JP3158938U - 充電プロセスを自動的に起動できる誘導型充電システム - Google Patents

Abstract

【課題】誘導信号で変換された電力信号の強度により充電プロセスを自動的に起動する誘導型充電システムを提供する。
【解決手段】接続インターフェイスと第一電磁誘導ユニットに電気的に接続され、接続インターフェイスからの電力で、誘導信号を発信するように第一電磁誘導ユニットを駆動する駆動回路とを含む。充電装置は、第一電磁誘導ユニットによる誘導信号を感応し、感応した誘導信号を電力信号に変換する第二電磁誘導ユニットと、第二電磁誘導ユニットに電気的に接続され、第二電磁誘導ユニットの電力信号の強度を検出する検出回路と、第二電磁誘導ユニットから伝送された電力信号を保存する電力管理モジュールと、第二電磁誘導ユニットと、検出回路と、電力管理モジュールに電気的に接続され、検出回路の検出結果により、電力信号を電力管理モジュールに伝送するよう、または伝送しないように第二電磁誘導ユニットを制御するコントローラとを含む。
【選択図】図１

Description

本考案は誘導型充電システムに関し、特に誘導信号で変換された電力信号の強度により充電プロセスを自動的に起動する誘導型充電システムに関する。

技術の発展に伴い、人々の日常生活を支援する電子製品がありふれている。電子製品の例として自動掃除ロボットがある。ロボットの充電方式は一般に接触型充電と非接触型充電に分けられる。非接触型充電のロボットは給電端と充電端を備え、給電端による磁気誘導信号の磁束変化で充電端を誘導して対応する磁気誘導信号を生成し、充電端は磁気誘導信号を電力信号に変換して非接触型充電を実行する。しかし、磁気誘導信号の誘導強度は給電端と充電端の間の距離の増加によって迅速に減衰する。換言すれば非接触型充電の電力伝送効率は給電端と充電端の間の距離の増加によって大幅に低減する。したがって、給電端と充電端の間の距離変化を検出し、給電端の給電許容範囲に入るように充電端を駆動するためには、非接触型充電のロボットの給電端と充電端にそれぞれ光学検出素子などの検出素子を設置することが必要である。したがって、非接触型充電のロボットは高コストで電力伝送効率が悪い。

以上の理由により、現在のロボットは接触型充電を採用したほうが多い。接触型充電のロボットは電力を取得するために、電力伝送素子を外部給電装置に電気的に直接接続する。このような給電方式は電力伝送効率が高いが、外部給電装置に接続するためにロボットの電力伝送素子の位置決めは精密でなければならず、その許容誤差範囲は極めて小さくて不便である。また、接触型充電は給電端と充電端が互いに接触するときに電流を伝えるために、給電端と充電端にそれぞれ少なくとも１つの導電接点を設けなければならない。したがって、接触型充電は外部に露出する導電接点により漏電や短絡などの事故が生じやすく、充電端の導電接点を給電端の導電接点に正確に接触しなければ、充電端は給電端から所要の電力を有効に取得することができない。したがって、非接触型充電の便利性と接触型充電の高い電力伝送効率を兼ね備えた充電システムの設計は、電力伝送技術上重要な課題である。

本考案は前述の問題を解決するために、誘導信号で変換された電力信号の強度により充電プロセスを自動的に起動する誘導型充電システムを提供することを課題とする。

本考案では、誘導信号から変換された電力信号の強度により充電プロセスを自動的に起動する誘導型充電システムを開示する。誘導型充電システムは給電装置と充電装置を含む。給電装置は、第一電圧レベルを有する電源に電気的に接続され、電源から第一電圧レベルを有する電力を受ける接続インターフェイスと、誘導信号を発信する第一電磁誘導ユニットと、接続インターフェイスと第一電磁誘導ユニットに電気的に接続され、接続インターフェイスからの電力で、誘導信号を発信するように第一電磁誘導ユニットを駆動する駆動回路とを含む。充電装置は、第一電磁誘導ユニットによる誘導信号を感応し、感応した誘導信号を電力信号に変換する第二電磁誘導ユニットと、第二電磁誘導ユニットに電気的に接続され、第二電磁誘導ユニットの電力信号の強度を検出する検出回路と、第二電磁誘導ユニットから伝送された電力信号を保存する電力管理モジュールと、第二電磁誘導ユニットと、検出回路と、電力管理モジュールに電気的に接続され、検出回路の検出結果により、電力信号を電力管理モジュールに伝送するよう、または伝送しないように第二電磁誘導ユニットを制御するコントローラとを含む。

本考案の好ましい実施例による誘導型充電システムのブロック図である。 本考案の好ましい実施例による充電状態にある第一電磁誘導ユニットと第二電磁誘導ユニットを表す説明図である。 本考案の好ましい実施例による第二電磁誘導ユニットの２つの接触端と第一電磁誘導ユニットの２つの接触端との距離が所定距離より大きい状態を表す説明図である。 本考案の好ましい実施例による第二電磁誘導ユニットの２つの接触端と第一電磁誘導ユニットの２つの接触端との距離が所定距離より小さい状態を表す説明図である。 本考案の好ましい実施例による第二電磁誘導ユニットの２つの接触端が第一電磁誘導ユニットの２つの接触端と完全に接触した状態を表す説明図である。 本考案の好ましい実施例による第二電磁誘導ユニットにより感応された誘導信号の強度変化と第二電磁誘導ユニットの位置変化の相対関係を表す変化曲線図である。 図６に示す本考案の好ましい実施例による変化曲線の傾きを表す説明図である。 本考案の好ましい実施例による誘導型充電システムが誘電信号から変換された電力信号の強度に基づいて充電プロセスを自動的に起動する方法のフローチャートである。

図１を参照する。図１は本考案の好ましい実施例による誘導型充電システム１０のブロック図である。誘導型充電システム１０は給電装置１２と充電装置１４を含む。給電装置１２は例えば充電スタンドであり、充電装置１４は例えばロボットである。ロボットはその蓄電池の電量が足りない場合に充電スタントに移動して充電を受け、ロボットの導電接点を充電スタントの導電接点に正確に位置決めするように位置を自動的に調整する。詳しいシステム素子の配置は後に詳述する。給電装置１２は第一電圧レベルＶ１を有する電源１８に電気的に接続される接続インターフェイス１６を含み、接続インターフェイス１６は電源１８から第一電圧レベルＶ１を有する電力を受けるために用いられる。接続インターフェイス１６は例えば電源プラグであり、電源１８は例えば壁に設けられる固定式コンセントであり、１１０Ｖ〜２２０Ｖの交流電力を供給する。したがって、ユーザーが電源プラグを固定式コンセントに挿入すれば、給電装置１２は接続インターフェイス１６を介して電源１８から第一電圧レベルＶ１を有する交流電力を受けることができる。給電装置１２は更に、誘導信号を発信する第一電磁誘導ユニット２０と、接続インターフェイス１６と第一電磁誘導ユニット２０に電気的に接続される駆動回路２２とを含む。第一電磁誘導ユニット２０は第一鉄心２０１と、第一鉄心２０１を被覆する第一誘導コイル２０３とを含む。第一鉄心２０１は銑鉄など容易に磁化できない金属導体であり、駆動回路２２は第一電磁誘導ユニット２０の第一誘導コイル２０３を通過するように接続インターフェイス１６からの電力を駆動し、電磁誘導により第一誘導コイル２０３が巻かれた第一鉄心２０１に磁気誘導信号などの誘導信号を発信させる。

充電装置１４は、第一電磁誘導ユニット２０による誘導信号を感応し、感応した誘導信号を電力信号に変換する第二電磁誘導ユニット２４を含む。第二電磁誘導ユニット２４は第二鉄心２４１と、第二鉄心２４１を被覆する第二誘導コイル２４３とを含む。第二鉄心２４１は銑鉄など容易に磁化できない金属導体である。図２を参照する。図２は本考案の好ましい実施例による充電状態にある第一電磁誘導ユニット２０と第二電磁誘導ユニット２４を表す説明図である。給電装置１２の駆動回路２２が接続インターフェイス１６からの交流電力で誘導信号を発信するように第一電磁誘導ユニット２０を駆動するとき、第一電磁誘導ユニット２０による誘導信号は交流電量の大きさと方向の周期的変化に応じて磁束変化を生成する。第二電磁誘導ユニット２４はその誘導信号の磁束変化により誘導信号を電力信号に変換し、この電力信号もまた交流電力である。本考案の好ましい実施例では、第一誘導コイル２０３の第一コイル巻数は第二誘導コイル２４３の第二コイル巻数より大きいので、第二誘導コイル２４３は誘導信号を第一電圧レベルＶ１より小さい第二電圧レベルＶ２を有する電力信号に変換することができる。言い換えれば、第二電磁誘導ユニット２４は電圧を下げる機能がある。もっとも、第一誘導コイル２０３の第一コイル巻数は第二誘導コイル２４３の第二コイル巻数の相対関係は前述に限らず、設計に応じて決めることができる。

充電装置１４は更に、第二電磁誘導ユニット２４に電気的に接続される検出回路２６を含む。検出回路２６は第二電磁誘導ユニット２４による電力信号の強度、例えば電力信号の電圧強度を検出するために用いられる。電力信号の強度は誘導信号の強度に正比例する。充電装置１４は更に電力管理モジュール２８と、第二電磁誘導ユニット２４、検出回路２６、及び電力管理モジュール２８に電気的に接続されるコントローラ３０とを含む。コントローラ３０は検出回路の検出結果により第二電磁誘導ユニット２４から電力管理モジュール２８への電力信号の伝送を制御し、電力管理モジュール２８で第二電磁誘導ユニット２４からの電力信号を保存することを可能にする。言い換えれば、本考案による誘導型充電システム１０は検出回路２６で電力信号の強度を検出し、これに基づいて第二電磁誘導ユニット２４から電力管理モジュール２８への電力信号の伝送（充電プロセス）を判断する。したがって、充電装置１４は第二電磁誘導ユニット２４により第一電磁誘導ユニット２０の誘導信号から変換された電力信号を利用して誘導型充電プロセスを実行するだけでなく、検出回路２６で誘導信号の強度を検出し、誘導型充電プロセスの起動を判断することができる。

充電装置１４は更に、第二電磁誘導ユニット２４と電力管理モジュール２８に電気的に接続される信号処理回路３２を含む。第二電磁誘導ユニット２４による電力信号は交流電力であり、充電装置１４は信号処理回路３２で第二電磁誘導ユニット２４の電力信号を整流して直流電力にする。また、信号処理回路３２は第二電磁誘導ユニット２４の電力信号をフィルターし、フィルターした電力信号を電力管理モジュール２８に伝送する。換言すれば、信号処理回路３２はフィルタリング機能を有する整流充電回路である。もっとも、信号処理回路３２の信号処理機能は前述に限らず、要求に応じて決めることができる。

充電装置１４は更にコントローラ３０に電気的に接続される移動機構３４を含む。コントローラ３０は検出回路２６の検出結果により、充電装置１４を移動するように移動機構３４を制御し、給電装置１２の第一電磁誘導ユニット２０と充電装置１４の第二電磁誘導ユニット２４との相対距離を調整する。図３から図５を参照する。図３は本考案の好ましい実施例による第二電磁誘導ユニット２４の２つの接触端２４５と第一電磁誘導ユニット２０の２つの接触端２０５との距離が所定距離より大きい状態を表す説明図であり、図４は本考案の好ましい実施例による第二電磁誘導ユニット２４の２つの接触端２４５と第一電磁誘導ユニット２０の２つの接触端２０５との距離が所定距離より小さい状態を表す説明図であり、図５は本考案の好ましい実施例による第二電磁誘導ユニット２４の２つの接触端２４５が第一電磁誘導ユニット２０の２つの接触端２０５と完全に接触した状態を表す説明図である。図３に示すように、給電装置１２の第一電磁誘導ユニット２０と充電装置１４の第二電磁誘導ユニット２４との距離が所定距離より大きい場合、検出回路２６により検出された第二電磁誘導ユニット２４の電力信号の強度は所定強度より小さいので、第二電磁誘導ユニット２４は第一電磁誘導ユニット２０による誘導信号を有効に感応することができない。したがって、充電装置１４のコントローラ３０は、電力信号を電力管理モジュール２８に伝送しないように第二電磁誘導ユニット２４を制御する。この場合、充電装置１４のコントローラ３０は、第二電磁誘導ユニット２４により感応された誘導信号の強度変化に従って充電装置１４の位置を移動するように移動機構３４を制御し、給電装置１２の第一電磁誘導ユニット２０による誘導信号の有効感応範囲に入るように充電装置１４の第二電磁誘導ユニット２４を＋Ｘ方向に沿って第一電磁誘導ユニット２０へ移動させる。図４に示すように、第二電磁誘導ユニット２４は＋Ｘ方向に沿って第一電磁誘導ユニット２０の有効感応範囲に入っている。第二電磁誘導ユニット２４の２つの接触端２４５は第一電磁誘導ユニット２０の２つの接触端２０５とまだ完全には接触していない。例えば、接触端２４５は接触端２０５と一部接触するか、または傾斜角を持って接触端２０５と接触している。それにもかかわらず、第二電磁誘導ユニット２４は第一電磁誘導ユニット２０から十分な強度を有する誘導信号を感応することができる。この場合、図５に示すように充電装置１４の回転角を微調整することができる。最適な電力伝送効果を実現するために、移動機構３４は第二電磁誘導ユニット２４の２つの接触端２４５と第一電磁誘導ユニット２０の２つの接触端２０５が完全に接触するまで検出回路２６の検出結果により充電装置１４の位置を持続的に調整することができる。

図４と図５に示すように、第二電磁誘導ユニット２４が十分な強度を有する誘導信号を感応し、かつ検出回路２６により第二電磁誘導ユニット２４の電力信号強度が所定強度より大きいと検出された場合、給電装置１２の第一電磁誘導ユニット２０と充電装置１４の第二電磁誘導ユニット２４との間の距離は所定距離より小さいので、第二電磁誘導ユニット２４は第一電磁誘導ユニット２０による誘導信号を有効に感応し、誘導信号を十分な強度を有する電力信号に変換することができる。この場合、充電装置１４のコントローラ３０は充電を実行するために、誘導信号から変換した電力信号を電力管理モジュール２８に伝送するように第二電磁誘導ユニット２４を制御する。言い換えれば、充電装置１４は図４に示すように給電装置１２と略重なるように位置決めされた状態でも、図５に示すように給電装置１２とぴったりと重なるように位置決めされた状態でも充電プロセスを実行できるので、使用の便利性は大幅に向上する。充電装置１４の電力管理モジュール２８により充電プロセスが完成した後、後続の動作を実行するために移動機構３４は充電装置１４を−Ｘ方向（またはその他任意の方向）に沿って充電装置１４を給電装置１２の給電範囲外へ移動させる。

図６と図７を参照する。図６は本考案の好ましい実施例による第二電磁誘導ユニット２４により感応された誘導信号の強度変化と第二電磁誘導ユニット２４の位置変化の相対関係を表す変化曲線図であり、図７は図６に示す本考案の好ましい実施例による変化曲線の傾きを表す説明図である。充電装置１４のコントローラ３０が所定方向（＋Ｘ方向）を選んで、同所定方向（＋Ｘ方向）に沿って移動するように移動機構３４を制御するとき、第二電磁誘導ユニット２４により感応された誘導信号の強度は第二電磁誘導ユニット２４の位置によって変わり、すなわち第二電磁誘導ユニット２４と第一電磁誘導ユニット２０との間の距離によって変わる。例えば、図６に示すように、第二電磁誘導ユニット２４が位置Ｐ０（図３に示す位置）にあるとき、第二電磁誘導ユニット２４により感応された誘導信号の強度は１０であり、第二電磁誘導ユニット２４が位置Ｐ１（図４に示す位置）にあるとき、第二電磁誘導ユニット２４により感応された誘導信号の強度は１１であり、第二電磁誘導ユニット２４が位置Ｐ２（図５に示す位置）にあるとき、第二電磁誘導ユニット２４により感応された誘導信号の強度は１２である。したがって、第二電磁誘導ユニット２４が所定方向（＋Ｘ方向）に沿って移動し、位置Ｐ０→Ｐ１→Ｐ２へ次々と移動して第一電磁誘導ユニット２０に近寄っていくとともに、第二電磁誘導ユニット２４により感応された誘導信号の強度もそれに応じて１０→１１→１２へ増強する。この場合、図７に示すように、第二電磁誘導ユニット２４により感応された誘導信号の強度変化と第二電磁誘導ユニット２４の位置変化との相対関係の変化曲線の傾きは正である。したがって、コントローラ３０はこの正の傾きで充電装置１４が給電装置１２へ移動するのを判断し、引き続き前進するように移動機構３４を制御することができる。それに対して、第二電磁誘導ユニット２４が位置Ｐ２からＰ３に移動するとき、第二電磁誘導ユニット２４により感応された誘導信号の強度は１２から１３になり、コントローラ３０は変化曲線の負の傾きで、充電装置１４が給電装置１２から離れる方向に移動するのを判断することができる。

コントローラ３０の計算により得られた傾きが正から負に変わったとき（図６と図７の破線で示す領域）、コントローラ３０はこの傾きの変化で第二電磁誘導ユニット２４が第一電磁誘導ユニット２０に最も近い位置にあると判断し、移動機構３４を停止させる。この場合、検出回路２６により第二電磁誘導ユニット２４の電力信号強度が所定強度より大きいことが検出されれば、充電装置１４が給電装置１２の最適給電範囲に位置していることが判明し、誘導型充電システム１０は充電プロセスを開始する。それに反して、検出回路２６により第二電磁誘導ユニット２４の電力信号強度が所定強度より小さいことが検出されれば、充電装置１４が給電装置１２の給電範囲に進入する方向が間違っていることが判明し、コントローラ３０は移動機構３４を再起動し、充電装置１４が給電装置１２の最適給電範囲に入るように充電装置１４の移動方向を調整する。

給電装置１２と充電装置１４は接触型充電方式にすることができる。すなわち、第二電磁誘導ユニット２４が電力信号を電力管理モジュール２８を伝送するときに、第一電磁誘導ユニット２０の２つの接触端２０５を第二電磁誘導ユニット２４の２つの接触端２４５と接触させることで、よりよい電力伝送効率を実現する。或いは、給電装置１２と充電装置１４を非接触型充電方式にしてもよい。すなわち、第二電磁誘導ユニット２４が電力信号を電力管理モジュール２８を伝送するときに、第一電磁誘導ユニット２０の２つの接触端２０５を第二電磁誘導ユニット２４の２つの接触端２４５と接触させずに、第二電磁誘導ユニット２４が第一電磁誘導ユニット２０の誘電信号の有効感応範囲内に移動すれば充電プロセスを開始させる。接触型充電は充電効率が高く、非接触型充電は便利である。したがって、本考案による誘導型充電システム１０は接触型充電と非接触型充電の長所を兼ね備える。

図８を参照する。図８は本考案の好ましい実施例による誘導型充電システム１０が誘電信号から変換された電力信号の強度に基づいて充電プロセスを自動的に起動する方法のフローチャートである。同方法は以下のステップを含む。

ステップ１００：給電装置１２の接続インターフェイス１６は電源１８から第一電圧レベルＶ１を有する電力を受ける。

ステップ１０２：給電装置１２の駆動回路２２は接続インターフェイス１６からの電力で、誘導信号を発信するように給電装置１２の第一電磁誘導ユニット２０を駆動する。

ステップ１０４：充電装置１４の第二電磁誘導ユニット２４は第一電磁誘導ユニット２０からの誘導信号を感応する。

ステップ１０６：第二電磁誘導ユニット２４は誘導信号を、第一電圧レベルＶ１より小さい第二電圧レベルＶ２を有する電力信号に変換する。

ステップ１０８：充電装置１４の検出回路２６は第二電磁誘導ユニット２４の電力信号の強度が所定強度より大きいかどうかを検出する。そうであればステップ１１０に進み、さもなければステップ１１４に進む。

ステップ１１０：充電装置１４のコントローラ３０は、電力信号を電力管理モジュール２８に伝送しないように第二電磁誘導ユニット２４を制御する。

ステップ１１２：充電装置１４のコントローラ３０は検出回路２６の検出結果により、充電装置１４の位置を移動するように移動機構３４を制御し、給電装置１２の第一電磁誘導ユニット２０と充電装置１４の第二電磁誘導ユニット２４との相対距離を調整する。ステップ１０８に戻る。

ステップ１１４：充電装置１４の信号処理回路３２は電力信号に対して整流・フィルタリングなどの信号処理を実行する。

ステップ１１６：充電装置１４のコントローラ３０は、信号処理がなされた電力信号を電力管理モジュール２８に伝送するように第二電磁誘導ユニット２４を制御する。

ステップ１１８：電力管理モジュール２８は信号処理がなされた電力信号を保存する。

ステップ１２０に進む。

ステップ１２０：終了。

以上の方法を詳述する。まず、ユーザーは給電装置１２の接続インターフェイス１６を電源１８に接続し、電源１８から第一電圧レベルＶ１を有する電力を受ける。電源１８は例えば外部電源であり、電源１８による電力は例えば１１０Ｖ〜２２０Ｖの交流電力である。給電装置１２が接続インターフェイス１６を介して電源１８から電力を取得した後、給電装置１２の駆動回路２２はその電力で、誘導信号を発信するように給電装置１２の第一電磁誘導ユニット２０を駆動する。第一電磁誘導ユニット２０は第一鉄心２０１と第一誘導コイル２０３からなるので、誘導信号は磁束変化を有する磁気誘導信号であり、磁気誘導信号の磁束変化は電源１８による交流電力の大きさと方向の周期性に従って変化する。第一電磁誘導ユニット２０が誘導信号を発信するとき、充電装置１４の第二電磁誘導ユニット２４は第一電磁誘導ユニット２０からの誘導信号を感応する。第二電磁誘導ユニット２４は第二鉄心２４１と第二誘導コイル２４３からなり、第二誘導コイル２４３の第二コイル巻数が第一誘導コイル２０３の第一コイル巻数より小さいので、第二電磁誘導ユニット２４は電磁誘導効果で感応した誘導信号を、第一電圧レベルＶ１より小さい第二電圧レベルＶ２を有する電力信号に変換する。第一電圧レベルＶ１と第二電圧レベルＶ２の比は、第一誘導コイル２０３の第一コイル巻数と第二誘導コイル２４３の第二コイル巻数の比に正比例する。

その後、充電装置１４の検出回路２６は第二電磁誘導ユニット２４の電力信号の強度（例えば電力信号の電圧強度）が所定強度より大きいかどうかを検出する。検出回路２６により検出された電力信号の強度が所定強度より小さい場合、給電装置１２の第一電磁誘導ユニット２０と充電装置１４の第二電磁誘導ユニット２４との間の距離が遠いので、第二電磁誘導ユニット２４は第一電磁誘導ユニット２０の誘導信号を有効に感応できない。この場合、充電装置１４のコントローラ３０は、電力信号を電力管理モジュール２８に伝送しないように第二電磁誘導ユニット２４を制御する。それと同時に、充電装置１４のコントローラ３０は検出回路２６により検出された電力信号の強度変化及び誘導信号の強度変化と、第二電磁誘導ユニット２４の位置変化との相対関係を表す変化曲線の傾きに基づき、給電装置１２に近づいて第一電磁誘導ユニット２０による誘導信号の有効信号強度範囲に入るように充電装置１４の位置を移動するように移動機構３４を制御する。注意すべきは、第一電磁誘導ユニット２０による誘導信号は磁気誘導信号であるので、第二電磁誘導ユニット２４はそれに対応する磁気誘導信号を生成する。したがって、充電装置１４が給電装置１２に近寄るとき、第一電磁誘導ユニット２０と第二電磁誘導ユニット２４の間には補助磁気吸引力が発生し、移動機構３４はこの補助磁気吸引力を利用して充電装置１４を給電装置１２へ移動させ、よりよい電力伝送効率を実現することができる。

充電装置１４が給電装置１２の有効感応範囲に入り、かつ検出回路２６により第二電磁誘導ユニット２４の電力信号の強度が所定強度より大きいと検出された場合、第二電磁誘導ユニット２４が第一電磁誘導ユニット２０による誘導信号の有効信号強度範囲に入っていることが判明し、充電装置１４のコントローラ３０は、電力信号を電力管理モジュール２８に伝送するように第二電磁誘導ユニット２４を制御する。しかし、よりよい電力信号を取得するために、コントローラ３０が電力信号を電力管理モジュール２８に伝送する前に、充電装置１４の信号処理回路３２は第二電磁誘導ユニット２４による電力信号に対して整流・フィルタリングなどの信号処理を実行してから、信号処理がなされた電力信号を電力管理モジュール２８に伝送して充電する。信号処理回路３２はオプションとして選べる装置である。言い換えれば、充電装置１４は信号処理回路３２の処理プロセスを経ずに、コントローラ３０の制御を受けて電力信号を電力管理モジュール２８に伝送することができる。充電が完了した後、充電装置１４のコントローラ３０は電力信号を電力管理モジュール２８に伝送しないように第二電磁誘導ユニット２４を制御するので、第一電磁誘導ユニット２０と第二電磁誘導ユニット２４の間の補助磁気吸引力が弱くなり、充電装置１４の移動機構３４は充電装置１４を給電装置１２から離れる方向へ移動させる。
まとめて言えば、第一電磁誘導ユニット２０の２つの接触端２０５と第二電磁誘導ユニット２４の２つの接触端２４５はそれぞれ２つの磁極をなしている。磁極を導電接点として利用する誘導型充電システム１０は漏電や短絡による事故を回避するほか、防水の効果もある。また、本考案の好ましい実施例によれば、第一電磁誘導ユニット２０の２つの接触端２０５と第二電磁誘導ユニット２４の２つの接触端２４５は互いに接触するので、誘導型充電システム１０の充電効率を最適化することができる。もっとも、第一電磁誘導ユニット２０の２つの接触端２０５と第二電磁誘導ユニット２４の２つの接触端２４５が完全には接触していない場合、第二電磁誘導ユニット２４が第一電磁誘導ユニット２０による誘導信号の有効信号強度範囲内にあれば、第二電磁誘導ユニット２４は第一電磁誘導ユニット２０による誘導信号を感応し、感応した誘導信号を電力信号に変換して電力管理モジュール２８を充電することができる。したがって、磁極を誘導信号の伝送接点として利用する誘導型充電システム１０は、充電装置１４の両磁極を給電装置１２の両磁極にぴったり重なるように位置決めしなくとも、充電装置１４の両磁極が給電装置１２の両磁極の給電許容範囲に入るのみで充電することができるので、誘導型充電システム１０の便利性を大幅に向上させることができる。

従来の技術に比べて、本考案による誘導型充電システムは磁極を誘導信号の伝送接点とするので、誘導型充電システムの給電装置と充電装置は導電物質の付着（例えば水をかける）により漏電・短絡しない。また、充電装置は検出回路で磁気誘導信号の強度変化を検出することで、充電装置を給電装置の給電許容範囲内に位置決めするように移動機構に協力する。誘導型充電システムの誘導信号は電力信号を運ぶほか、その強度変化も充電装置の位置決めに役立つので、無線位置決め識別素子を別途に設けなくてもよい。したがって、製作コストと、充電装置の内部素子に要する空間は大幅に削減できる。そのため、本考案による誘導型充電システムは実際の電力ケーブルで接続しなくても電力伝送効率をよくし、接触型充電と非接触型充電の長所を兼ね備えながら両方の欠点を同時に解決できる。

以上は本考案に好ましい実施例であって、本考案の実施の範囲を限定するものではない。よって、当業者のなし得る修正、もしくは変更であって、本考案の精神の下においてなされ、本考案に対して均等の効果を有するものは、いずれも本考案の実用新案登録請求の範囲に属するものとする。

１０ 誘導型充電システム
１２ 給電装置
１４ 充電装置
１６ 接続インターフェイス
１８ 電源
２０ 第一電磁誘導ユニット
２２ 駆動回路
２４ 第二電磁誘導ユニット
２６ 検出回路
２８ 電源管理モジュール
３０ コントローラ
３２ 信号処理回路
３４ 移動機構
２０１ 第一鉄心
２０３ 第一誘導コイル
２０５ 接触端
２４１ 第二鉄心
２４３ 第二誘導コイル
２４５ 接触端
Ｖ１ 第一電圧レベル
Ｖ２ 第二電圧レベル

Claims (10)

1. 誘導信号から変換された電力信号の強度により充電プロセスを自動的に起動する誘導型充電システムであって、
   第一電圧レベルを有する電源に電気的に接続され、当該電源から当該第一電圧レベルを有する電力を受ける接続インターフェイスと、
   誘導信号を発信する第一電磁誘導ユニットと、
   前記接続インターフェイスと前記第一電磁誘導ユニットに電気的に接続され、前記接続インターフェイスからの電力で、前記誘導信号を発信するように前記第一電磁誘導ユニットを駆動する駆動回路とを含む給電装置と、
   前記第一電磁誘導ユニットによる前記誘導信号を感応し、感応した前記誘導信号を電力信号に変換する第二電磁誘導ユニットと、
   前記第二電磁誘導ユニットに電気的に接続され、前記第二電磁誘導ユニットの前記電力信号の強度を検出する検出回路と、
   前記第二電磁誘導ユニットから伝送された前記電力信号を保存する電力管理モジュールと、
   前記第二電磁誘導ユニットと、前記検出回路と、前記電力管理モジュールに電気的に接続され、前記検出回路の検出結果により、前記電力信号を前記電力管理モジュールに伝送するよう、または伝送しないように前記第二電磁誘導ユニットを制御するコントローラとを含む充電装置とを含む、誘導型充電システム。
2. 前記検出回路により前記第二電磁誘導ユニットの前記電力信号の強度が所定強度より小さいと検出された場合、前記コントローラは前記電力信号を前記電力管理モジュールに伝送しないように前記第二電磁誘導ユニットを制御する、請求項１に記載の誘導型充電システム。
3. 前記検出回路により前記第二電磁誘導ユニットの前記電力信号の強度が所定強度より大きいと検出された場合、前記コントローラは前記電力信号を前記電力管理モジュールに伝送するように前記第二電磁誘導ユニットを制御する、請求項１に記載の誘導型充電システム。
4. 前記第二電磁誘導ユニットが前記電力信号を前記電力管理モジュールに伝送するとき、前記第一電磁誘導ユニットの２つの接触端は前記第二電磁誘導ユニットの２つの接触端と接触する、請求項３に記載の誘導型充電システム。
5. 前記第二電磁誘導ユニットが前記電力信号を前記電力管理モジュールに伝送するとき、前記第一電磁誘導ユニットの２つの接触端は前記第二電磁誘導ユニットの２つの接触端と接触しない、請求項３に記載の誘導型充電システム。
6. 前記第一電磁誘導ユニットは第一鉄心と、当該第一鉄心を被覆する第一誘導コイルを含み、磁気誘導信号を発信し、前記第二電磁誘導ユニットは第二鉄心と、当該第二鉄心を被覆する第二誘導コイルを含み、前記第一電磁誘導ユニットから発信された前記磁気誘導信号を感応し、前記第一誘導コイルの第一コイル巻数は前記第二誘導コイルの第二コイル巻数より大きく、それにより前記第二電磁誘導ユニットは感応した前記誘導信号を、前記第一電圧レベルより小さい第二電圧レベルを有する前記電力信号に変換する、請求項１に記載の誘導型充電システム。
7. 前記充電装置は更に、
   前記コントローラに電気的に接続される移動機構を含み、前記コントローラは前記検出回路の検出結果により、前記充電装置の位置を移動するように前記移動機構を制御し、前記給電装置の前記第一電磁誘導ユニットと前記充電装置の前記第二電磁誘導ユニットの相対距離を調整する、請求項１に記載の誘導型充電システム。
8. 前記充電装置は更に、
   前記第二電磁誘導ユニットと前記電力管理モジュールに電気的に接続され、前記第二電磁誘導ユニットの前記電力信号を整流し、整流した前記電力信号を前記電力管理モジュールに伝送する信号処理回路を含む、請求項１に記載の誘導型充電システム。
9. 前記第二電磁誘導ユニットの前記電力信号は交流電力であり、前記信号処理回路は交流電力を直流電力に整流する、請求項８に記載の誘導型充電システム。
10. 前記充電装置は更に、
    前記第二電磁誘導ユニットと前記電力管理モジュールに電気的に接続され、前記第二電磁誘導ユニットの前記電力信号をフィルターし、フィルターした前記電力信号を前記電力管理モジュールに伝送する信号処理回路を含む、請求項１に記載の誘導型充電システム。

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