TW202025591A - 充電站、充電系統及充電方法 - Google Patents

充電站、充電系統及充電方法 Download PDF

Info

Publication number
TW202025591A
TW202025591A TW107147261A TW107147261A TW202025591A TW 202025591 A TW202025591 A TW 202025591A TW 107147261 A TW107147261 A TW 107147261A TW 107147261 A TW107147261 A TW 107147261A TW 202025591 A TW202025591 A TW 202025591A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
charging
station
host
rotating arm
electric machine
Prior art date
Application number
TW107147261A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI691141B (zh
Inventor
麥威文
駱宜男
楊立群
Original Assignee
瑞軒科技股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 瑞軒科技股份有限公司 filed Critical 瑞軒科技股份有限公司
Priority to TW107147261A priority Critical patent/TWI691141B/zh
Priority to CN201910856058.9A priority patent/CN110649671B/zh
Priority to US16/706,803 priority patent/US11241133B2/en
Application granted granted Critical
Publication of TWI691141B publication Critical patent/TWI691141B/zh
Publication of TW202025591A publication Critical patent/TW202025591A/zh

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L9/00—Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
    • A47L9/28—Installation of the electric equipment, e.g. adaptation or attachment to the suction cleaner; Controlling suction cleaners by electric means
    • A47L9/2868—Arrangements for power supply of vacuum cleaners or the accessories thereof
    • A47L9/2873—Docking units or charging stations
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L9/00—Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
    • A47L9/28—Installation of the electric equipment, e.g. adaptation or attachment to the suction cleaner; Controlling suction cleaners by electric means
    • A47L9/2868—Arrangements for power supply of vacuum cleaners or the accessories thereof
    • A47L9/2884—Details of arrangements of batteries or their installation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/14—Conductive energy transfer
    • B60L53/16—Connectors, e.g. plugs or sockets, specially adapted for charging electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/30—Constructional details of charging stations
    • B60L53/35—Means for automatic or assisted adjustment of the relative position of charging devices and vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/30—Constructional details of charging stations
    • B60L53/35—Means for automatic or assisted adjustment of the relative position of charging devices and vehicles
    • B60L53/36—Means for automatic or assisted adjustment of the relative position of charging devices and vehicles by positioning the vehicle
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/62—Means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts or for holding them in engagement
    • H01R13/6205—Two-part coupling devices held in engagement by a magnet
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0042—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by the mechanical construction
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0042—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by the mechanical construction
    • H02J7/0044—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by the mechanical construction specially adapted for holding portable devices containing batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0042—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by the mechanical construction
    • H02J7/0045—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by the mechanical construction concerning the insertion or the connection of the batteries
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L2201/00—Robotic cleaning machines, i.e. with automatic control of the travelling movement or the cleaning operation
    • A47L2201/02—Docking stations; Docking operations
    • A47L2201/022—Recharging of batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/40—Working vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2260/00—Operating Modes
    • B60L2260/20—Drive modes; Transition between modes
    • B60L2260/32—Auto pilot mode
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12—Electric charging stations
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

一種壁掛式的充電站包含主體、旋轉臂、復位件、充電埠以及磁性件。主體附著於壁面。旋轉臂可轉動地連接主體。復位件連接於主體與旋轉臂之間。充電埠以及磁性件設置於旋轉臂的一表面。

Description

充電站、充電系統及充電方法
本揭示係關於一種充電站、充電系統及充電方法。
掃地機器人當前為相當熱門的室內清潔工具。掃地機器人一般搭配有充電站。當掃地機器人於電量過低時或完成清掃後，會自動回到充電站進行充電。現有的掃地機器人充電站通常放置於地面上，然而，此作法使得充電站周邊區域形成清潔死角，累積的灰塵不易清除。
為了避免上述情況發生，部分掃地機器人改採用無線充電技術。儘管使用無線充電技術能改進充電站周邊不易進行清潔的缺點，但也衍生了諸如充電效率不佳、成本高昂等其他問題，因而較難商品化。
因此，如何提出一種能解決上述問題之掃地機器人充電站設計，為目前此類產品技術急需努力的方向之一。
有鑑於此，本揭示之一目的在於提出一種不需置於地面上的壁掛式有線充電站。
為達成上述目的，依據本揭示的一些實施方式，一種配置以附著於壁面的充電站包含主體、旋轉臂、復位件、站端充電埠以及站端磁性件。主體配置以附著於壁面。旋轉臂可轉動地連接主體。復位件連接於主體與旋轉臂之間。站端充電埠以及站端磁性件設置於旋轉臂的一表面。
於本揭示的一或多個實施方式中，充電站進一步包含保護罩，其連接該主體，並且覆蓋旋轉臂。保護罩具有開口，當旋轉臂相對於主體旋轉至一充電位置時，站端充電埠由開口外露。
於本揭示的一或多個實施方式中，站端磁性件為永久磁鐵或電磁鐵。
於本揭示的一或多個實施方式中，主體具有凹陷部，旋轉臂可轉動地連接凹陷部之側壁。
於本揭示的一或多個實施方式中，復位件為拉伸彈簧。
依據本揭示的一些實施方式，一種充電系統包含上述充電站以及電動機器。電動機器配置以移動於地面，並包含機殼、主機端充電埠以及主機端磁性件。主機端充電埠設置於機殼上，並且配置以電性耦接站端充電埠。主機端磁性件設置於機殼上，並且配置以吸附站端磁性件。
於本揭示的一或多個實施方式中，機殼具有頂面，主機端充電埠以及主機端磁性件由頂面外露。
依據本揭示的一些實施方式，一種充電方法配置以運用附著於壁面之充電站為移動於地面之電動機器充電。充電站包含主體、可轉動地連接主體之旋轉臂以及設置於旋轉臂上之站端充電埠以及站端磁性件。電動機器包含主機端充電埠以及主機端磁性件。充電方法包含：移動電動機器至充電站下方；以及於充電站之站端磁性件與電動機器之主機端磁性件之間產生磁吸力，使得充電站之旋轉臂朝向電動機器旋轉，進而使得充電站之站端充電埠電性耦接電動機器之主機端充電埠。
於本揭示的一或多個實施方式中，充電站進一步包含連接於主體與旋轉臂之間的復位件。充電方法進一步包含：於完成充電後，去除充電站之站端磁性件與電動機器之主機端磁性件之間的磁吸力，使得充電站之旋轉臂受復位件驅使而遠離電動機器旋轉，進而使得充電站之站端充電埠與電動機器之主機端充電埠分離。
於本揭示的一或多個實施方式中，站端磁性件為永久磁鐵，主機端磁性件為電磁鐵。於站端磁性件與主機端磁性件之間產生磁吸力的步驟包含：對電磁鐵供電，以於電磁鐵與永久磁鐵之間產生磁吸力。
綜上所述，本揭示之充電站將站端充電埠設置旋轉臂上，並且於旋轉臂上配置站端磁性件，如此一來，可運用磁吸力驅使充電站的站端充電埠旋轉接附至電動機器的主機端充電埠以進行充電。充電站還包含連接旋轉臂的復位件，於充電完成後，復位件可驅使充電站的站端充電埠與 電動機器的主機端充電埠分離，電動機器從而得不受阻礙地離開充電站，且不會損害充電埠。
100‧‧‧充電系統
200‧‧‧電動機器
210‧‧‧機殼
211‧‧‧頂面
220‧‧‧主機端充電埠
220a‧‧‧第一電極
220b‧‧‧第二電極
230a：、230b‧‧‧主機端磁性件
300‧‧‧充電站
310‧‧‧主體
311‧‧‧凹陷部
312‧‧‧側壁
313‧‧‧第一扣環
320‧‧‧旋轉臂
321‧‧‧下表面
322‧‧‧第二扣環
330‧‧‧復位件
340‧‧‧站端充電埠
340a‧‧‧第一電極
340b‧‧‧第二電極
350a、350b‧‧‧站端磁性件
360‧‧‧保護罩
361‧‧‧開口
400‧‧‧充電方法
S401~S405‧‧‧步驟
901‧‧‧地面
902‧‧‧壁面
R‧‧‧軸線
為使本揭示之上述及其他目的、特徵、優點與實施方式能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖為繪示依據本揭示一實施方式之充電系統的立體圖。
第2圖為繪示第1圖所示之充電系統的充電站的立體透視圖。
第3圖為繪示依據本揭示一實施方式之充電方法的流程圖。
第4圖以及第5圖為繪示第3圖所示之充電方法於不同階段的示意圖。
為使本揭示之敘述更加詳盡與完備，可參照所附之圖式及以下所述各種實施方式。圖式中之各元件未按比例繪製，且僅為說明本揭示而提供。以下描述許多實務上之細節，以提供對本揭示的全面理解，然而，相關領域具普通技術者應當理解可在沒有一或多個實務上之細節的情況下實施本揭示，因此，該些細節不應用以限定本揭示。
請參照第1圖，其為繪示依據本揭示一實施方式之充電系統100的立體圖。充電系統100包含電動機器200以及壁掛式充電站300，電動機器200配置以移動於地面901上，而壁掛式充電站300配置以附著於壁面902上。於本實施方式中，電動機器200為掃地機器人，掃地機器人配備有電池(圖未示)，使其能在不連接電源線的情況下自由地於地面901上移動，包括壁掛式充電站300下方的地面，以執行清掃工作。壁掛式充電站300配置以對電動機器200充電，舉例而言，當電動機器200完成其清潔工作後或是電池電量低於一預設值時，可移動至壁掛式充電站300下方進行充電。以下詳細介紹電動機器200以及充電站300的結構。
如第1圖所示，電動機器200包含機殼210、主機端充電埠220以及兩主機端磁性件230a、230b。主機端充電埠220以及主機端磁性件230a、230b設置於機殼210上，並且由機殼210之頂面211外露。主機端充電埠220包含第一電極220a以及第二電極220b，第一電極220a、第二電極220b以及主機端磁性件230a、230b沿一方向直線排列，並且主機端磁性件230a、230b位於第一電極220a與第二電極220b的兩側，但本揭示並不以此為限，亦即第一電極220a、第二電極220b以及主機端磁性件230a、230b可以不同方式排列，並且根據不同的需求，電極或主機端磁性件的形狀、尺寸或數量在設計上也可以改變。電動機器200的電池設置於機殼210內，其電性耦接主機端充電埠220，因此，充電站300可透過外露的主機端充電埠220對電池充電。
請參照第2圖，其為繪示第1圖所示之充電系統100的充電站300的立體透視圖。需說明的是，為避免部分元件受到遮擋，第2圖中的充電站300部分以虛線呈現。充電站300包含主體310、旋轉臂320、復位件330、站端充電埠340以及兩站端磁性件350a、350b。主體310配置以附著於壁面902(請見第1圖)。舉例而言，主體310可以黏貼、螺絲鎖固、掛勾懸掛或其他合適的手段附著於壁面902上。於一些實施方式中，主體310內容置有控制電路(圖未示)，控制電路透過電源線電性耦接壁面902上的插座(圖未示)，並配置以將插座所提供的電源轉換為電動機器200(請見第1圖)所適用的電壓與電流，並由站端充電埠340輸出。於一些實施方式中，主體可直接插附於壁面902上的插座而無須透過電源線，但需要插座設置於適當高度上。
如第2圖所示，旋轉臂320可轉動地連接主體310。具體而言，主體310具有凹陷部311(於第2圖中以虛線表示)，旋轉臂320可轉動地樞接凹陷部311之側壁312。當充電站300附著於壁面902時，旋轉臂320配置以繞軸線R旋轉，具體而言，當電動機器200(請見第1圖)位於充電站300下方時，旋轉臂320可繞軸線R向下旋轉以接觸電動機器200，或是繞軸線R向上旋轉以與電動機器200分離。於一些實施方式中，軸線R平行於地面901，但本揭示並不以此為限。
如第2圖所示，旋轉臂320具有下表面321，站端充電埠340與站端磁性件350a、350b係設置於旋轉臂320 的下表面321。站端充電埠340包含第一電極340a以及第二電極340b，其配置以分別電性耦接主機端充電埠220之第一電極220a以及第二電極220b。在充電時，站端磁性件350a、350b配置以分別與電動機器200上的主機端磁性件230a、230b相吸附。
站端充電埠340以及站端磁性件350a、350b具有與主機端充電埠220以及主機端磁性件230a、230b相同的位置安排，在本發明之一實施例中，第一電極340a、第二電極340b以及站端磁性件350a、350b沿一方向直線排列，並且站端磁性件350a、350b位於第一電極340a與第二電極340b的兩側。
如第2圖所示，復位件330為拉伸彈簧，其連接於主體310以及旋轉臂320之間。主體310具有第一扣環313，其設置於凹陷部311之底面，旋轉臂320具有第二扣環322，其設置於旋轉臂320之頂面，並且位於旋轉臂320遠離主體310的一端，復位件330兩端分別掛勾於第一扣環313與第二扣環322。復位件330配置以提供旋轉臂320向上旋轉的力矩，驅使旋轉臂320在電動機器200完成充電後向上旋轉與電動機器200分離，使電動機器200能在不受阻礙下順暢的離開充電站300。應當理解復位件330亦可為扭力彈簧、彈性伸縮緞帶或其他能提供恢復力的元件，本揭示不以此為限。
於一些實施方式中，如第2圖所示，充電站300進一步包含保護罩360(於第2圖中以虛線表示)，其連接主 體310，並且覆蓋旋轉臂320。保護罩360係用以保護旋轉臂320以及位於旋轉臂320之下表面321的站端充電埠340與站端磁性件350a、350b，避免其受到碰撞而損壞。保護罩360底部具有開口361，當旋轉臂320相對於主體310旋轉至充電位置(如第5圖所示)時，站端充電埠340以及站端磁性件350a、350b由開口361外露。相反地，當旋轉臂320位於等待位置(如第4圖所示)時(例如是完成充電後)，旋轉臂320大部分位於保護罩360內而受到保護。
應當理解的是，儘管於第1圖與第2圖所示之實施方式中，電動機器200以及充電站300各自包含兩個磁性元件(亦即，電動機器200的主機端磁性件230a、230b以及充電站300的站端磁性件350a、350b)，但本揭示不以此為限。本領域技術人員可依據實務上的需求調整磁性元件的數目，只要電動機器200以及充電站300上的磁性件牢固地彼此吸附，以保持站端充電埠340與主機端充電埠220穩固的電性連接即可。於另一些實施方式中，電動機器200以及充電站300分別包含一環繞(或部分環繞)主機端充電埠220的環形磁性件(或弧形磁性件)以及一環繞(或部分環繞)站端充電埠340的環形磁性件(或弧形磁性件)。
請參照第3圖，其為繪示依據本揭示一實施方式之充電方法400的流程圖。充電方法400為運用充電站300對電動機器200進行充電的方法，其包含步驟S401至步驟S405。
配合參照第4圖，於步驟S401中，移動電動機器200至充電站300下方。具體而言，於本實施方式中，電動機 器200為掃地機器人，電動機器200於完成其清潔工作後或是電池電量低於一預設值時移動至充電站300下方，準備進行充電。於一些實施方式中，充電站300具有定位訊號裝置，電動機器200具有自動導航功能，可追蹤充電站300的定位訊號自行移動至充電站300下方。在本發明一實施例中，電動機器200可配備攝影機、光學雷達(light detection and ranging，LiDAR)系統或其他合適的感測器(圖未示)，以協助判定充電站300相對於電動機器200的位置，使得電動機器200能準確地移動至充電站300下方，進行站端充電埠340與主機端充電埠220電性連接的作業。
配合參照第5圖，於步驟S403中，於充電站300之站端磁性件350a、350b與電動機器200之主機端磁性件230a、230b之間產生磁吸力，使得充電站300之旋轉臂320朝向電動機器200旋轉，進而使得充電站300之站端充電埠340電性耦接電動機器200之主機端充電埠220。
具體而言，於本實施方式中，充電站300之站端磁性件350a、350b為永久磁鐵，電動機器200之主機端磁性件230a、230b為電磁鐵。於主機端磁性件230a、230b斷電時，旋轉臂320受到復位件330支撐而處於稍微向上傾斜的等待位置(如第4圖所示)，在此狀態下，旋轉臂320大部分位於保護罩360中。當主機端磁性件230a、230b通電形成極性相反於站端磁性件350a、350b底端的磁極時，站端磁性件350a、350b受到主機端磁性件230a、230b吸引而帶動旋轉臂320向下旋轉至充電位置(如第5圖所示)，在此狀態 下，位於旋轉臂320之下表面321的站端磁性件350a、350b與站端充電埠340透過保護罩360底部的開口361外露，並且站端磁性件350a、350b分別與主機端磁性件230a、230b相吸附，而站端充電埠340電性耦接對應位置的主機端充電埠220。站端充電埠340連接主機端充電埠220後可開始對電動機器200進行充電。
再配合參照第4圖，於步驟S405中，於完成充電後，去除充電站300之站端磁性件350a、350b與電動機器200之主機端磁性件230a、230b之間的磁吸力，使得充電站200之旋轉臂320受復位件330驅使而遠離電動機器200旋轉，進而使得充電站300之站端充電埠340與電動機器200之主機端充電埠220分離。
具體而言，於完成充電後，停止對主機端磁性件230a、230b供電，使得主機端磁性件230a、230b失去磁性。在站端磁性件350a、350b不受磁力吸引下，旋轉臂320受復位件330驅使而由充電位置(如第5圖所示)向上旋轉回到等待位置(如第4圖所示)。站端充電埠340與主機端充電埠220分離後，電動機器200能在不受阻礙下離開充電站300。
當電動機器200欲清掃充電站300下方的空間時，電動機器200可移動通過充電站300下方，但不對主機端磁性件230a、230b供電，如此一來，主機端磁性件230a、230b不會吸引站端磁性件350a、350b，可避免旋轉臂320誤作動而碰撞電動機器200。
應當理解站端磁性件350a、350b與主機端磁性件230a、230b的形式不受限於前文中描述的實施方式。於另一些實施方式中，站端磁性件350a、350b為鐵磁性材料。於另一些實施方式中，站端磁性件350a、350b亦為電磁鐵，於實際應用中，站端磁性件350a、350b可保持通電狀態，或者充電站300可在偵測到電動機器200位於預定充電位置時使站端磁性件350a、350b通電。又或者，電動機器200以及充電站300之間具有無線通訊機制，當電動機器200移動至充電站300下方預定充電位置且準備進行充電時，可向充電站300發送提醒訊號，充電站300接收到提醒訊號後對站端磁性件350a、350b供電使其產生磁性。
綜上所述，本揭示之充電站將站端充電埠設置旋轉臂上，並且於旋轉臂上配置站端磁性件，如此一來，可運用磁吸力驅使充電站的站端充電埠旋轉接附至電動機器的主機端充電埠以進行充電。充電站還包含連接旋轉臂的復位件，於充電完成後，復位件可驅使充電站的站端充電埠與電動機器的主機端充電埠分離，電動機器從而得不受阻礙地離開充電站，且不會損害充電埠。
儘管本揭示已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本揭示，任何熟習此技藝者，於不脫離本揭示之精神及範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本揭示之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
300‧‧‧充電站
310‧‧‧主體
311‧‧‧凹陷部
312‧‧‧側壁
313‧‧‧第一扣環
320‧‧‧旋轉臂
321‧‧‧下表面
322‧‧‧第二扣環
330‧‧‧復位件
340‧‧‧站端充電埠
340a‧‧‧第一電極
340b‧‧‧第二電極
350a、350b‧‧‧站端磁性件
360‧‧‧保護罩
361‧‧‧開口
R‧‧‧軸線

Claims (10)

  1. 一種充電站，配置以附著於一壁面，並包含：一主體，配置以附著於該壁面；一旋轉臂，可轉動地連接該主體；一復位件，連接於該主體與該旋轉臂之間；一站端充電埠，設置於該旋轉臂的一表面；以及一站端磁性件，設置於該旋轉臂的該表面。
  2. 如請求項1所述之充電站，進一步包含一保護罩，該保護罩連接該主體，並且覆蓋該旋轉臂，該保護罩具有一開口，其中當該旋轉臂相對於該主體旋轉至一充電位置時，該站端充電埠由該開口外露。
  3. 如請求項1所述之充電站，其中該站端磁性件為一永久磁鐵或一電磁鐵。
  4. 如請求項1所述之充電站，其中該主體具有一凹陷部，該旋轉臂可轉動地連接該凹陷部之一側壁。
  5. 如請求項1所述之充電站，其中該復位件為一拉伸彈簧。
  6. 一種充電系統，包含： 一充電站，具有一站端充電埠，設置於一旋轉臂的一表面，以及一站端磁性件，設置於該旋轉臂的該表面；以及一電動機器，配置以移動於一地面，並包含：一機殼；一主機端充電埠，設置於該機殼上，並且配置以電性耦接該站端充電埠；以及一主機端磁性件，設置於該機殼上，並且配置以吸附該站端磁性件。
  7. 如請求項6所述之充電系統，其中該機殼具有一頂面，該主機端充電埠以及該主機端磁性件由該頂面外露。
  8. 一種充電方法，配置以運用附著於一壁面之一充電站為移動於一地面之一電動機器充電，該充電站包含一主體、可轉動地連接該主體之一旋轉臂以及設置於該旋轉臂上之一站端充電埠以及一站端磁性件，該電動機器包含一主機端充電埠以及一主機端磁性件，該充電方法包含：移動該電動機器至該充電站下方；以及於該充電站之該站端磁性件與該電動機器之該主機端磁性件之間產生一磁吸力，使得該充電站之該旋轉臂朝向該電動機器旋轉，進而使得該充電站之該站端充電埠電性耦接該電動機器之該主機端充電埠。
  9. 如請求項8所述之充電方法，其中該充電站進一步包含一復位件，該復位件連接於該主體與該旋轉臂之間，該充電方法進一步包含：於完成充電後，去除該充電站之該站端磁性件與該電動機器之該主機端磁性件之間的該磁吸力，使得該充電站之該旋轉臂受該復位件驅使而遠離該電動機器旋轉，進而使得該充電站之該站端充電埠與該電動機器之該主機端充電埠分離。
  10. 如請求項8所述之充電方法，其中該站端磁性件為一永久磁鐵，該主機端磁性件為一電磁鐵，該於該站端磁性件與該主機端磁性件之間產生該磁吸力的步驟包含：對該電磁鐵供電，以於該電磁鐵與該永久磁鐵之間產生該磁吸力。
TW107147261A 2018-12-26 2018-12-26 充電站、充電系統及充電方法 TWI691141B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW107147261A TWI691141B (zh) 2018-12-26 2018-12-26 充電站、充電系統及充電方法
CN201910856058.9A CN110649671B (zh) 2018-12-26 2019-09-11 充电站、充电系统及充电方法
US16/706,803 US11241133B2 (en) 2018-12-26 2019-12-08 Charging station, charging system and a method for automatically charging a device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW107147261A TWI691141B (zh) 2018-12-26 2018-12-26 充電站、充電系統及充電方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI691141B TWI691141B (zh) 2020-04-11
TW202025591A true TW202025591A (zh) 2020-07-01

Family

ID=68991208

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW107147261A TWI691141B (zh) 2018-12-26 2018-12-26 充電站、充電系統及充電方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11241133B2 (zh)
CN (1) CN110649671B (zh)
TW (1) TWI691141B (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210000397A (ko) * 2019-06-25 2021-01-05 삼성전자주식회사 로봇 청소기, 스테이션 및 청소 시스템
GB202001108D0 (en) * 2020-01-27 2020-03-11 Ocado Innovation Ltd Apparatus and method for charging a load handling device
TWI727881B (zh) * 2020-08-26 2021-05-11 和碩聯合科技股份有限公司 充電裝置
CN112773274B (zh) * 2021-01-04 2021-11-12 美智纵横科技有限责任公司 充电站和充电站控制方法
GB202102023D0 (en) * 2021-02-12 2021-03-31 Ocado Innovation Ltd Apparatus for charging a robotic load handling device
CN112914440A (zh) * 2021-03-24 2021-06-08 北京享捷科技有限公司 一种扫地机器人
CN113510723B (zh) * 2021-07-16 2022-03-08 深圳特为科创信息技术有限公司 一种呼叫中心用智能呼叫机器人
CN114559849B (zh) * 2022-03-16 2022-11-01 始途科技(杭州)有限公司 一种移动充电控制方法及系统

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4679152A (en) * 1985-02-20 1987-07-07 Heath Company Navigation system and method for a mobile robot
US4777416A (en) * 1986-05-16 1988-10-11 Denning Mobile Robotics, Inc. Recharge docking system for mobile robot
EP2421101B1 (en) * 2007-01-06 2013-09-11 Apple Inc. Headset connector for selectively routing signals depending on determined orientation of engaging connector
PE20110476A1 (es) * 2008-07-01 2011-07-15 Proterra Inc Estaciones de carga para vehiculos electricos
US8435359B2 (en) * 2010-06-17 2013-05-07 Chi-Mou Chao Cleaner and path controlling method thereof
TWM412591U (en) * 2011-03-23 2011-09-21 Micro Star Int Co Ltd Electrodes storage structure for cleaning robot
KR20120129488A (ko) * 2011-05-20 2012-11-28 (주)에스피에스 마그네틱 커넥팅 장치
CN204118768U (zh) * 2014-07-14 2015-01-21 韦辉 多功能充电宝
CN204407986U (zh) * 2015-03-23 2015-06-17 江苏亿嘉和信息科技有限公司 巡检机器人充电系统
US10788836B2 (en) * 2016-02-29 2020-09-29 AI Incorporated Obstacle recognition method for autonomous robots
CN205753663U (zh) * 2016-05-12 2016-11-30 九阳股份有限公司 一种扫地机器人系统
US10575696B2 (en) * 2016-07-13 2020-03-03 Irobot Corporation Autonomous robot auto-docking and energy management systems and methods
CN111050617B (zh) * 2017-09-13 2021-05-07 千叶工业大学 自走式扫除机
US10243379B1 (en) * 2017-09-22 2019-03-26 Locus Robotics Corp. Robot charging station protective member
US10579064B2 (en) * 2017-09-22 2020-03-03 Locus Robotics Corp. Autonomous robot charging profile selection
US10401864B2 (en) * 2017-09-22 2019-09-03 Locus Robotics Corp. Electrical charging system and method for an autonomous robot
US10365656B2 (en) * 2017-11-22 2019-07-30 Locus Robotics Corp. Robot charger docking localization
US10761539B2 (en) * 2017-11-22 2020-09-01 Locus Robotics Corp. Robot charger docking control
CN110089982A (zh) * 2018-01-31 2019-08-06 光宝电子(广州)有限公司 清洁机器人系统及其运作方法
CN208142852U (zh) * 2018-02-12 2018-11-23 东莞市趣电智能科技有限公司 一种便于操作的壁挂式充电桩
US11121567B2 (en) * 2018-03-09 2021-09-14 AI Incorporated Mobile robot charging station
CN208158153U (zh) * 2018-03-19 2018-11-27 河北工业职业技术学院 手机充电装置
CN108433640B (zh) * 2018-04-13 2021-07-09 苏州爱普电器有限公司 充电式表面清洁系统
US10277163B1 (en) * 2018-07-11 2019-04-30 Evermore United S.A. Magnetic parking for robotic cleaner on a solar panel
KR20210032482A (ko) * 2018-07-20 2021-03-24 샤크닌자 오퍼레이팅 엘엘씨 로봇 청소기 부스러기 제거 도킹 스테이션
US20210086913A1 (en) * 2019-09-19 2021-03-25 SKyX Limited Method and system for housing a drone for autonomous long range drone operations
US11584633B2 (en) * 2019-12-30 2023-02-21 Oliver Crispin Robotics Limited Robotic systems and methods for vehicle fueling and charging
US11718195B2 (en) * 2020-05-08 2023-08-08 ABB E-mobility B.V. Automatic electric vehicle charging device

Also Published As

Publication number Publication date
US11241133B2 (en) 2022-02-08
US20200205630A1 (en) 2020-07-02
TWI691141B (zh) 2020-04-11
CN110649671B (zh) 2021-09-07
CN110649671A (zh) 2020-01-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI691141B (zh) 充電站、充電系統及充電方法
ES2901205T3 (es) Dispositivo de conexión eléctrica
JP5563323B2 (ja) 充電ステーション
CN101714676A (zh) 充电装置
TWM583160U (zh) 無線充電系統、無線充電站以及車輛
CN108945441A (zh) 一种利用磁力吸引自动对准接电的无人机有线充电器
CN105634079A (zh) 充电系统
US20140191714A1 (en) Wireless transmitting device for wireless charging
WO2018094861A1 (zh) 自动释放磁吸式充电设备及方法
JP2004350465A (ja) 接触型充電式携帯用電気機器のアダプター及び非接触型充電パッド
CN104485546B (zh) 插头组件
KR20150138716A (ko) 이동로봇 충전스테이션의 착탈장치
CN2726134Y (zh) 供自走机器用的自动充电座
JPH10117405A (ja) 電気自動車充電用コネクタのホルダ
JP3739757B2 (ja) 非接触型再充電性電池
CN209617309U (zh) 防倾覆爬壁机器人
CN209545517U (zh) 具有光线追踪功能的太阳能充电装置
CN209534969U (zh) 用于为电池充电的便携式装置
CN207338263U (zh) 一种推片转动式继电器
CN205335887U (zh) 微型传导装置及具有该微型传导装置的可自充电装置
US11289928B1 (en) Magnetically-retained recharge cartridge
JP6967468B2 (ja) 自走式電子機器のドッキング制御方法およびそれに用いる充電台
TWI680737B (zh) 清潔機器人系統及其運作方法
CN216086219U (zh) 一种吸尘器及其充电装置
CN115500734B (zh) 一种带分体式激光雷达的扫地机