐振荡器所引出的脉冲电压所混合的多谐叠加电压单元电路所产生的多谐叠加电压如同多点针灸式的通过锂电池的内部的存储电荷的空穴而充电，快而安全且功率大。

【技术实现步骤摘要】
具锂电池多谐叠加电压单元电路的充电扫雪机
本专利技术涉及一种用于办公楼前、庭院、人行道等场所清扫积雪的轻型自走式扫雪机，是含多头离心力角碳刷插头及对数螺线卡线座的电动机的扫雪机的基础上改进的具锂电池多谐叠加电压单元电路的充电扫雪机。
技术介绍
虽说是瑞雪逢兆年，但路上积雪却影响交通。在大马路上采用大型动力扫雪机，其体积巨大且成本高昂，若用人海战术则费工且效率低，因此，各种轻小型扫雪机应运而生，成为在机关、单位、学校、停车场、广场、物业小区、花园、非机动车道等许多场合所广泛选用的冬季清雪的必备机械。但任何产品都没有十全十美的，总是有许多不足之处须进一步改进的。扫雪机多采用卧式风冷小型汽油发动机，其消声器外壳温升过高，发烫达160度，影响安全，且不达标，急需改进，却又难以克服。消声器被广泛作为内燃机特别是小型汽油发动机的消声设备，安装在汽缸盖上排气门口，来降低发动机运行过程的噪音。世界各国对各种行走车辆和割草机及旋耕机以及扫雪机等园林机械和农牧机械的噪声的极限值都有相关的规定，排气消声器就是这样一个为减小排气噪音而生的装置。消声器的性能评价主要有声学性能，空气动力性能及结构性能等指标。内燃机的相当部分属脉动性低频噪声源，多采用抗性或阻抗复和性及微孔板消声器。常见的内燃机的消声器尤其是用于小型汽油发动机的消声器多是三腔式消声器，消声作用有限；且外部须有较大的防护外罩，其本身却没有消声作用，其外壳温升超高，常见多种机型，不但是扫雪机，而且还有割草机，其消声器虽加有外罩，并不太顶用，还是发烫，影响安全，不能彻底解决问题。使用扫雪机经常遇到许多不想发生的情况：有时扫雪时，特别是在冰雪交杂时，或是在路况较差时，原有扫雪机的各种毛病就不知怎么或多或少地出现了，诸如：扫雪前方的无冰齿雪刷的搅龙和铲雪板有时进雪不足；抛雪盘抛甩效果不显著及甩不远；出雪口的转方向有时运用不自如；无齿的冰雪小锹遇到一点薄冰都不好使；侧前方的侧前转向器在扫雪机拐急弯转向时难推行；无防滑链的大行走轮沿地面打滑，不能好好向前推雪；即使紧握拉绳把柄的手握得生痛也不行；还有的机型的围栏离发动机过远，人够不到调控；且其操作手柄没误操作防护的安全措施；为了克服现有技术的扫雪机的各机构的不足，同时也为了专利技术几种不同类型的除冰扫雪机，本专利技术人作了多种改良；有时扫雪特别是夜间需要加灯，但是白雪是白的，加灯强光也是白亮的，使操作者常常因过分耀眼而眩目；可否采用彩色光的灯，或是绿色光，或是蓝色光，或是黄色光，以便减轻耀眼眩目，同时还能节省点电。操作手柄不好抓牢且抓握不适要改进。以及挂上的档易于脱掉要防偶尔掉档。若果不用有废气排放的发动机，而在小型扫雪机上采用电动驱动，这对环境保护有利；但电动驱动的用线很长，在有的地形上不方便。若果在小型扫雪机上采用电池特别是用锂电池驱动，不用电动驱动的很长用线，当会方便点。电动机的碳刷插头易松脱，怎样解决诸多扫雪机的电动力的不足和搞具锂电池多谐叠加电压单元电路的充电扫雪机，一直是该领域的老大难问题。
技术实现思路
许多事物都是一分为二，一利一弊，想要不下雪，此事古难全。人们在欢欣瑞雪逢兆年的同时，却因路上积雪影响交通而操心。人们不想用人海战术花力气去扫雪，因此，各种轻小型扫雪机广为应用。但没有十全十美的事，人们又为总有哪里不好用，正用着不知怎么又坏了而烦恼；任何产品都总是有许多不足之处须进一步改进，正如专利技术是永无止境的。本专利技术解决其技术问题所采取的技术方案是：一种电动单步轮自走扫雪机，亦称一种含灯款电动单步轮自走扫雪机，其包含有：16只六角锁紧螺母M6(1)、5只六角螺母M8(2)、5只红旋钮(3)、1只半圆头方颈螺栓M8方6长45(4)、1个上喷口(5)、1个下喷口(6)、1只半圆头方颈螺栓M8长25(7)、3只大垫片φ8D24厚2(8)、5只六角锁紧螺栓M8(9)、4只自攻螺钉ST5长12(10)、22只自攻螺钉ST4长16(11)、左侧盖(12)、9只六角法兰面螺栓M6长12(13)、左支架(14)、刮雪铲(15)、20只自攻螺钉ST5长25(16)、刮雪罩(17)、右支架(18)、粉末冶金轮轴隔套(19)、轴承6001Z(20)、从动轮(21)、橡胶纤维多楔带(22)、2只六角法兰面螺栓M8长(23)、右侧盖(24)、ABS齿盘(25)、上盖(26)、异形线扣(27)、6只平垫片φ10(28)、2只轴套(29)、2只单步轮(30)、4只B销(31)、轮轴(32)、2只六角锁紧螺母M4(33)、万向块(34)、2只机牙螺钉M4长20(35)、下摇把(36)、2只机牙螺钉M4长16带弹垫(37)、连接套(38)、上摇把(39)、2只65Mn平垫片(40)、摇把套(41)、轴用弹性挡圈φ8(42)、扭簧(43)、摇臂总成(44)、台阶螺栓(45)、电机组件(46)、平垫圈φ16φ8厚0.8(47)、主动轮(48)、中垫片φ5.2D28厚2(49)、机牙螺钉M5长12(50)、轴承6201Z(51)、同步带(52)、铁基粉末冶金中间带轮(53)、轴承60000Z(54)、弹簧垫圈(55)、出雪口(56)、手柄辅盖(57)、铁基粉末冶金转向齿轮(58)、PA6+GF30全新料齿盘座(59)、弹簧钢片(60)、4只ST5*45自攻螺钉(61)、下扶手(62)、2只连接块(63)、4只M8*60六角头螺栓(64)、4只曲形垫片(65)、4只M8*52扁平头螺栓(66)、中扶手(67)、摇把下座(68)、摇把上座(69)、上扶手杆(70)、内径24.2挡圈(71)、挂线圈(72)、7只自攻螺钉(73)、电源线(74)、电缆护套(75)、连接线护套(76)、连接线(77)、把手支撑件左(78)、2只M4*8机牙螺钉(79)、把手左插件(80)、2只右插件拉簧(81)、2只ST3*10自攻螺钉(82)、把手支撑件右(83)、开关盒压板(84)、开关盒左(85)、压电线板(86)、把手右插件(87)、弧形开关(88)、指示灯线路板加草帽灯(89)、安全钮(90)、指示灯罩(91)、开关盒右(92)、启动拉杆(93)、2个右骨架(94)、4只橡胶复合材料的大刮雪刀(95)、12只φ6柳钉(96)、2只橡胶复合材料的小刮雪刀(97)、搅龙总成(98)、2个左骨架(99)、轴承盖总成(100)、14只M5*16机牙螺钉(101)、15只φ6小垫片(102)、2只6203RS轴承(103)、φ6平垫片65Mn(104)、2只65Mn弹簧垫圈(105)、压线板(106)、φ5弹簧垫圈(107)、ST4*16异形螺钉(108)、滤芯(109)、线夹(110)、72A转换板弹簧(111)、ST3*16自攻螺钉(112)、端子台(113)、电容(114)、8A过载保护器(115)、内导线(116)、电机罩(117)、电动机(118)、风叶左盖(119)、风叶右盖(120)、张紧板总成(121)、2只电感(122)、3只ST5*65自攻螺钉(123)、控制台(124)、有色灯(125)、自带电源(126)；其特征是：所述的左支架(14)、刮雪罩(17)、右支架(18)、2个右骨架(94)、2个左骨架(99)组成机身，在所述刮雪罩(17)的上方装有所述的1个下本文档来自技高网...

【技术保护点】
具锂电池多谐叠加电压单元电路的充电扫雪机，其含单片机控制单元：采用专用电池保护芯片与单片机控制单元组合的方式，使电路稳定可靠，保证电池在各种条件下都能正常工作，所述单片机控制单元作为运算控制中心，负责采样各种保证电池正常工作的模拟信号，并转换为控制所需的数字信号，误差小，精度高，芯片抗干扰能力强，简化硬件电路设计及减小硬件电路的失效性高的现象；其含电压变换单元：通过脉冲宽度调制PWM的方式将电池包电压降压，给线性稳压芯片提供电压，保证稳压芯片工作在安全电压范围内，电路特点：PWM降压，降低功率，取消大功率的降压电阻，提高转换效率，及减小相关元件发热；其电路转换原理：当Q33三极管导通时，电池包总正电压BAT+通过三极管Q33、电感L1、电容EC2再返回到电池总负端，形成充电回路，BAT+经过电感分压后，给电容EC2充电，以维持负载端VDD5V的电量消耗，同时L1处于能量储存状态，在充电期间，EC2电容电压逐渐上升，当电压上升至Z9稳压二极管击穿电压时，Z9导通，给Q36提供Vbe导通电压，Q36饱和导通，从而拉低三极管Q35基极电压，导致Q35由导通状态切换到截止状态，Q35截止前，Q33的Vbe电压值为：Vbe＝VBAT+*R114/(R114+R116)此电压值大于Q33的导通阈值电压，保证Q33导通，Q35截止后，Q33的Vbe＝0，Q33截止，电池总正通过电感L1对EC2电容充电及给VDD5V供电的阶段结束；当Q33三极管关断时，从三极管到电感L1间的充电回路断开，根据L电感电流不能突变的原理，为维持电流方向及大小不变，电感的感生电动势的方向变换为右正左负，电感处于释放能量的状态，电流通道为：电流从L1流向电容EC2，给EC2充电，用于维持负载端VDD5V所消耗的电量，再从过GND端通过续流二极管D10、D11返回电感感生电动势的负端；其含充电控制单元：在电池包出现充电总压过压、单节电芯、充电过流、过温或充电器出现异常时，单片机控制单元通过控制此单元电路，关断充电通道，保证充电安全；在电池包正常充电状态下，单片机控制单元输出的高电平CHG_CTR信号通过R162、R161分压后加在Q26 G极，Q26的场效应管MOS管导通，忽略D、S端压降，从MOS1、MOS2的S端通过电阻R159、R160流过的电流IQ为：IQ＝VPACK/(R159+R160)，则电阻R159两端的电压为：VR159＝IQ*R159此电压即为MOS的G、S端电压，且电压值低于阈值电压VGS，使MOS1、MOS2导通，进入充电状态；Z11稳压管并联在PMOS管G、S端，当电路出现异常导致G、S端过高时，Z11稳压管动作，将G、S端电压钳位在16V的安全工作电压范围内，避免管子被击穿；在电池包充电或放时，充电器或电机工作产生的瞬间高压叠加在MOS1、MOS2的D、S端，击穿MOS，导致电池包功能失效，C98、C99电容分别并联在MOS1、MOS2的D、S端，为瞬间高压提供通道，保护MOS工作安全；Z18、Z12为ESD静电保护元件，吸收整机系统工作中窜入电池内的瞬间高压能量，保护场效应管MOS及电池包内电子元件安全；在电池包充电过程中，在保护芯片侦测到电芯过压、过温或电池包总压高于设定电压时，电池包控制芯片单片机控制单元将CHR_CTR网络信号置为低电平，三极管Q26由导通状态切换到截止状态，此时MOS1、MOS1的VGS电压为零，低于MOS管导通电压VTH，强迫两MOS管关断，停止充电，以确保电池包充电安全；其含电池电压检测单元：当电池包处于充电、充电状况时，单片机控制单元会实时检测电池包电压，以保护电池包工作在正常状况，具体工作原理如下：当单片机控制单元通过检测R155、R156分压电池包总压的模拟信号的值正比于电压包总电压，并将得到的模拟信号经过模数转换，与单片机控制单元所设定的阈值相比较，并根据比较执行相应的动作，其中C80滤除R156两压的干扰信号，以便单片机控制单元准确采样电池电压信号；若单片机控制单元采样到的电压值高于所设定的充电电压阈值，则说明电池包处过压状态，此时单片机控制单元会将充电控制CHR_CTR网络信号置为低电平，强制性地停止电池包充电；若单片机控制单元采样到的电压值低于所设定的充电电压阈值，则说明电池处于欠压状态，此时单片机控制单元会以通信的方式将电池欠压信号发送给放电控制器，停止电池包放电；当电池包处于休眠状态时，单片机控制单元将BAT_AD_CTR网络信号置为低电平，Q25 MOS管由导通状态切换为截止状态，阻止电池包通过采样电阻放电，减小电池包空闲状态时的电量损耗；其含电芯温度检测单元：电池包在充电或放电工作时，工作电流很大，电芯温度上升，为使在合适的温度范围内电芯工作，本设计中采用了温度检测电路；温度检测功能是基于...

【技术特征摘要】
1.具锂电池多谐叠加电压单元电路的充电扫雪机，其含单片机控制单元：采用专用电池保护芯片与单片机控制单元组合的方式，使电路稳定可靠，保证电池在各种条件下都能正常工作，所述单片机控制单元作为运算控制中心，负责采样各种保证电池正常工作的模拟信号，并转换为控制所需的数字信号，误差小，精度高，芯片抗干扰能力强，简化硬件电路设计及减小硬件电路的失效性高的现象；其含电压变换单元：通过脉冲宽度调制PWM的方式将电池包电压降压，给线性稳压芯片提供电压，保证稳压芯片工作在安全电压范围内，电路特点：PWM降压，降低功率，取消大功率的降压电阻，提高转换效率，及减小相关元件发热；其电路转换原理：当Q33三极管导通时，电池包总正电压BAT+通过三极管Q33、电感L1、电容EC2再返回到电池总负端，形成充电回路，BAT+经过电感分压后，给电容EC2充电，以维持负载端VDD5V的电量消耗，同时L1处于能量储存状态，在充电期间，EC2电容电压逐渐上升，当电压上升至Z9稳压二极管击穿电压时，Z9导通，给Q36提供Vbe导通电压，Q36饱和导通，从而拉低三极管Q35基极电压，导致Q35由导通状态切换到截止状态，Q35截止前，Q33的Vbe电压值为：Vbe＝VBAT+*R114/(R114+R116)此电压值大于Q33的导通阈值电压，保证Q33导通，Q35截止后，Q33的Vbe＝0，Q33截止，电池总正通过电感L1对EC2电容充电及给VDD5V供电的阶段结束；当Q33三极管关断时，从三极管到电感L1间的充电回路断开，根据L电感电流不能突变的原理，为维持电流方向及大小不变，电感的感生电动势的方向变换为右正左负，电感处于释放能量的状态，电流通道为：电流从L1流向电容EC2，给EC2充电，用于维持负载端VDD5V所消耗的电量，再从过GND端通过续流二极管D10、D11返回电感感生电动势的负端；其含充电控制单元：在电池包出现充电总压过压、单节电芯、充电过流、过温或充电器出现异常时，单片机控制单元通过控制此单元电路，关断充电通道，保证充电安全；在电池包正常充电状态下，单片机控制单元输出的高电平CHG_CTR信号通过R162、R161分压后加在Q26G极，Q26的场效应管MOS管导通，忽略D、S端压降，从MOS1、MOS2的S端通过电阻R159、R160流过的电流IQ为：IQ＝VPACK/(R159+R160)，则电阻R159两端的电压为：VR159＝IQ*R159此电压即为MOS的G、S端电压，且电压值低于阈值电压VGS，使MOS1、MOS2导通，进入充电状态；Z11稳压管并联在PMOS管G、S端，当电路出现异常导致G、S端过高时，Z11稳压管动作，将G、S端电压钳位在16V的安全工作电压范围内，避免管子被击穿；在电池包充电或放时，充电器或电机工作产生的瞬间高压叠加在MOS1、MOS2的D、S端，击穿MOS，导致电池包功能失效，C98、C99电容分别并联在MOS1、MOS2的D、S端，为瞬间高压提供通道，保护MOS工作安全；Z18、Z12为ESD静电保护元件，吸收整机系统工作中窜入电池内的瞬间高压能量，保护场效应管MOS及电池包内电子元件安全；在电池包充电过程中，在保护芯片侦测到电芯过压、过温或电池包总压高于设定电压时，电池包控制芯片单片机控制单元将CHR_CTR网络信号置为低电平，三极管Q26由导通状态切换到截止状态，此时MOS1、MOS1的VGS电压为零，低于MOS管导通电压V...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏克，叶晓波，
申请(专利权)人：宁波大叶园林设备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33