CN111725901A - 受电系统以及供电系统 - Google Patents
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Abstract
提供了一种能够可靠地接收以非接触的方式传输的电力的受电系统以及供电系统。根据实施方式,受电系统具有第一受电线圈、第二受电线圈、受电电路以及切换电路。第一受电线圈在推车中的第一位置设置受电面。第二受电线圈在推车中的与第一位置不同的第二位置设置受电面。受电电路根据从第一受电线圈或第二受电线圈接收的电力生成驱动用的电力。切换电路将第一受电线圈和第二受电线圈中的、处于与传输电力的送电线圈对置的位置的任一个受电线圈与受电电路连接。
Description
技术领域
本发明的实施方式涉及受电系统以及供电系统。
背景技术
近年来,在用户操作的购物推车等推车(移动台车)上搭载电子设备而提供各种服务的系统被不断研究。由于搭载于推车的电子设备将搭载于该推车的电池作为电源,因此需要对电池进行充电。作为对搭载于推车的电池接收电力的结构,考虑应用以非接触的方式向收纳于收纳位置的推车进行供电的技术。在非接触电力传输中,为了高效地传输电力,线圈等的受电侧的天线与送电侧的天线的对位尤为重要。应用了非接触电力传输技术的供电系统成为在推车设置受电线圈、且设置向收纳于收纳位置的推车的受电线圈供给电力的送电线圈的结构。
但是,由于将推车紧凑地收纳于收纳位置,因此大多成为其一部分重合而排列的结构。例如,购物推车成为用于放置商品的筐的部分连成嵌套状收纳的结构。在这种推车上设置的受电线圈在收纳于收纳位置的状态下大多成为与前后的推车的受电线圈接近的位置关系。在收纳的状态下与其它推车的受电线圈接近的情况下,以与受电线圈对置的方式设置的送电线圈也以接近的状态被配置。若受电线圈接近地排列,则可能相邻的线圈电耦合而用于从送电线圈接收电力的谐振频率改变,传输效率下降。
发明内容
发明要解决的课题
本发明所要解决的课题在于提供能够可靠地接收以非接触方式传输的电力的受电系统以及供电系统。
用于解决课题的手段
根据实施方式,受电系统具有第一受电线圈、第二受电线圈、受电电路以及切换电路。第一受电线圈在推车中的第一位置设置受电面。第二受电线圈在推车中的与第一位置不同的第二位置设置受电面。受电电路根据从第一受电线圈或第二受电线圈接收的电力生成驱动用的电力。切换电路将第一受电线圈和第二受电线圈中的、处于与传输电力的送电线圈对置的位置的任一个受电线圈与受电电路连接。
附图说明
图1是表示搭载通过第一及第二实施方式涉及的供电系统被供电的受电装置的推车的构成例的立体图。
图2是表示第一实施方式涉及的供电系统的构成例的立体图。
图3是表示将搭载通过第一实施方式涉及的供电系统被供电的受电系统的推车收纳在收纳位置的状态的示意图。
图4是表示第一实施方式涉及的供电系统中的控制系统的构成例的框图。
图5是表示第一实施方式的变形例涉及的供电系统的构成例的框图。
图6是表示第二实施方式涉及的供电系统的构成例的立体图。
图7是表示将搭载通过第二实施方式涉及的供电系统被供电的受电系统的推车收纳在收纳位置的状态的示意图。
图8是表示第二实施方式涉及的供电系统中的控制系统的构成例的框图。
附图标记说明
1(1A、1B)…购物推车(推车)、20、20'…受电系统(受电装置)、23(23R、23L)、23'(23R'、23L')…受电器、30、30'…送电系统(送电装置)、32(32R、32L)、32'(32R'、32L)…送电器、40…控制器、41…切换电路、42…受电电路、43…控制电路、45(45R、45L)…受电线圈、46(46R、46L)…短路电路、47(47R、47L)…送电线圈、48…送电电路、50…无线通信部、60…控制器、61…切换电路、62…受电电路、65(65R、65L)…受电线圈、70…控制器、71…切换电路、72…送电电路、73…控制电路、75(75R、75L)…送电线圈、76(76R、76L)…短路电路。
具体实施方式
下面,参照附图,说明各实施方式涉及的供电系统进行说明。
(第一实施方式)
首先,对第一实施方式所涉及的供电系统进行说明。
供电系统包括受电系统(受电装置)以及送电系统(送电装置),该受电系统包括设置于各推车的两个受电器,该送电系统包括与收纳于收纳位置的多个推车的位置对应地设置的送电器。供电系统是与收纳在收纳位置的推车的位置对应地设置的送电线圈以非接触的方式向设置于各推车的受电线圈传输电力的系统。在供电系统中,送电系统的送电器与受电系统的受电器23在没有物理且电连接的状态(非接触状态)下传输电力。
图1是搭载了接收通过第一实施方式所涉及的供电系统被供给的电力的受电系统(受电装置)20的推车1的结构例的图。
推车1是搭载接收通过供电系统供给的电力的受电系统20的购物推车(推车、移动台车、移动体)的例子。供电系统由以非接触方式传输电力的送电侧的系统(送电系统)30和接收以非接触方式传输的电力的受电侧的系统(受电系统)20构成。
受电系统20是搭载于推车1的受电装置。受电系统20包括受电器23,该受电器23接收以非接触方式传输的电力。例如,受电系统20通过由受电器23以非接触方式接收的电力对搭载于推车1的电池22进行充电。送电系统30是向搭载于推车1的受电系统20供给电力的送电装置。送电系统30包括传输搭载于推车1的受电系统20能接收的电力的送电器32。例如,送电系统30构成为利用送电器32以非接触的方式对搭载于收纳在收纳位置(推车堆放地)的推车1的受电系统20传输电力。
并且,由搭载于推车1的受电系统20充电的电池22例如是向搭载于推车1的电子设备21供给电力的电源装置。通过受电系统20充电的电池22设为搭载于推车1的电子设备21所具备的部件。此外,也可以将通过受电系统20充电的电池22作为与电子设备21分体的装置而搭载于推车1,并向电子设备21供给电力。
在图1所示的结构例中,推车1构成为在能够收纳商品、货物等物品并进行移动的推车主体11上安装具备电池22的电子设备21以及受电器23(23R、23L)。推车主体11具有通过用户的操作来收纳商品并进行移动的结构。电子设备21是用于向用户提供信息或提供服务的设备。电池22是用于使电子设备21动作的电源装置。受电器23接收从外部装置传输的电力。电子设备21通过受电器23R或受电器23L接收的电力,对电池22进行充电。
此外,电池22也可以采用与电子设备21分体设置的电源装置(外部电源)的结构。作为外部电源的电池22设为包括通过来自受电器23的电力对二次电池充电的充电电路和对电力进行蓄电的二次电池的结构。在该情况下,电池22只要构成为将蓄电于二次电池的电力供给电子设备21即可。
推车主体11具有收纳商品、货物等物品的收纳筐12。收纳筐12被设置了四个脚轮15(15Fr、15Fl、15Rr、15Rl)的框架14支承。四个脚轮15设置于框架14的下部的四角。各脚轮15(15Fr、15Fl、15Rr、15Rl)具有分别在移动方向上转动的车轮13(13Fr、13F1、13Rr、13R1)。推车主体1通过使各脚轮15的车轮13在地面上转动而移动。另外,各脚轮15构成为车轮13的旋转方向自由地转动。由此,推车主体11能够自如地改变移动方向。
在框架14中在收纳筐12的一面侧设置有手柄16。手柄16由用户把持。例如,用户把持手柄16以使推车主体1移动。在本实施方式中,将从用户把持的把手16推收纳筐12的方向作为前进方向。以前进方向为基准,将脚轮15Fr支承的车轮13Fr设为右前轮,将脚轮15Fl支承的车轮13Fl设为左前轮。另外,将由脚轮15Rr支承的车轮13Rr作为右后轮,将脚轮15Rl支承的车轮13Rl设为左后轮。
另外,将四个脚轮15设置于四角的框架14的下部形成为在前进方向上前侧窄且后方宽。因此,支承前轮的脚轮15Fr及脚轮15Fl与支承后轮的脚轮15Rr及15Rl相比,左右之间的宽度变窄。由此,在前后连续收纳多个推车的情况下,后面的推车的框架沿前车的框架被重叠地收纳。
另外,在实施方式中,相对于收纳筐12,将手柄16侧称为近前侧,将其相反侧称为前端侧。收纳筐12的近前侧的面具有将下端作为自由端且能开闭的开闭面12a。另外,收纳筐12形成为与作为开闭面12a的位于近前侧的面相比更靠前端侧的面较小。由此,在将多个推车前后连续地进行收纳的情况下,后面的推车上推前面的推车的开闭面12a,从而前后的推车的收纳筐12以重叠的方式被收纳。
电子设备21被安装于推车主体11。在图1所示的结构例中,电子设备21具备电池22且安装于收纳筐12的把手16。电子设备21通过来自电池22的电力被驱动。例如,电子装置21是用于向用户提供信息的平板终端等信息终端、或者取得用户所选择的商品的信息的商品读取器。另外,电子设备21也可以是通过来自电池22的电力对用户所持的移动终端(例如,移动电话、智能手机、数码相机等)的电子设备进行充电的充电装置等。
在图1所示的结构例中,作为电子设备21,例示了平板终端21A和商品读取器21B。平板终端21A是具有设置了触摸面板的显示部的计算机。平板终端21A设置为将显示部面向位于把柄16侧的用户。例如,平板终端21A显示由商品读取器读取到的商品的信息。另外,平板终端21A也可以进行针对由商品读取器读取到的商品的细算处理。
作为电子设备21的商品读取器21B是读取商品的信息的装置。商品读取器21B也可以具有显示读取到的商品的信息的显示部。例如,商品读取器21B是读取附加到要取出和放入收纳筐12的商品的RFID标签等的读取RFID标签读取器。另外,商品读取器21B也可以是读取附加到商品的条形码等商品识别信息的扫描仪。
另外,作为电子设备21,也可以代替平板终端21A而设置用于连接用户所持有的便携终端(智能手机、平板终端等)的接口设备。连接于作为电子设备21的接口设备的便携终端也可以进行与上述平板终端21A同样的处理。另外,作为电子设备21的接口设备还可以对移动终端所具备的电池进行充电。此外,作为电子设备21的接口设备也可以内置电池22,还可以连接于另外设置的电池22。
在本实施方式中,对于一个推车1,安装有多个受电器23(23R、23L)。在图1所示的结构例中,2个受电器23(23R、23L)被安装于推车主体11。受电器23R被安装在推车主体11的右侧的侧面。受电器23L被安装在推车主体11的左侧的侧面。两个受电器23具有接收来自送电线圈的电力的受电线圈。
在图1所示的结构例中,受电器23R的受电线圈在推车主体11的右侧面朝向右侧安装。受电器23R在使受电线圈的受电面相对于地面大致垂直的状态下朝向右侧而被设置在后轮13Rr的上方。根据图1所示的结构,受电器23R的受电线圈可以接收从设置在收纳于收纳位置的推车主体11的右侧的送电线圈输出的电力。
另外,在图1所示的结构例中,受电器23L的受电线圈在推车主体11的左侧面朝向左侧安装。受电器23L在使受电线圈的受电面相对于地面大致垂直的状态下朝向左侧被设置在后轮13Rl的上方。根据图1所示的构成,受电器23L的受电线圈可以接收从设置在收纳于收纳位置的推车主体11的左侧的送电线圈输出的电力。
另外,实施方式涉及的推车1可以搭载包括多个受电器的受电系统即可,并不限定于在左右设置两个受电线圈。2个受电线圈配置于在收纳了多个推车的状态下不重叠的位置即可。例如,也可以在左右的任一方设置一个受电线圈,另一个受电线圈设置于推车主体的底面。另外,也可以在一个侧面或底面不同的两处设置两个受电线圈。
在本实施方式中,搭载于一个推车1的两个受电器23R、23L被控制为通过其中任一个接收电力。如后所述,送电系统对收纳于收纳位置的各推车1,从配置于任一侧的送电线圈传输电力。与此相对应,在各推车1中,使与送电线圈对置的一侧的受电器的受电线圈有效,并使未配置送电线圈的一侧的受电器的受电线圈短路。
与送电线圈对置的一侧的受电线圈的受电器(能接收电力的受电线圈的受电器23)将接收到的电力向电子设备21或电池22供给。与此相对,被短路的受电线圈不会对与其他受电线圈(前后收纳的推车的受电线圈)对置设置的相邻的送电线圈发出的非接触电力传输带来影响。此外,关于包括两个受电器23的受电系统的控制系统的构成,将在后面详细说明。
接着,对第一实施方式所涉及的供电系统的结构进行说明。
图2是将搭载通过第一实施方式所涉及的供电系统被供电的受电系统的多个推车1收纳于收纳位置的状态的立体图。
如图2所示,搭载受电系统20的各推车1收纳于规定的收纳位置(推车堆放地)。在图2中,虽然示出了将2个推车1(1A、1B)收纳于收纳位置的状态,但是也可以将两个以上的推车1以嵌套状连续地收纳于收纳位置。在多个推车1呈嵌套状连续地收纳的情况下,设置于各推车1的受电线圈以不与前后推车的受电线圈重叠的方式被安装在推车的规定位置。
在收纳位置设置有用于引导所收纳的各推车1中的四个脚轮15的各车轮13的四个导轨31(31Rr、31Rl、31Fr、31Fl)。导轨31是用于将各推车1在收纳位置导向规定的位置的引导装置。在图2所示的例子中,设置与推车1的后轮对应的一对导轨31Rr、31Rl和与推车1的前轮对应的一对导轨31Fr、31Fl。其中,导轨31将各推车1在收纳位置导向规定的位置即可,并不限定于配置四个导轨的构成。例如,导轨31也可以是省略四个导轨31Rr、31Rl、31Fr、31Fl中的任一个或两个的结构。
在收纳位置,各推车1的车轮沿导轨31移动,且在前后推车彼此重叠的状态下被收纳。推车1中的收纳筐12的近前侧的面是能将下端作为自由端进行开闭的开闭面12a。另外,收纳筐12的前端侧的面形成为比成为开闭面12a的近前侧的面小。由此,若将后方的推车1B的收纳筐12的前端侧推入前方的推车1A的开闭面12a,则前方的推车的开闭面12a被推起。在将前方的推车1A的开闭面12a上推的状态下进一步推入后方的推车1B,则推车1B的收纳筐12以与推车1A的收纳筐12重叠的方式被收纳。
另外,各推车1的框架14在相对于沿着导轨31的移动方向的左右方向上,形成为近前侧宽、前端侧窄。因此,推车1的支承前轮13Fr、Fl的脚轮15Fr、15Fl与支承后轮13Rr、13R的脚轮15Rr、15Rl相比,左右之间的宽度变窄。由此,在多个推车前后连续地收纳的情况下,后方的推车1B的框架14以与前方的推车1A的框架14重叠的方式被收纳。
如上所述,多个推车1(1A、1B)以在收纳于收纳位置的状态下前后的推车彼此重叠的状态被收纳。各推车1由于在收纳位置车轮沿导轨31移动,因此根据框架14和收纳筐12的形状来决定重叠的状态。如果在收纳位置重叠收纳的各推车1的前后间隔是规定的距离,则设于各推车1的两侧的各受电器23(23R、23L)的受电线圈被配置的间隔也成为规定的距离。但是,设定各推车1的受电器23R、23L的受电线圈在收纳了推车1的状态下不重叠。另外,这里,如图2所示,在收纳了推车1的状态下,假设前后的推车1的受电线圈被配置为在接近的状态下相邻。
送电器32(32R、32L)以非接触的方式供给受电器23(23R、23L)能接收的电力。各送电器32具有送电线圈和送电电路等。送电器32的送电线圈设置在与被收纳在收纳位置的状态的各推车1的受电器23的受电线圈对置的位置。在第一实施方式所涉及的供电系统中,如图2所示,送电器32的送电线圈被交替地配置在排列收纳于收纳位置的推车1的右侧和左侧。
图3是例示第一实施方式所涉及的供电系统中的设置于各推车1的受电线圈与送电线圈的关系的图。
图3示意地示出了安装于收纳在收纳位置的五个推车1的受电线圈和配置在收纳位置的送电线圈之间的位置关系。第一实施方式涉及的送电系统相对于在收纳位置排列的多个推车,在从开头起第奇数个的各推车1的右侧配置送电器32R的送电线圈(第一送电线圈)。另外,在收纳位置排列的从开头起第偶数个的各推车1的左侧面,以对置的方式配置送电器32L的输电线圈(第二送电线圈)。
在图3所示的例子中,送电器32R的送电线圈被配置为与在收纳位置第一、第三、第五个被收纳的各推车1的右侧面设置的受电器23R的受电线圈对置。另外,送电器32L的送电线圈被配置为与在收纳位置第二、第四个被收纳的各推车1的左侧面设置的受电器23L的受电线圈对置。由此,送电系统成为对在收纳位置排列的多个推车在左右两侧交替地配置送电线圈的结构。
接着,对第一实施方式所涉及的供电系统的控制系统的构成进行说明。
图4是表示第一实施方式所涉及的供电系统中的控制系统的结构例的框图。
供电系统是以非接触方式传输电力的系统,其由受电侧的系统(受电板、受电装置)20和送电侧的系统(送电系统、送电装置)30构成。受电系统20是受电器23以非接触的方式接收电力并将接收到的电力向电池22或者电子设备21供给的系统。送电系统30是以非接触方式向搭载于在收纳位置收纳的各推车1的受电器23传输电力的系统。送电系统30具有沿着收纳位置的导轨31设置的多个送电器32。各送电器32经由与商用电源连接的AC适配器等供给直流电力。
在图4所示的结构中,构成送电系统30的各送电器32具有送电电路48以及送电线圈47。此外,送电器32也可以具备用于控制各电路的控制电路。控制电路也可以通过例如执行运算处理的处理器和存储处理器执行的程序的存储器等实现。另外,送电器32也可以具备分别将来自外部的交流电源的电压转换为适于各电路的动作的电压的电源电路。并且,送电器32也可以具备根据动作状态切换显示颜色的指示器等显示部。
送电电路48生成从送电线圈47输出的送电电力。送电电路48将生成的送电电力供给送电线圈47。例如,送电电路48通过转换从电源供给的直流电力而生成作为送电电力的交流电力。
送电线圈47根据从送电电路48供给的送电电力,输出受电器23能接收的电力。输电线圈47的传输电力的输电面形成为平面状。送电线圈47的送电面在相对于地面大致垂直的状态下,以与受电器23的受电线圈45的受电面对置的方式配置。
例如,送电线圈通过与谐振用的电容器串联或者并联连接而构成谐振电路(送电谐振电路)。构成送电谐振电路的送电线圈47产生与来自送电电路48的交流电力相应的磁场。输电线圈47例如也可以构成为将绝缘的电线卷绕而成的绕线结构,还可以构成为在印刷基板上形成有线圈图案。
接着,对受电系统20进行说明。
在图4所示的结构例中,搭载于各推车1的受电系统20包括两个受电器包括23R、23L和控制器40。各受电器23(23R、23L)具有受电线圈45(45R、45L)、短路电路46(46R、46L)。控制器40具有切换电路41、受电电路42以及控制电路43。另外,受电系统20也可以设置显示动作状态的显示器。
在图4所示的构成例中,受电器23R具有受电线圈45R以及短路电路46R,受电器23L具有受电线圈45R和短路电路46R。
受电线圈45(45R、45L)包括用于接收来自送电线圈47(47R、47L)的送电电力的受电用线圈。受电用线圈也可以构成为卷绕绝缘的电线而成的绕线结构,还可以构成为在印刷基板上形成有线圈图案。例如,受电线圈45通过将受电用线圈与电容器串联或并联连接而构成谐振电路(受电谐振电路)。如果没有通过短路电路46短路,则各受电线圈45与接近的送电线圈47电磁耦合,并通过从送电线圈47输出的磁场来产生感应电流。由此,受电线圈45接收来自送电线圈47的电力作为交流电力。
受电线圈45在从送电线圈47接收交流电力的期间作为交流电源发挥作用。另外,在电力传输中利用磁场谐振方式的情况下,作为受电线圈45的受电谐振电路的自谐振频率构成为与送电器32R或32L送电的频率大致相同。由此,受电线圈45的受电用线圈和送电线圈47的送电用线圈电磁耦合的情况下的电力的传输效率得以提高。
受电线圈45构成为接收电力的受电用线圈所形成的受电面呈平面状。受电线圈45的受电面按照配置在收纳位置的送电线圈47的送电面对应的位置和朝向而被设置于推车主体11。例如,在图2所示的结构例中,受电线圈45以受电面相对于地面大致垂直的状态被设置在推车主体11的侧面。由此,收纳于收纳位置的各推车1的受电线圈45R或者受电线圈45L与以相对于地面大致垂直的状态被左右交替地配置的送电线圈47的送电面对置。
在图4所示的结构中,短路电路46连接于各受电线圈45。短路电路46是用于使能够接收来自送电线圈的电力的线圈无效的电路。例如,短路电路46通过使受电线圈45短路而无效化。另外,短路电路46也可以通过使受电线圈45接地而无效化。另外,短路电路46根据来自控制器40的控制电路43的控制信号使受电线圈使45短路而无效化。
另外,控制器40具有切换电路41、受电电路42以及控制电路43。在图4所示的构成例中,设定控制器40与受电器23R以及受电器23L分体设置,且被安装于推车主体11。另外,控制器40也可以与受电器23R和受电器23L中的任一个一体构成。控制器40的切换电路41与受电线圈45R以及45L连接。另外,控制器40的控制电路43与受电器23R的短路电路46R以及受电器23L的短路电路46L连接。
未被短路电路46短路的受电线圈45接收来自送电线圈47的电力。受电线圈45将接收到的电力经由切换电路41供给给受电电路42。切换电路41将受电线圈45R和受电线圈45L中的任一方连接于受电电路42。切换电路41由接通受电线圈45R和受电线圈45L中的任一个(与受电电路42连接)的转换电路等构成。
受电电路42将来自通过切换电路41连接的受电线圈45R或受电线圈45L的受电电力转换为能够向电池22或电子设备21供给的电力。例如,受电电路42对从受电线圈45供给的接收电力进行整流,并变换为直流。受电电路42例如通过包括由多个二极管构成的整流桥的电路实现。在这种情况下,整流桥的一对输入端子经由切换电路41与作为受电线圈45的受电谐振电路连接。受电电路42通过对从受电线圈45供给的受电电力进行全波整流,从而从一对输出端子输出直流电力。
控制电路43控制受电系统20中的各电路的动作。控制电路43也可以由微型计算机等构成。控制电路43输出对设置于变为无效的受电线圈的短路电路指示短路的信号。由此,控制电路43进行使两个受电线圈45R、45L中的不进行来自送电线圈的电力的接收的受电线圈短路的控制。另外,控制电路43对切换电路41输出表示接收电力的受电线圈的信号。由此,控制电路43对两个受电线圈45R、45L中的与受电电路42连接的受电线圈进行控制。
控制电路43在推车1被收纳于收纳位置的情况下,指定两个受电线圈45R、45L中的实际接收来自送电线圈的电力的受电线圈。例如,控制电路43切换切换电路41,并检测受电线圈45R、45L中的哪个接收了来自送电线圈的电力。
若指定接收了来自送电线圈47R或47L的电力的受电线圈45R或45L,则控制电路43使不接收电力一方的受电线圈45L或者45R被对应的短路电路46L或46R短路。另外,控制电路43设置切换电路41,使从送电线圈47R或47L接收电力一侧的受电线圈45R或45L与受电电路42连接。
例如,在受电线圈45R接收了来自送电线圈47R的电力的情况下,控制电路43通过短路电路46L使受电线圈45L短路。与受电线圈45L的短路一起地,控制电路43通过切换电路41使受电线圈45R和受电电路42连接。由此,控制电路43可以实现使在对置的位置未配置送电线圈的受电线圈短路而无效化的控制。
如上所述,根据第一实施方式涉及的供电系统,在将推车收纳在收纳位置的情况下,使对置的位置未配置送电线圈的受电线圈短路,可以防止阻碍接近的其它线圈间的耦合。其结果是,设置于在收纳位置收纳的推车的受电系统能够高效地接收来自送电系统的电力。
(第一实施方式的变形例)
接着,说明上述第一实施方式的变形例。
在上述第一实施方式中,虽然指定从送电线圈接收电力的受电线圈,并使未接收电力的一方的受电线圈短路,但短路的受电线圈也可以通过其他方法来指定。例如,在第一变形例中,设定搭载于各推车1的受电系统具有无线通信部。受电系统从紧挨着收纳的前面推车的受电系统取得表示接收电力的受电线圈的信息,并确定本推车中的短路的受电线圈。
图5是示出上述第一实施方式的变形例所涉及的受电系统的构成例的框图。
在图5所示的变形例中,在使用图1至图4说明的第一实施方式的受电系统20设置无线通信部(无线通信电路)50。对于无线通信部50以外的结构,由于能够以与上述的第一实施方式相同的方式来实现,因此省略详细的说明。
无线通信部50具有与搭载于其他推车1的无线通信部通信的功能。例如,无线通信部50与搭载于被收纳在搭载自身的推车1之前的推车的无线通信部50进行通信。由此,控制电路43通过无线通信部50的无线通信取得表示在前收纳的推车从左右哪个受电线圈接收了电力的信息。控制电路43进行控制,使得通过与搭载于在前的推车1的受电系统接收电力的受电线圈相反侧的受电线圈接收电力。例如,控制电路43进行控制,使得在前面的推车利用设于右侧的受电线圈45R接收电力的情况下,本推车的受电系统利用左侧的受电线圈45L接收电力。
此外,无线通信部50也可以具有与送电系统30的送电器32进行无线通信的功能。在该情况下,送电系统30的送电器32设置用于进行无线通信的无线通信部。由此,受电系统20的控制电路43也可以根据通过与送电器32的通信获得的设定信息等的信息进行各部分的控制。另外,受电系统20与送电器32之间的无线通信例如也可以通过利用负载调制以与电力传输的频率相同的频率进行无线通信的无线通信电路来实现。
如上所述,第一实施方式及第一实施方式的变形例所涉及的供电系统具有安装于推车的受电系统和配置于推车的收纳位置的受电系统。受电系统包括在各推车中安装于第一位置的第一受电线圈和安装于第二位置的第二受电线圈。送电系统具有多个送电线圈,该多个送电线圈相对于在收纳位置排列收纳的多个推车交替配置在与第一位置对置的位置和与第二位置对置的位置。在将推车收纳在收纳位置的情况下,受电系统使不接收来自送电线圈的电力的一方(在对置的位置未配置送电线圈的一方)的受电线圈短路。
由此,第一实施方式所涉及的供电系统在将推车收纳在收纳位置的情况下,使在对置的位置未配置有送电线圈的受电线圈短路,可以防止阻碍相邻的其他受电线圈间的耦合。其结果是,在收纳于收纳位置的推车设置的受电系统可以高效地接收来自送电系统的电力。
(第二实施方式)
接着,对第二实施方式进行说明。
图6是表示构成第二实施方式所涉及的供电系统的受电系统20'及送电系统30'的结构例的立体图。
图6所示的结构与图2所示的结构相比,送电线圈的配置不同。在如图6所示的结构中,构成送电系统30'的具有送电线圈的送电器32'(32R'、32L')分别配置在与设置于收纳的各推车1的两个受电线圈对置的位置。其中,沿着推车1的收纳位置配置的包括送电线圈的送电器32R'、32L'以外的结构由于可以通过与图2所示的第1实施方式中说明了的结构相同的结构实现,因此省略详细的说明。
与图1和图2所示的构成同样地,在各推车1上设置有包括在推车主体11的两侧面分别设置的受电线圈的受电器23'(23R'、23L')。2个受电器23'(23R'、23L')构成搭载于1个推车的受电系统20'。如在第一实施方式中说明的那样,搭载有受电系统20'的各推车1在规定的收纳位置(推车堆放地)以嵌套状排列收纳。
在第二实施方式所涉及的送电系统30'中,在导轨31Rr的右侧沿着轨道31Rr排列配置有多个送电器32R'。在导轨31Rl的左侧沿着导轨31Rl排列配置有多个送电器32L'。送电器32R'的送电线圈及送电器32L'的送电线圈以与收纳于收纳位置的推车的间隔对应的间隔被排列配置。位于收纳在收纳位置的各个推车1的左右的送电器32R'和送电器32L'作为对搭载于一个推车1上的受电系统20'传输电力的送电装置发挥作用。送电系统30构成为向搭载于在收纳位置收纳的多个推车1的多个受电系统供给电力的系统。
送电器32'(32R'、32L')以非接触的方式供给受电器23'(23R'、23L')能够接收的电力。各送电器32'具有送电线圈和送电电路等。在第二实施方式涉及的送电系统30'中,在排列收纳于收纳位置的各推车1的左右分别配置送电器32R的送电线圈和送电器32L的送电线圈。另外,在送电系统30'中,与1个推车对应的送电器32R和送电器32L被控制作为针对一个受电系统20'的一组送电装置。
图7是例示第二实施方式所涉及的供电系统中的包括设置于各推车1的受电线圈的受电器23'和包括送电线圈的送电器32'的位置关系的图。
图7是示意性地表示安装于在收纳位置收纳的五个推车1上的受电线圈和配置在收纳位置的送电线圈的位置关系。第二实施方式涉及的送电系统配置为相对于排列在收纳位置的所有的推车,在各推车主体11的右侧配置送电器32R'的送电线圈,在各推车主体11的左侧配置送电器32L'的送电线圈。
在图7所示的例子中,与一个推车1对应的送电器32R'和送电器32L'被控制为其中任一个进行电力传输。例如,在收纳位置的右侧排列配置的多个送电器32R'(或32L')被控制为相对于收纳位置的推车的排列方向交替进行送电。
换言之,使得多个送电线圈32R'(多个第一送电线圈)中的、与排列收纳的推车中的隔着一个推车的各推车对置的各送电线圈32R'传输电力,使不传输电力的各送电线圈32R'短路。另一方面,使得多个输电线圈32L'(多个第二送电线圈)中的、与配置于相反侧的送电线圈32R'(第一送电线圈)未供电的各推车对置的位置配置的各送电线圈32L'传输电力,同时使不传输电力的各送电线圈32L'短路。
在此,不进行送电的送电器32R'(或32L')的送电线圈基于后述的控制电路的控制,被短路电路短路。与此相对,另一个送电器32L'(或32R)在成对的送电器32R'进行送电的情况下被短路,在成对的送电器32R'被短路的情况下进行送电。也就是说,第二实施方式涉及的送电系统30中,在收纳位置的左右排列的各送电线圈交替地传输电力,并使不传输电力的送电线圈短路。
接着,对第二实施方式所涉及的供电系统的控制系统的结构进行说明。
图8是示出第二实施方式所涉及的供电系统中的控制系统的结构例的框图。
如图8所示,由在收纳位置的右侧排列的送电器32R'、在收纳位置的左侧排列的送电器32L'和控制器70构成针对一个推车的受电系统20'的送电装置。第二实施方式涉及的送电系统30'进行针对收纳在收纳位置的多个推车1的送电。1个推车对应的送电器32R'和送电器32L'被一个控制器70控制。在送电系统30'中,各控制器70以能够相互通信的方式连接。
在图8所示的结构中,各送电器32'(32R'、32L')具有送电线圈75(75R、75L)以及短路电路76(76R、76L)。控制器70具有切换电路71、送电电路72以及控制电路73。
在图8所示的结构例中,送电器32R'具有送电线圈75R和短路电路76R。送电器32L'具有送电线圈75L和短路电路76L。
送电线圈75输出受电器23'的受电线圈65能够接收的电力。送电线圈75具有形成为传输电力的送电面为平面状的送电用线圈。送电线圈75的送电面被配置为在与地面大致垂直的状态下与受电器23'的受电线圈的受电面对置。例如,送电线圈75通过将送电用线圈与谐振用电容器串联或并联连接来构成谐振电路(送电谐振电路)。送电用线圈也可以构成为例如将绝缘的电线卷绕而成的绕线结构,还可以构成为在印刷基板上形成有线圈图案。构成送电谐振电路的送电线圈75产生与来自送电电路72的交流电力对应的磁场。
送电线圈75的送电面被设置成与收纳在收纳位置的推车1的受电线圈65的受电面对置那样的位置以及朝向。例如,在图6所示的构成例中,送电线圈75被设置为以送电面相对于地面大致垂直的状态与推车主体11的侧面对置。由此,送电线圈75被配置为与收纳于收纳位置的各推车1的受电线圈65对置。
在图8所示的结构中,短路电路76连接于各送电线圈75。短路电路76是用于使送电用线圈无效的电路。例如,短路电路76通过使送电线圈75短路而无效化。另外,短路电路76也可以通过使送电线圈75接地而无效化。另外,短路电路76根据来自控制器70的控制电路73的控制信号,使送电线圈75中的任一个短路而无效化。
另外,控制器70具有切换电路71、送电电路72以及控制电路73。在图8所示的结构例中,控制器70与送电器32R'和送电器32L'分体设置。另外,控制器70也可以与送电器32R'和送电器32L'中的任一个一体构成。控制器70的切换电路71连接于送电线圈75R与送电线圈75L。另外,控制器70的控制电路73与送电器32R'的短路电路76R和送电器32L'的短路电路76L连接。
未被短路电路76短路的送电线圈75输出受电线圈65能够接收的电力。送电线圈75输出从经由切换电路71连接的送电电路72赋予的电力。切换电路71将送电线圈75R和送电线圈75L中的任一个与送电电路72连接。切换电路71由使送电线圈75R和送电线圈75L中的任一个(与送电电路72连接)导通的转换电路等构成。
控制电路73控制送电系统30'中的各电路的动作。控制电路73例如也可以由微机等构成。控制电路73输出对设置于被设定为无效的送电线圈75的短路电路76指示短路的信号。由此,控制电路73使两个送电线圈75R、75L中的不向受电系统20'输出电力的送电线圈短路。另外,控制电路73对切换电路71输出表示进行向受电系统20'传输电力的送电线圈的信号。由此,控制电路73对两个送电线圈75R、75L中的与送电电路72连接的送电线圈进行控制。
控制电路73指定两个送电线圈75R、75L中的实际传输电力的送电线圈。控制电路73进行控制,使得在收纳位置的右侧排列的送电线圈和在左侧排列的送电线圈分别交替输出电力。控制电路73与对处于作为控制对象的送电线圈的前后的送电线圈进行控制的控制电路进行通信,前后的送电线圈交替输出电力。
另外,控制电路73将送电线圈75R或者75L中的、不传输电力的一方的送电线圈75L或75R通过对应的短路电路76L或76R短路。另外,控制电路73设置切换电路71,使得传输电力的一侧的送电线圈75R或者75L与送电电路72连接。例如,从送电线圈75R传输电力的情况下,控制电路73利用短路电路76L使送电线圈75L短路。而且,使送电线圈75L短路,同时控制电路73通过切换电路71使送电线圈75R和送电电路72连接。
接着,对受电系统20'进行说明。
在图8所示的结构例中,搭载于各推车1的受电系统20'具有两个受电器23R'、23L'和控制器60。各受电器23'(23R'、23L')具有受电线圈。控制器60具有切换电路61和受电电路62。
在图8所示的结构例中,受电线圈65(65R、65L)包括用于接收来自送电线圈75(75R、75L)的送电电力的受电用线圈。例如,受电线圈65通过将受电用线圈与电容器串联或并联连接而构成谐振电路(受电谐振电路)。受电线圈65与传输电力的送电线圈75电磁耦合,通过从送电线圈75输出的磁场产生感应电流。由此,受电线圈65接收来自送电线圈75的电力作为交流电力。
在图8所示的结构例中,控制器60具有切换电路61和受电电路62。另外,在图8所示的结构例中,控制器60与受电器23R'和受电器23L'分体设置。但是,控制器60也可以与受电器23R'和受电器23L'中的任一个一体构成。
控制器60的切换电路61使受电线圈65R和受电线圈65L中的任一方与受电电路连接。切换电路61由使受电线圈65R和受电线圈65L中的任一个导通(与受电电路42连接)的转换电路等构成。在图8所示的结构例中,切换电路61作用以使接收了来自送电线圈75的电力的受电线圈45与受电电路62连接。另外,切换电路61也可以通过另外设置的控制电路的控制进行转换。
受电电路62通过切换电路71将来自连接的受电线圈65R或受电线圈65L的受电电力转换为能够向电池22或电子设备21供给的电力。例如,受电电路62与受电电路42同样地对从受电线圈65供给的受电电力进行整流,变换为直流。
另外,在图8所示的结构例中,受电系统20'的结构也可以是如图4或图5所示那样的结构。即,第二实施方式所涉及的受电系统20'也可以设置将短路电路分别连接于各受电线圈并对短路电路及切换电路进行控制的控制电路。由此,即使在受电系统中,也能够将不进行受电的受电线圈短路而无效化。
如上所述,第二实施方式所涉及的供电系统具有安装于推车的受电系统和配置于推车的收纳位置的送电系统。受电系统具有安装于各推车的第一位置的第一受电线圈和安装于第二位置的第二受电线圈。受电系统通过第一受电线圈和第二受电线圈中的任一个接收来自送电线圈的电力。
送电系统对排列收纳于收纳位置的多个推车,在与全部的推车的第1位置对置的位置和与第2位置对置的位置分别配置送电线圈。在送电系统中,进行控制使得与第一位置对置的位置的送电线圈和与第二位置对置的位置的送电线圈交替地传输电力。而且,在送电系统中,不传输电力的送电线圈短路。
由此,第二实施方式所涉及的供电系统中,与设置于推车的两处的受电线圈对置的位置对应地排列的送电线圈交替地输出电力,同时将不输出电力的送电线圈短路。其结果是,可以防止阻碍相邻的其他线圈间的耦合的情况发生。其结果是,设置于收纳在收纳位置的推车的受电线圈可以高效率地接收来自送电线圈的电力。
虽然说明了几个实施方式,但这些实施方式只是作为示例而提出的,并非旨在限定发明的范围。这些实施方式能够以其他各种方式进行实施,能够在不脱离发明的宗旨的范围内进行各种省略、替换、变更。这些实施方式及其变形被包括在发明的范围和宗旨中,同样地被包括在权利要求书所记载的发明及其均等的范围内。
Claims (5)
1.一种受电系统,设置于推车,其特征在于,具有:
第一受电线圈,在所述推车中的第一位置设置受电面;
第二受电线圈,在所述推车中的与所述第一位置不同的第二位置设置受电面;
受电电路,根据从所述第一受电线圈或所述第二受电线圈接收的电力生成驱动用的电力;以及
切换电路,将所述第一受电线圈和所述第二受电线圈中的、处于与传输电力的送电线圈对置的位置的任一个受电线圈与所述受电电路连接。
2.根据权利要求1所述的受电系统,其特征在于,还具有:
短路电路,使所述第一受电线圈和所述第二受电线圈中的、通过所述切换电路未与所述受电电路连接的受电线圈短路。
3.一种供电系统,包括受电系统和送电系统,所述受电系统搭载于能够排列收纳在收纳位置的推车,所述送电系统向所述受电系统传输电力,所述供电系统的特征在于,
所述受电系统具有:
第一受电线圈,在所述推车中的第一位置设置受电面;
第二受电线圈,在所述推车中的与所述第一位置不同的第二位置设置受电面;
受电电路,根据从所述第一受电线圈或所述第二受电线圈接收的电力生成驱动用的电力;以及
切换电路,将所述第一受电线圈和所述第二受电线圈中的、处于与传输电力的送电线圈的送电面对置的位置的任一个受电线圈与所述受电电路连接,
所述送电系统具有:
多个第一送电线圈,向排列收纳在收纳位置的多个推车中的隔一个的各推车的所述第一位置传输电力;以及
多个第二送电线圈,向排列收纳在收纳位置的多个推车中的不传输来自所述第一送电线圈的电力的各推车的所述第二位置传输电力。
4.根据权利要求3所述的供电系统,其特征在于,
所述第一送电线圈被配置于与排列收纳在收纳位置的多个推车中的隔一个的各推车的所述第一位置对置的位置,
所述第二送电线圈被配置于与排列收纳在收纳位置的多个推车中的未配置有所述第一送电线圈的各推车的所述第二位置对置的位置。
5.根据权利要求3所述的供电系统,其特征在于,
所述第一送电线圈被排列配置于与排列收纳在收纳位置的各推车的所述第一位置对置的位置,
所述第二送电线圈被排列配置于与排列收纳在收纳位置的各推车的所述第二位置对置的位置,
在所述多个第一送电线圈中,使得从与所述隔一个的各推车对置的第一送电线圈传输电力,并且将不传输电力的第一送电线圈短路,
在所述多个第二送电线圈中,从配置于与所述第一送电线圈不传输电力的各推车对置的位置的所述第二送电线圈传输电力,并且将不传输电力的所述第二送电线圈短路。
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