TW202332602A - 電動車輛、充電站及用於電動車輛之無線充電系統 - Google Patents

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李承宦
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Abstract

本發明的一種電動車輛包括腳踏板、延伸部件,該延伸部件包括從腳踏板延伸出來的外殼框架,以及一個可旋轉地耦接到外殼框架的轉向管,耦接到轉向管以控制駕駛方向的把手,以及環繞延伸部件的外表面的至少一部分的電力接收裝置。

Description

電動車輛、充電站及用於電動車輛之無線充電系統
本發明涉及一種電動車輛、充電站和用於電動車輛之無線充電系統,尤其涉及一種具有改良結構的電動車輛、充電站和用於電動車輛之無線充電系統。
一般而言,無線充電方法是一種利用電磁感應對電池進行充電的方法,並且是一種在無線充電器(無線電力傳輸裝置)中設置初級線圈(傳輸線圈)而在要被充電的電子設備(無線電力接收裝置)中設置次級線圈(接收線圈)之方法,使得初級線圈與次級線圈之間通過磁感應方法產生的電流轉換為電能以對電池進行充電。
電動車輛可以指經配置為使用電力作為電源而可移動的裝置。作為示例,電動車輛可以包括電動滑板車、電動汽車、電動輪、電動自行車、電動摩托車、具有兩個平行輪的電動車輛、掃地機器人等。這種電動車輛包括可以以有線方法充電並使用的電池,或者可以通過使用如上所述的無線充電方法充電來使用電池。
使用無線充電方法的電動車輛在其後表面上與初級線圈和次級線圈一起設置有屏蔽構件。然而,由於結構、功能和幾何形狀的限制,屏蔽構件形成為平面形狀,因此在無線充電裝置和系統中存在結構限制。此外,在無線充電方法的情況下,電力傳輸裝置和電力接收裝置應該設置在對應的位置,使得第一線圈部和第二線圈部彼此面對。然而,如果這些裝置不如上所述地佈置,則存在充電效率降低或不進行充電的問題。
本發明之目的是提供一種用於具有改良結構的電動車輛之無線充電系統。
此外,本發明之另一個目的是提供一種用於電動車輛的無線充電系統,它具有改良的充電效率。
進一步說,本發明之另一個目的是提供一種具有改良充電結構的電動車輛之無線充電系統。
為了實現上述目的,根據本發明的一實施例中,提供一種電動車輛,包括:腳踏板;延伸部件,其包括從該腳踏板延伸出來的外殼框架,以及可旋轉地耦接到該外殼框架的轉向管;耦接到該轉向管以控制駕駛方向的把手;以及電力接收裝置,其環繞該延伸部件的外表面的至少一部分。
該電力接收裝置可包括彎曲部件,該彎曲部件係形成為彎曲的以對應於該延伸部件的該外表面。
該電力接收裝置可包括:接收線圈部件;以及磁性部件,該接收線圈部件係設置於該磁性部件中,其中,該磁性部件係形成為彎曲的以對應於該彎曲部件。
該磁性部件可包括具有線圈座面的磁性體,該接收線圈部件係座落在該線圈座面上,其中,該磁性體的至少一部分係形成為彎曲的以對應於該彎曲部。
該磁性部件可包括線圈導向部件,其從該線圈座面伸出以引導由該接收線圈部件所產生的磁通量。
該接收線圈部件可對應於充電站的傳輸線圈部件分,該電力接收裝置可包括:殼體,該磁性部件安置在其中;以及衝擊吸收構件,其從該殼體突出以面對該傳輸線圈部分,其中,該衝擊吸收構件可經配置以使該接收線圈部件和該傳輸線圈部件以設定的距離彼此間隔開。
此外,根據本發明的另一個方面,提供了一種充電站,包括:電力傳輸裝置,該電力傳輸裝置經配置以無線傳輸電力至電動車輛的電力接收裝置,其中,該電力傳輸裝置經配置為形成凹形的殼體空間,該電力接收裝置的該彎曲表面容納於其中。
該電力傳輸裝置可包括磁性部件,其中,用於無線傳輸該電力至該電力接收裝置的該傳輸線圈部件安置在其中,其中,該磁性部件可包括磁性體,該磁性體包括該傳輸線圈部件被安置在其上的線圈座面,其中,該磁性體形成為彎曲的以對應於該電力接收裝置的彎曲表面。
該磁性部件可包括線圈導向部件,其從線圈座面伸出,以引導由該傳輸線圈部件所產生的磁通量。
該充電站可進一步包括:站體;以及形成在該站體中的保持部件,以形成放置該電動車輛的保持空間,其中,該電力傳輸裝置經配置以暴露在該容納空間中,以無線傳輸電力至放置在該保持空間中的該電力接收裝置。
該電力傳輸裝置可經配置成面向該保持空間,並且包括沿該保持部件的內周佈置的多個傳輸線圈部件,其中,該多個傳輸線圈部件中的至少一個可經配置以對應於該電動車輛的該接收線圈部件。
該電動車輛可位於作為可駕駛位置的駕駛位置與充電位置之間,在該充電位置中,該電動車輛放置在該充電站中以無線接收來自該電力傳輸裝置的該電力,其中,該充電站可以包括導向部件,該導向部件經配置以在該電動車輛從該駕駛位置向該充電位置移動的方向上引導該電動車輛,其中,該導向部件可包括:第一導向部件,其經配置以在左-右方向上引導該電動車輛;以及第二導向部件,其經配置以在前-後方向上引導該電動車輛。
該第二導向部件可包括:第一傾斜面,傾斜地形成以使該電動車輛在移動方向上提升;以及第二傾斜面,其在該移動方向上從該第一傾斜面延伸,在該移動方向傾斜向下形成以使該電動車輛保持在該充電位置。
該第二導向部件可在以下兩個位置之間進行樞轉操作:第一導向位置,其中該第二導向部件放置在地面上;以及第二導向位置,其中該第二導向部件以預定的角度樞轉到該地面上,從而使放置在該第二導向部件上的該電動車輛移動到該充電位置。
該電動車輛可包括前輪和後輪,其中,該第二導向部件可包括:傾斜面,傾斜地形成使該電動車輛在移動方向上升高;以及階梯部分,從該清斜 面在該移動方向上佈置,並從該傾斜面的一端形成階梯狀,使該前輪卡在該階梯部分。
進一步地,根據本發明的另一個實施例,提供了一種用於電動車輛的無線充電系統,包括:電動車輛,其包括電池,以及經配置以向電池提供電力的電力接收裝置;以及充電站,其包括經配置為向該電力接收裝置無線傳輸該電力的電力傳輸裝置,並且被配置為放置該電動車輛,其中,該電力接收裝置經配置以環繞該電動車輛的外表面的至少一部分。
根據本發明的一個方面,可以通過加強充電結構來提高電動車輛的充電效率。
此外,根據本發明的另一個實施例,無線充電裝置可經配置以與電動車輛的外部形狀相對應,從而被牢固地安裝在其上,並且其無線充電效率可以被提高。
此外,根據本發明的另一個實施例,無線充電裝置的形狀可經配置以具有與電動車輛的外表面相對應的形狀,從而有可能最大限度地減少對設置在運動路線上的障礙物的碰撞。
此外,根據本發明的另一個內容,有可能防止電力傳輸裝置和電力接收裝置之間的連接故障,並確保它們之間的穩定連接。
此外,根據本發明的另一個內容,電動車可以穩定地放置在充電站中。
1:無線充電系統
10:電動滑板車
10a:駕駛位置
10b:充電位置
12:甲板體
14:外殼框架
16:腳踏板
18:轉向單元
18a:把手
18b:轉向管
20:延伸部件
20a:安裝面
22:前輪
23:後輪
24:驅動馬達
25:制動器
26:電池
30:充電站
32:站體
34:保持部件
36:導向部件
50:無線充電裝置
60:電力接收裝置
62:第一殼體
62a:表面
63:殼體主體
63a:開口
63aa:內部空間
63b:耦合面
63bb:耦合空間
64:蓋子
66:第一磁性部件
66a:第一磁性體
66aa:第一線圈座面
66b:第一線圈導向部件
68:第一個線圈部分
69:座架夾具
70:衝擊吸收構件
80:電力傳輸裝置
82:第二殼體
83:殼體主體
83a:開口
83aa:內部空間
84:蓋子
84a:外殼空間
84b:座槽
86:第二磁性部件
86a:第二磁性體
86aa:第二線圈座
86b:第二線圈導向部件
88:第二線圈部件
130:充電站
132:站體
132a:相對表面
134:保持部件
134a:保持空間
140:安裝導件
140a:第一位置
140b:第二位置
140c:第三位置
141a:第一導向面
141b:第二導向面
141c:第三導向面
230:充電站
232:站體
232a:相對表面
234:保持部件
234a:保持空間
280:電力傳輸裝置
282:第二殼體
286:第二磁性部件
288:第二線圈部件
342:運動導向部件
342a:第一傾斜面
342b:第二傾斜面
442:運動導向部件
542:運動導向部件
542a:傾斜面
542b:階梯部分
本發明之上述和其他目的、特徵和其他優點將從以下結合附圖的詳細描述中得到更清楚的理解,其中:
圖1為說明根據本發明之實施例的無線充電系統的電動車輛和充電站的分解圖;
圖2為說明根據本發明之實施例的無線充電系統的側視圖。
圖3為根據本發明之實施例的無線充電系統的局部放大圖。
圖4為說明根據本發明之實施例的無線充電系統中電動車輛移動到充電站的狀態的視圖。
圖5是根據本發明之實施例的無線充電系統的電動車輛中電力接收裝置的放大圖。
圖6是表示根據本發明的實施例的無線充電系統的電力接收裝置的分解立體圖。
圖7是在圖5中A-A'線上截取的橫截面圖。
圖8是根據本發明之實施例的無線充電系統的充電站中電力傳輸裝置的放大圖。
圖9是根據本發明之實施例的無線充電系統的充電站中電力傳輸裝置的分解立體圖。
圖10是在圖8中B-B'線上截取的橫截面圖。
圖11A和圖11B是說明根據本發明的另一個實施例的無線充電系統中電動車輛放置在充電站中的操作的視圖。
圖12A和圖12B是說明根據本發明的另一實施例的無線充電系統中電動車輛放置在充電站中的操作的視圖。
圖13是表示在根據本發明的另一實施例的無線充電系統中電動車輛放置在充電站的操作的視圖。
圖14是說明根據本發明的另一實施例的無線充電系統中電動車輛已放置在充電站中的狀態的視圖。
圖15是說明根據本發明的另一個實施例的無線充電系統中電動車輛放置在充電站中的操作的視圖。
本揭露的實施例和圖式中說明的配置只是本發明的優選例子,在提交本案時,能夠取代本揭露的實施例和圖式的各種修改都是可能的。
此外,本揭露的圖式中相同的參考數數字或符號將代表具有基本相同功能的零件或部件。
此外,本文使用的術語僅用於描述特定的實施方案,並不打算將本發明限制在其中。正如本文所使用的,單數形式的「一」、「一個」和「該」也包括複數形式,除非上下文明確指出。我們將進一步理解,術語「包括」、「包含」、「包括」和/或「包括」,當在此使用時,具體說明了所述特徵、整數、步驟、操作、元素和/或元件的存在,但不排除存在或增加一個或多個其他特徵、整數、步驟、操作、元素、元件和/或其群組。
此外,本揭露如「第一」、「第二」等包括數字的術語可用於描述不同的元件,但此類元件不限於此。這些術語僅用於將一個元件與其他元件區分開來。例如,在不偏離本發明範圍的情況下,第一元件也可以被命名為第二元 件。同樣地,第二元件也可以被命名為第一元件。術語「和/或」可包括多個相關項目的組合和/或多個相關項目中的任何一個。
此外,諸如「部件」、「設備」、「塊」、「構件」、「模組」等術語可以指執行至少一種功能或操作的單元。例如,這些術語可以指至少一個硬體,如現場可程式設計閘陣列(field-programmable gate array,FPGA)或特定應用積體電路(application specific integrated circuit,ASIC),由存儲在記憶體或處理器中的至少一個軟體執行的至少一個操作過程。
此外,諸如「被包裹」和「被包裹」的術語不僅可以包括直接接觸被包裹的主體的情況,還可以包括在主體和同一被包裹的主體之間插有與主體相隔的獨立配置的情況。
以下將參照附圖對本發明的優選實施方案進行詳細描述。然而,由於本揭露的圖式只是為了說明本發明的幾個優選實施方案中的一個,以方便理解本發明與上述發明的技術精神,所以不應理解為僅限於圖式中說明的這種描述。
圖1是說明根據本發明的實施方案的無線充電系統的電動車輛和充電站的立體圖,圖2是說明根據本發明的實施方案的無線充電系統的側視圖,圖3是根據本發明的個實施方案的無線充電系統的部分放大圖,以及圖4是說明根據本發明的實施方案的無線充電系統中電動車輛移動到充電站的狀態的視圖。
無線充電系統1可包括電動車輛和充電站30。
電動車輛可指經配置為使用電力作為動力源而可移動的裝置。該電動車輛可以包括電動滑板車10、電動汽車、電動輪、電動自行車、電動摩托 車、具有兩個平行車輪的電動車輛、機器人清潔器等。在本實施例中,已將電動車是圖1至圖4所示的電動滑板車10的情況作為一個例子來描述,但並不限於此。
電動滑板車10可以包括甲板體12和轉向單元18。
甲板體12可以起到提供一個支撐面的作用,以便讓使用者騎行。此外,甲板體12的設計可以改變為實現智慧移動功能的移動結構的形式。在這種情況下,甲板體可以指的是電動輪、電動自行車或電動自行車的主體。
此外,甲板體12是腳踏板16,使用者可以通過抬起腳在上面騎行。甲板體12可被製造成一個甲板型結構,使用者在上面站立和騎行。或者,甲板體12可以通過在其上表面進一步包括一個座椅部件(未圖示)而被配置為一個座椅型結構。或者以其他方式,甲板體12可以通過進一步包括輪子兩側的鞋底支撐部件(未圖示)而被配置為輪子型結構。然而,甲板本體12並不限於特定的結構。
甲板體12可以包括一個外殼框架14。外殼框架14從腳踏板16向上延伸,並可被配置為以可旋轉的方式容納轉向管18b,這將在下述描述。
轉向單元18可以可旋轉地耦接到甲板體12的前端以執行轉向功能。轉向單元18可包括安裝有制動桿和換檔桿的把手18a,以及用於支撐把手18a以與之一起旋轉的轉向管18b。轉向單元18可以佈置在甲板體12的前面,以改變甲板體12的行駛方向。
轉向單元18的轉向管18b和甲板體12的外殼框架14中的每一個都可以是延伸部件20的一個部件。也就是說,車手18a可以連接到延伸部件 20的上部,而腳踏板16可以連接到延伸部件20的下部。換句話說,延伸部件20可以通過包括轉向管18b和外殼框架14來形成。
電動滑板車10可以包括前輪22、後輪23、驅動馬達24和制動器25。
前輪22可安裝在轉向單元18的下部,其方式是在其下端可旋轉地支撐在上述把手18a的下方。前輪22可以藉由通過轉向管18b傳遞的把手18a的旋轉來旋轉。前輪22的轉向角度可由從把手18a傳遞的使用者的轉向操作控制。
可以理解的是,前輪22和後輪23被統稱為包括輪胎、輪架、軸承等在內的各自部件。
後輪23是一種驅動輪,它安裝在甲板體12的後端,並被配置成由驅動馬達24驅動。驅動馬達24的驅動軸可與後輪23的輪架和車輪轉動軸相吻合,以具有作為車輪集成電機裝置的配置。
驅動馬達24可以起到驅動後輪23的作用。由於獨立的驅動馬達24也可以通過交替設計安裝在前輪22上,因此驅動馬達24的安裝位置並不限於特定的位置。驅動馬達24可以指一般的無刷直流馬達(BLDC)或驅動和再生制動型馬達(例如,作為發電機的電動機)。
制動器25也可以安裝在前輪22或後輪23上,或者可以分別安裝在前輪22和後輪23上。制動器25可以是使用摩擦的機械制動器,也可以是電磁制動器。在此,電磁制動器指的是再生制動或電力再生制動器,並且可以有一種配置,其中通過使用電動馬達(例如,驅動馬達24或電動馬達)產生的慣性力。驅動馬達24或用於單獨連接到前輪22的制動器的電機)在閉合電路狀態下 移動時產生的慣性力,連接到前輪22或後輪23等的轉子被旋轉,以使電動機作為發電機功能運行,從而通過將動能轉換為電能並回收該動能來表現出制動力。
這樣的制動器25可以起到停止前輪22和後輪23的作用,或者降低車輪的旋轉速度,也可以用來在傾斜部分執行踢走(kick and go)功能,或者與下述要描述的控制單元(未圖示)一起執行巡航功能。
電池26包括多個相互並聯的電池單元,可以指一個可充電的電池組。作為一個例子,已經描述了電池26安裝在甲板體12上的情況,但並不限於此。電池26可以起到向驅動馬達24和控制單元(未圖示)供電的作用。此外,電池26可用於電動和電子部件的操作,如作為電動滑板車10的電源。
無線充電系統1可以包括一個無線充電裝置50。無線充電裝置50可以分別安裝在電動滑板車10和充電站30上。電動滑板車10可以被配置為通過無線充電裝置50的電力接收裝置60無線地接收電力,並將其供應給電池26。
無線充電裝置50可以包括用於無線接收電力的電力接收裝置60和用於將電力無線傳輸到電力接收裝置60的電力傳輸裝置80。電力傳輸裝置80可以被設置在充電站30中。也就是說,本實施例的無線充電裝置50可以統指電力傳輸裝置80和電力接收裝置60。在此,電力傳輸裝置80可安裝在充電站30中,而電力接收裝置60可分別安裝在電動滑板車10中。無線充電裝置50可以通過磁感應法、磁共振法或電磁波法無線接收電力。
如圖2和圖3所示,電力接收裝置60和電力傳輸裝置80可以被配置成使其面對的表面以預定的角度傾斜。具體而言,延伸部件20可被配置為從地面或腳踏板16傾斜一個預定的角度,而電力接收裝置60和電力傳輸裝置80的相互面對的表面可被配置為從地面或腳踏板16傾斜預定的角度。通過這 種配置,在電動滑板車10移動到充電位置10b期間,電力接收裝置60可以可滑動地移動到電力傳輸裝置80,並且通過這種移動,有可能使由兩個部件從地面的高度差異引起的錯位最小化。
充電站30可以被配置成可以放置電動滑板車10。電動滑板車10可以位於駕駛位置10a(見圖1和3)和充電位置10b(見圖2)之間,前者是與充電站30間隔開的可駕駛位置,後者是在被放置或安裝在充電站30上的可充電位置。
充電站30可以包括一個站體32和電力傳輸裝置80。
站體32可以被配置成使電動滑板車10可以被放置。站體32可以座落在地面上,從而使電動滑板車10保持在直立位置。
站體32可以包括一個保持部件34,電動滑板車10的延伸部件20放置在該保持部件上。保持部件34可以被配置為夾持轉向管18b或延伸部件20的外殼框架14。在圖2和圖3中,作為一個例子描述了將延伸部件20的轉向管18b置於保持部件34中的情況,但並不限於此。
站體32可以包括第一導向部件36。
第一導向部分36可以被配置為引導電動滑板車10的前輪22。也就是說,第一導向部件36可以在電動滑板車10移動到站體32進行充電期間,通過在左右方向上引導前輪22,使電動滑板車10被放置在設定的位置。第一導向部件36可以被配置成在移動方向上具有朝前減少的寬度,以便可靠地引導電動滑板車10從駕駛位置10a移動到充電位置10b。然而,第一導向部件36的形狀不限於此。只要在電動滑板車10移動到充電位置10b期間能夠充分地引導電動滑板車10的運動,第一導向部件36可以具有所提供的任何配置。
電力傳輸裝置80可以被配置為以無線方式將電力傳輸到電力接收裝置60。電力傳輸裝置80可以被配置為在無線電力傳輸方法中傳輸從外部提供的外部電力。電動滑板車10的電力接收裝置60可以被配置為以無線方式接收從電力傳輸裝置80傳輸的電力,以便為電池26充電。也就是說,電力傳輸裝置80使用外部電源產生磁場,而電力接收裝置60通過所產生的磁場產生感應電動勢,從而向電池26供應電力。
電力傳輸裝置80可有形成於其中的外殼空間84a(見圖1),以容納電力接收裝置60。電動滑板車10被放置在充電站30中,在此過程中,電力接收裝置60可以被放置或插入到外殼空間84a中。由此,電動滑板車10可以被放置在充電站30中,並且可以是可充電狀態。
圖5是根據本發明的一個實施例的無線充電系統的電動車輛中的電力接收裝置的放大圖。
電力接收裝置60可以佈置在電動滑板車10的延伸部件20中。電力接收裝置60可以安裝在延伸部件20的轉向管18b和外殼框架14中的至少一個上。在圖5和其他附圖中,電力接收裝置60被說明為安裝在外殼框架14上,但它不限於此,可以安裝在轉向管18b上。
電力接收裝置60可以形成為與延伸部件20的形狀相對應的形狀,並且可以被配置為覆蓋延伸部件20的外表面的至少一部分。由此,電力接收裝置60可以由電動滑板車10穩定地支撐。
換句話說,電力接收裝置60可以被配置為圍繞電動滑板車10的外表面的至少一部分。由於將在下述描述的第一磁性部件66的至少一部分被形成為彎曲的,用於容納第一磁性部件66的電力接收裝置60可以被配置為整體 上具有彎曲形狀。也就是說,傳統上,在磁性部件的形狀變化方面存在限制,但根據本發明,通過具有本發明所揭示的材料的磁性部件,形狀變化是可能的,這樣就有可能設計成與電力接收裝置60所安裝的安裝面20a的形狀相對應。此外,電力接收裝置60的形狀也可以設計成與安裝面20a相對應。由此,即使延伸部件20的至少一部分形成為彎曲的表面,電力接收裝置60也可以穩定地安裝在延伸部件20上。
通過上述配置,可以省略電動滑板車10的電力接收裝置60和延伸部件20之間的空間或間隙,從而有可能使空氣阻力最小化。此外,有可能防止電力接收裝置60和延伸部件20之間的連接部分由於空間或間隙而暴露在外部,從而防止連接部分被損壞。此外,電力接收裝置60的重心可以更準確地與電動滑板車10的延伸部件20重合,從而可以穩定地驅動電動滑板車10。
圖6是說明根據本發明的一個實施例的無線充電系統的電力接收裝置的爆炸立體圖,圖7是在圖5中A-A'線上截取的橫截面圖。
電力接收裝置60可包括第一殼體62、第一磁性部件66和第一線圈部件68。第一線圈部件68可以是接收線圈部件。
第一殼體62可以被配置為容納第一磁性部件66和第一線圈部件68。第一殼體62可以包括具有形成在其一側的開口63a的殼體主體63,以及用於打開和關閉開口63a的蓋子64。第一磁性部件66和第一線圈部件68可以通過開口63a被安置在殼體主體63的內部空間63aa中,並且開口63a可以被蓋子64密封。
第一殼體62可被配置為容納第一磁性部件66和第一線圈部件68以保護第一磁性部件66和第一線圈部件68。第一殼體62的至少一部分可被形成為具有彎曲的表面,並可被配置為作為一個整體具有彎曲的形狀。
第一殼體62可被配置為通過其後表面包圍延伸部件20的至少一部分圓周。第一殼體62可以包括一個凹陷的耦合面63b,形成一個耦合空間63bb,轉向管18b或延伸部件20的殼體框架14被安裝在其上。耦合面63b可以對應於延伸部件20的安裝面20a。由於耦合面63b被形成為彎曲的,以對應於延伸部件20的安裝面20a,它可以被定義為一個彎曲表面或一個彎曲部件。在本實施例的圖式中,作為一個例子描述了安裝面20a形成在外殼框架14中,並且耦合面63b對應於這樣的安裝面20a的情況,但不限於此,安裝面20a可以形成在轉向管18b中。由於轉向管18b和延伸部件20的殼體框架14的外表面的至少一部分包括彎曲表面,所以耦合面63b可以被配置為包括與其對應的彎曲表面。也就是說,耦合面63b可以被配置成使電力接收裝置60與轉向管18b或延伸部件20的殼體框架14緊密接觸地安裝。
第一殼體62的前表面可以形成為具有一個彎曲的表面。也就是說,暴露在第一殼體62外部的表面62a的至少一部分可以形成為彎曲的形狀。由此,從外部施加到電力接收裝置60的衝擊可以被分散,從而可以提高第一殼體62本身和第一磁性部件66以及佈置在其中的第一線圈部件68的耐久性。此外,如將在下述描述的那樣,有可能穩定地容納第一磁性部件66,其至少有一部分形成於彎曲的表面。
第一磁性部件66可以被安置在第一殼體62中。第一磁性部件66可以被電動滑板車10中的電力接收裝置60所包圍,並且可以被配置為對應於 電力接收裝置60所安裝的安裝面20a(見圖6)。第一磁性部件66和將在下述描述的第二磁性部件86可以為線圈部件68和88執行遮罩功能。
第一磁性部件66可以包括第一磁性體66a,其至少有一部分被形成為彎曲的。第一磁性體66a可以被形成為部分彎曲,並且可以被形成為如圖6和7所示的整體彎曲。通過第一磁性體66a的彎曲形狀,電力接收裝置60的整體形狀可以形成為彎曲的,並且可以穩定地安裝在包括彎曲表面的電動滑板車10的延伸部件20上。
此外,由於第一磁性體66a的至少一部分形成為彎曲表面,第一線圈部件68配置在其上的第一線圈座面66aa的面積可以在寬度方向上比長度更廣地形成,並由此大大減少充電時間。
第一磁性部件66可包括從第一磁性體66a突出的第一線圈導向部件66b。第一線圈導引部件66b可在第一磁性體66a的縱向上形成長度。第一線圈導向部件66b可以從形成第一磁性體66a的凸形前表面的第一線圈座面66aa中突出,從而引導由佈置在第一線圈座面66aa上的第一線圈部件68產生的磁通量。
第一線圈部件68可放在第一磁性部件66的第一線圈座面66aa上。具體而言,第一線圈部件68可以放置在第一磁體66a的凸形第一線圈座面66aa上。由於第一線圈部件68是沿著第一線圈導向部件66b的外圓周纏繞的,它可以被第一線圈座面66aa穩定地支撐。由於第一磁體66a的第一線圈座面66aa形成在曲面中,因此第一線圈部分68可以在形成曲面的同時被配置。
第一線圈部件68可與控制器(未圖示)電連接。此外,第一線圈部件68可以通過控制器(未圖示)與電池26電性連接。
電力接收裝置60可包括一個座架夾具69。座架夾具69可設置在第一殼體62內以支援第一磁性部件66。也就是說,座架夾具69可以支援第一磁性部件66,從而使佈置在第一殼體62內的第一磁性部件66被固定。座架夾具69可以可拆卸地連接到第一殼體62上,或者可以與第一殼體62整體形成,作為第一殼體62的一個部件。然而,並不局限於此,座架夾具69的配置可以省略,也可以配置成使第一磁性部件66由第一殼體62的內表面支撐。
電力接收裝置60可包括一個衝擊吸收構件70。衝擊吸收構件70可以被配置為以預定的高度突出到第一殼體62的前面。當將電動滑板車10放置在充電站30中時,衝擊吸收構件70可以防止電力接收裝置60和電力傳輸裝置80由於兩個部件的接觸造成的衝擊而被損壞。
此外,衝擊吸收構件70可以被配置為在電力傳輸裝置80的第一線圈部件68和第二線圈部件88之間保持設定的距離,以使它們彼此間隔開,這將在下文中描述當電動滑板車10位於充電位置10b時。也就是說,當電動滑板車10位於充電位置10b時,可以配置成使第一線圈部件68和第二線圈部件88保持與通過衝擊吸收構件70的突出高度的預定間隔相互隔開。當第一和第二線圈部件68和88以預定的間隔相互隔開時,充電效率可達到最大。優選的是,預定的間隔是約1釐米或更多,約2釐米或更少。衝擊吸收構件70可從第一殼體62中伸出,以使線圈部件68和88以上述預定的距離相互隔開。
此外,衝擊吸收構件70可被配置為在電力接收裝置60和電力傳輸裝置80相互連接時對準它們的位置。電力傳輸裝置80包括將在下文中描述的座槽84b,並且衝擊吸收構件70在電力傳輸裝置80的座槽84b中就位,這 樣,電力接收裝置60的第一線圈部件68可以與電力傳輸裝置80的第二線圈部件88穩定地對準。
圖8是根據本發明的一個實施例的無線充電系統的充電站中的電力傳輸裝置的放大圖,圖9是根據本發明的一個實施例的無線充電系統的充電站中的電力傳輸裝置的爆炸立體圖,以及圖10是在圖8中B-B'線上截取的截面圖。
充電站30可以包括電力傳輸裝置80。
電力傳輸裝置80可由站體32支撐。電力傳輸裝置80可以被佈置在站體32中,以具有與電動滑板車10的電力接收裝置60被佈置的位置相對應的位置。
電力傳輸裝置80可包括第二殼體82、第二磁性部件86和第二線圈部件88。第二線圈部件88可以是一個傳輸線圈部件。
第二殼體82可以被配置為容納第二磁性部件86和第二線圈部件88。第二殼體82可包括具有形成在其一側的開口83a的殼體主體83,以及用於打開和關閉開口83a的蓋子84。第二磁性部件86和第二線圈部件88可以通過開口83a被安置在殼體主體83的內部空間83aa中,並且開口83a可以被蓋子84密封。
第二殼體82可被配置為容納第二磁性部件86和第二線圈部件88,從而保護第二磁性部件86和第二線圈部件88。第二殼體82可以被形成為具有整體的彎曲形狀。具體來說,第二殼體82可以被配置成至少其一部分形成一個彎曲的表面。
第二殼體82的前表面的至少一部分可以被形成為彎曲的。也就是說,第二殼體82的面向電力接收裝置60的表面的至少一部分可以形成為彎曲的形狀。由此,第二殼體82可以有一個形成在其前面的殼體空間84a,電力接收裝置60被安置在其中,並且電力接收裝置60可以被插入或安置在殼體空間84a中。
第二殼體82可包括座槽84b。電力接收裝置60的衝擊吸收構件70可以坐到座槽84b中。衝擊吸收構件70在電力傳輸裝置80的座槽84b中就位,從而使電力接收裝置60的第一線圈部件68可以與電力傳輸裝置80的第二線圈部件88穩定地對準。座槽84b可以佈置在第二殼體82的前表面上,以凹陷地形成,與衝擊吸收構件70相對應。
第二磁性部件86可被安置在第二殼體82中。第二磁性部件86可以被配置成與第一磁性部件66相對應。
第二磁性部件86可包括第二磁性體86a,其至少有一部分被形成為彎曲的。第二磁性體86a可以形成為部分彎曲,並且可以形成為整體彎曲,如圖9和10所示。通過第二磁性體86a的彎曲形狀,電力傳輸裝置80的整體形狀可以形成為彎曲的,從而允許具有彎曲表面的電力接收裝置60穩定地安裝在上面。
此外,由於第二磁性體86a的至少一部分形成為彎曲表面,第二線圈座面86aa上佈置第二線圈部件88的面積可以比寬度方向上的長度形成得更大,從而大大減少充電時間。
第二磁性部件86可包括從第二磁性體86a突出的第二線圈導向部件86b。第二線圈導向部件86b可以在第二磁性體86a的縱向上形成長度方 向。第二線圈導向部件86b可以從第二磁性體86a的凹陷的第二線圈座面86aa突出,從而引導由設置在第二線圈座面86aa上的第二線圈部件88產生的磁通量。
第二線圈部件88可以被放置在第二磁性體86的第二線圈座面86aa上。具體來說,第二線圈部件88可以放在第二磁性體86a的凹陷的第二線圈座面86aa上。由於第二線圈部件88是沿著第二線圈導向部件86b的外圓周纏繞的,所以它可以被第二線圈座面86aa穩定地支撐。由於第二磁性體86a的第二線圈座面86aa形成在曲面中,因此第二線圈部分88可以在形成曲面的同時被配置。第二線圈部件88可以與外部電源電性連接。第二線圈部件88可以無線地將電力傳送到第一線圈部件68。
第一線圈部件68和第二線圈部件88可分別包條導電線。導電線可包括導電材料。例如,該導電線可以包括導電金屬。具體來說,導電線可以包括至少一種選自銅、鎳、金、銀、鋅和錫的金屬。
導電線可以是Litz線,其中有多條細線被扭曲,然後進行塗層處理。例如,Litz線可以由10條或更多,100條或更多,或500條或更多的細股組成,特別是500至1500條細股。
導電線也可以用絕緣殼覆蓋。例如,絕緣殼可包括絕緣聚合物樹脂。具體來說,絕緣外殼可以包括聚氯乙烯(PVC)樹脂、聚乙烯(PE)樹脂、特氟隆樹脂、矽樹脂、聚氨酯樹脂等。
導電線可以以平面線圈的形式纏繞。具體來說,該平面線圈可以包括一個平面螺旋線圈。在這種情況下,平面線圈的形狀可以是橢圓形或多邊形,或具有圓角的多邊形,但並不特別限定。
線圈部分在平面視圖中可以具有中空形狀,從而具有外部尺寸Od和內部尺寸Id。例如,當線圈部件在平面圖中具有圓形甜甜圈形狀時,外部和內部尺寸可以指外部和內部直徑,而當線圈部件在平面圖中具有矩形甜甜圈形狀時,可以指空心矩形的內側和外側的長度。
具體來說,線圈部件的外部尺寸(Od)可以是50至1000毫米,100至500毫米,100至300毫米,200至800毫米,300至400毫米,或500至1000毫米。此外,線圈部分的內部尺寸(Id)可以是5到300毫米,10到200毫米,150到250毫米,或20到150毫米。
平面線圈中導電線的纏繞次數可以是5到50次,10到30次,5到30次,15到50次,或20到50次。
作為一個具體的例子,線圈部分是一個平面螺旋線圈,其中導電線被纏繞5至15次,可以有50至200毫米的外部尺寸和10至150毫米的內部尺寸。
在上述優選的平面線圈尺寸和規格範圍內,它可能適用於需要大容量電力傳輸的電動汽車等領域。
形成線圈部分的導電線的直徑(C)也可以控制在一個預定的範圍內。例如,導電線的直徑可以是0.1毫米或以上,0.5毫米或以上,1毫米或以上,2毫米或以上,或3毫米或以上。此外,導電線的直徑可以是10毫米或更小,8毫米或更小,7毫米或更小,6毫米或更小,或5毫米或更小。更具體地說,導電線的直徑可以是0.5至3毫米。
線圈部件的電感量可以是30μH或更大,50μH或更大,70μH或更大,或90μH或更大,也可以是150μH或更小,100μH或更小,80μH或更小,或60μH或更小,特別是30至60μH,或70至150μH,但不限於此。
第一磁性部件66和第二磁性部件86可以包括聚合物型磁性部件,包括黏合劑樹脂和填料。具體來說,磁性部件可以包括包括黏合劑樹脂和分散在黏合劑樹脂中的填料的聚合物型磁性部件。該聚合物型磁性部件可以包括聚合物型磁塊(PMB)。
在聚合物型磁性部件中,填料通過黏結劑樹脂相互結合,這樣就可以減少由於衝擊造成的損壞,同時減少整個大面積的缺陷。填料可以是氧化物填料,如鐵氧體(Ni-Zn基、Mg-Zn基、Mn-Zn基鐵氧體等);金屬填料,如坡莫合金、鐵屑和納米晶磁性材料;或其混合粉末。更具體地說,填料可以是具有Fe-Si-Al合金成分的鐵屑顆粒。
作為一個例子,該填料可以具有以下公式1的組成。
[公式1]Fe1-a-b-c Sia Xb Yc
在公式1中,X是Al、Cr、Ni、Cu或其組合:Y是Mn、B、Co、Mo或其組合;以及a、b和c分別在0.01
Figure 111105128-A0202-12-0022-19
a
Figure 111105128-A0202-12-0022-21
0.2,0.01
Figure 111105128-A0202-12-0022-22
b
Figure 111105128-A0202-12-0022-23
0.1,以及0
Figure 111105128-A0202-12-0022-24
c
Figure 111105128-A0202-12-0022-25
0.05的範圍內。具體來說,在公式1中,X可以是Al、Cr或其組合。
填料可以包括沙塵。
填料的平均顆粒直徑(D50)可在約1至300μm、約10至200μm或約30至150μm的範圍。當填料的平均顆粒直徑滿足上述範圍時,可以通過最小 化150至180℃溫度下的位置變化量,進一步提高磁性部件的耐熱性和磁性,從而提高充電效率。
基於聚合物型磁性部件的總重量,填充物的用量可以達到60%(重量百分比)或更多,70重量百分比或更多,或85重量百分比或更多。
例如,聚合物型磁性部件可包括填充劑,其含量為60至90重量%,70至90重量%,75至90重量%,78至90重量%,80至90重量%,85至90重量%,87至90重量%,或89至90重量%。如果填料的含量低於60wt.%,則聚合物型磁性部件的位置變化量增加,磁性部件的耐熱性能降低,這樣,磁性部件在高溫下可能發生變形和斷裂,從而導致磁性性能下降,降低充電效率。
黏合劑樹脂的熔點(Tm)可以是150至210℃。例如,黏合劑樹脂的熔點(Tm)可以是160至200℃,例如,160至180℃。當黏結劑樹脂的熔點(Tm)滿足上述範圍時,可以通過最大限度地減少150至180℃溫度下的位置變化量,進一步提高磁性部件的耐熱性和磁性,從而提高充電效率。
黏合劑樹脂可以包括至少一種選自以下組的樹脂:聚醯亞胺樹脂、聚醯胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、聚碳酸酯樹脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)樹脂、聚丙烯樹脂。聚乙烯樹脂,聚苯乙烯樹脂,聚苯硫醚(PSS)樹脂,聚醚醚酮(PEEK)樹脂,矽樹脂,丙烯酸樹脂,聚氨酯樹脂,聚酯樹脂,異氰酸酯樹脂和環氧樹脂。
黏合劑樹脂可以是一種可固化樹脂。具體來說,黏合劑樹脂可以是光固化樹脂和/或熱固化樹脂,特別是可以是一種能夠通過固化表現出黏性的樹脂。更具體地說,黏合劑樹脂可以使用包括至少一個可通過加熱固化的官能團或分子,如縮水甘油基、異氰酸酯基、羥基、羧基或醯胺基等;或至少一個可通 過活性能量固化的官能團或分子,如環氧化物基、環醚基、硫化物基、縮醛基或內酯基。上述官能團或分子可以是,例如,一個異氰酸酯基團(-NCO),一個羥基(-OH),或一個羧基(-COOH)。
具體來說,黏合劑樹脂可以包括至少一種選自聚醯胺樹脂、聚碳酸酯樹脂和聚丙烯樹脂的組。
此外,即使使用具有優良耐熱性的樹脂作為黏合劑樹脂,當該樹脂與填料混合不良時,在150至180℃的溫度下,其位置的變化量可能會增加。因此,選擇黏合劑樹脂和填料使其充分混合可能是很重要的。
例如,黏合劑樹脂可以使用聚醯胺樹脂,而填充物可以使用沙塵。
聚合物類型的磁性部件可以包含黏合劑樹脂,其用量為5至40重量%,10至40重量%,10至20重量%,5至20重量%,5至15重量%,或7至15重量%。
根據一個實施方案,聚合物型磁性部件可包括黏合劑樹脂和填料,其用量分別為10至40重量%和60至90重量%,以便在150至180℃的溫度下將其位置變化量控制在20%或以下。
根據一個實施方案,聚合物型磁性部件可以包括黏合劑樹脂和填料,其用量分別為10至20wt.%和80至90wt.%,以便在150至180℃的溫度下將其位置變化量控制在3%或以下。
此外,聚合物型磁性部件還可進一步包括一種添加劑。具體而言,聚合物型磁性部件可進一步包括至少一種選自磷酸和矽烷組成的組的絕緣塗層劑。添加劑和絕緣塗層劑的添加量可分別為0.1至10wt.%,基於聚合物型磁性部件的總重量。
當添加劑的含量包含在上述範圍內時,有利於減少在150至180℃溫度下的位置變化量,從而提高充電效率。
聚合物型磁性部件在79至90千赫的頻段內的磁導率可根據其材料的不同而不同,可在5至15萬的範圍內,具體為5至300、500至3,500或10,000至15萬,這取決於其具體材料。
此外,聚合物型磁性部件在79至90千赫的頻段內的磁損耗可根據其材料的不同而不同,可在0至50,000的範圍內,具體在0至1,000、1至100、100至1,000、或5,000至50,000的範圍內,這取決於其具體的材料。
作為一個具體的例子,當磁性部件是包括磁粉和黏合劑樹脂的聚合物型磁性部件時,具體地說,是聚合物型磁塊,其在79至90kHz的頻段內的磁導率可以是5至500,5至130,15至80,或10至50,而磁損失可以是0至50,0至20,0至15,或0至5。
聚合物型磁性部件可以以預定的速度拉長。例如,聚合物型磁性部件的伸長率可以達到0.5%或更高。這種伸長特性在沒有應用聚合物的陶瓷基磁性部件中很難獲得,即使大面積的磁性部件因撞擊而發生變形,也可以減少損壞。具體來說,聚合物型磁性部件的伸長率可以達到0.5%或以上,1%或以上,或2.5%或以上。伸長率的上限沒有特別限制,但當增加聚合物樹脂的含量以提高伸長率時,磁性部件的電感等物理性能可能會變差,因此伸長率最好設定為10%或以下。
由於第一磁性部件66和第二磁性部件86包括磁性粉末和聚合物樹脂,這些部件可以很容易地被製造成彎曲的形狀。例如,第一磁性部件66和第二磁性部件86可以通過注射工藝製造成彎曲的形狀。
此外,電力傳輸裝置80和電力接收裝置60可以分別包括用於執行通信的天線。例如,電力接收裝置60可以包括一個NFC天線,或類似的天線,以執行與電力傳輸裝置80的通信。也就是說,電力傳輸裝置80和電力接收裝置60可以通過天線相互發送和接收資訊。
以下將參照上述圖式,描述根據上述描述的電動車輛無線充電系統的充電過程。
使用者可將電動滑板車10放在充電站30中。此時,電力接收裝置60可以與電力傳輸裝置80對齊,並且電動滑板車10可以位於充電位置10b處。在此過程中,電動滑板車10的前輪22可以由充電站30的第一導向部件36引導,並且電動滑板車10的延伸部件20可以保持由充電站30的保持部件34放置。
當電動滑板車10被放置在充電站30中並且電力接收裝置60處於能夠被電力傳輸裝置80充電的狀態時,可以通過電力傳輸裝置80向電力接收裝置60無線地提供電力。然後,具有預定頻率的外部交流電壓可被施加到第二線圈部件88,並且電力可從第二線圈部件88無線地傳輸到第一線圈部件68。電池26可以通過無線傳輸到第一線圈部件68的電力執行充電操作。
當電動滑板車10被放置在充電站30中並且電力接收裝置60處於能夠被電力傳輸裝置80充電的狀態時,控制器(未圖示)可以通過輸出設備指示其為可充電狀態。輸出設備可以包括揚聲器、LED、顯示裝置等。控制器可以通過揚聲器輸出報警聲或蜂鳴聲,將LED從OFF狀態變為ON狀態,或改變LED的顏色以指示其為可充電狀態。此外,控制器可以通過一個單獨的顯示裝置指示它是可充電狀態。
以下將描述根據本發明的另一個實施例的用於電動車輛的無線充電系統。在下述的附加實施例中,與上述實施例中相同的配置將不重複描述,而用相同的參考數字表示。
圖11A和11B是說明在根據本發明的另一實施例的無線充電系統中,電動車輛被放置在充電站中的操作的視圖。
電力接收裝置60可以被安置在電動滑板車10的延伸部件20中。電力接收裝置60可以佈置在延伸部件20的轉向管18b和外殼框架14中的至少一個上。
充電站130可以包括包括保持部件134的站體132。
保持部件134可被配置為將電動滑板車10的延伸部件20和電力接收裝置60一起容納。保持部件134可以是凹形的,以便可放置電動滑板車10,並且可以具有形成在其中的保持空間134a,以容納電動滑板車10的延伸部件20和電力接收裝置60。也就是說,保持部件134可以從面向電動滑板車10的相對表面132a凹陷形成,以形成保持空間134a,電動滑板車10的延伸部件20被放置在站體132中。
在圖1至圖3所示的上述實施例中,已經描述了這樣的情況,即,設置在充電站30中的保持部件34和電力傳輸裝置80在垂直方向上相互隔開,這樣,由保持部分34容納在延伸部件20上的部分和電力接收裝置60相互隔開。
在本實施例中,充電站130的保持部件134將電力接收裝置60和延伸部件20容納在一起,並允許電力接收裝置60在容納的同時以可充電狀態操作。由此,使用者可以直觀地知道電動滑板車10的電力接收裝置60是否處於 可充電狀態或隨著電動滑板車10的放置而對準所需的位置,同時將電動滑板車10置於充電站130中。
電力傳輸裝置80可以被配置在保持部件134的內部。它可以被配置為電力傳輸裝置80被配置在保持部件134上,以與保持部件134一起形成保持空間134a。也就是說,電力傳輸裝置80可以被配置為暴露在保持空間134a上。在本實施例中,電力傳輸裝置80可以是保持部件134的一個零件。電力接收裝置60的衝擊吸收構件70可被安置在電力傳輸裝置80的座槽84b中。為此,座槽84b可被配置為暴露在保持空間134a中。
通過上述配置,當電力接收裝置60被安置在保持部件134的保持空間134a中時,它可以處於可充電狀態,能夠結合外殼無線地接收來自電力傳輸裝置80的電力。
充電站30可以包括一個安裝導件140。安裝導件140可以被佈置在保持空間134a上。安裝導件140可以可操作地以可彈性轉動的方式安裝在保持部件134中。
可以配置為,安裝導件140被電力接收裝置60或延伸部件20按壓,從而使安裝導件140被樞轉以插入保持部件134或彈性地返回到原始位置。也就是說,安裝導件140可以被操作,使安裝導件140在圖11A所示的從安裝部件134伸出的第一位置140a(即原始位置)和第二位置140b之間被樞轉,以通過被動力接收裝置60或延伸部件20壓制而插入保持部件134形成第一位置140a,圖11B中虛線-兩虛線所示。此外,安裝導件140可被操作以使安裝導件140彈性地返回到第三位置140c,如圖11B中的實線所示,在電力接收裝置60和延伸部件20被插入到保持空間134a後支撐著電力接收裝置60或延伸部件20 的後表面。由此,安裝導件140可以在第三位置140c處支撐放置在充電站30中的電動滑板車10。
安裝導件140可形成為與電力接收裝置60和延伸部件20的外表面相對應的形狀。安裝導件140可包括第一至第三導向面141a、141b和141c。
第一導向面141a可傾斜地形成,以便在安裝導件140被電動滑板車10從第一位置140a樞轉到第二位置140b時被電力接收裝置60壓住。第二導向面141b可傾斜地形成,以便在將電動滑板車10與充電站130分離時,在安裝導件140從第三位置140c樞轉到第一位置140a時被延伸部件20壓住。第三導向面141c可被配置為在電動滑板車10被放置在充電站130中時支撐延伸部件20的至少一部分。儘管為了描述的方便,已經分別描述了導向面,但它們並不限於此。安裝導件140可以具有所提供的任何配置,只要它能夠結合電動滑板車10的放置而充分地引導或支持電動滑板車10。
以下將描述具有根據上述配置的電動車輛的充電系統的操作。
如圖11A所示,為了將電動滑板車10放置在充電站130中,使用者可以將其移動到充電站130中。在被插入到保持部件134之前,安裝導件140可以位於第一位置140a。
在將電動滑板車10的延伸部件20和電力接收裝置60插入保持部件134的過程中,安裝導件140的第一導向面141a被電力接收裝置60壓住,並且安裝導件140從第一位置140a樞轉到第二位置140b。
當電動滑板車10的延伸部件20和電力接收裝置60被插入保持部件134,使電力接收裝置60處於能夠被電力傳輸裝置80充電的狀態時,安裝導件140從第二位置140b彈性地返回並樞轉到第三位置140c。在第三位置140c, 安裝導件140可以通過圖11B中所示的第三導引面141c來支撐延伸部件20。此外,第二導向面141b也可以支援電力接收裝置60。
當將電動滑板車10從充電站130上分離時,安裝導件140的第二導向面141b被電力接收裝置60壓住,並且安裝導件140可以從第三位置140c樞轉到第二位置140b。當電動滑板車10的延伸部件20和電力接收裝置60與保持部件134分離時,安裝導件140可以從第二位置140b彈性地返回到第一位置140a。
控制器(未圖示)可以通過安裝導件140檢測電動滑板車10的佈置狀態,並且可以選擇性地執行電動滑板車10對充電站130的保持。
換言之,控制器可以檢測到安裝導件140在第一位置140a到第三位置140c之間依次轉動,從而確定電動滑板車10是否被放置在保持部件134中,並通過檢測確定除電動滑板車10以外的其他類型的電動滑板車是否被放置在充電站130上。
此外,通過將安裝導件140保持在第三位置140c,控制器可以防止電動滑板車10被外力任意從充電站130上分離。
通過上述配置,電動滑板車10的放置和充電可以同時進行,並且可以省略單獨移動電動滑板車10以使電力傳輸裝置80與電力接收裝置60對齊的操作。此外,通過這一點,電動滑板車10的充電和安裝可以直觀地執行。
以下將描述根據本發明的另一實施例的用於電動車輛的無線充電系統。
圖12A和12B是說明在根據本發明的另一實施例的無線充電系統中,電動車輛被放置在充電站中的操作的視圖。
電力接收裝置60可以被安置在電動滑板車10的延伸部件20中。在本實施例中,電力接收裝置60可以被設置在延伸部件20的轉向管18b中。轉向管18b是轉向單元18的一個部件,並且被配置為可根據轉向而旋轉,從而電力接收裝置60可被配置為根據轉向管18b的旋轉而改變面向方向。
充電站230可以包括包括容納部分234的站體232。
保持部件234可以被配置為將電動滑板車10的延伸部件20和電力接收裝置60一起容納。保持部件234可以是凹形的,以便可以放置電動滑板車10,從而形成一個保持空間234a,在該空間中容納電動滑板車10的延伸部件20和電力接收裝置60。也就是說,保持部件234可以從面向電動滑板車10的相對表面232a凹陷形成,以便形成保持空間234a,電動滑板車10的延伸部件20放置在站體132中。
由於電力接收裝置60安裝在可旋轉地配置為轉向的轉向管18b上,即使在電動滑板車10被放置的狀態下,也可以改變面向方向。在本實施例中,當電力接收裝置60被佈置在保持空間234a中時,無論電力接收裝置60的第一線圈部件68朝向哪個方向,都可以執行充電。
電力傳輸裝置280可以包括多個第二線圈部件288。多個第二線圈部件288可以朝著保持空間234a並排排列。也就是說,多個第二線圈部件288可以沿著保持部件234的內周佈置。即使當電動滑板車10被放置在充電站230中時,轉向管18b可以與把手18a一起可旋轉地配置。
在充電站230中,在多個第二線圈部件288中,面向電力接收裝置60的第一線圈部件68的第二線圈部件288可被啟動以進行無線充電。也就是說,即使電動滑板車10的電力接收裝置60沒有被放置成如圖12B中虛線-兩 虛線所示的面向正面,電力也可以通過面向多個第二線圈部件288中的第一線圈部件68的第二線圈部件288無線地傳輸到電力接收裝置60的第一線圈部件68。
在本實施例中,已經描述了電力傳輸裝置80包括一個第二殼體282、多個第二線圈部件288和配置在第二殼體282內的多個第二磁性部件286的情況,但並不限於此。作為一個例子,可以提供和安排多個電力傳輸裝置280,分別具有第二殼體282、第二線圈部件288和第二磁性部件286。此外,電力傳輸裝置280可以被配置為在一個第二磁性部件286中安排多個第二線圈部件288。電力傳輸裝置80的形狀和數量不受限制。電力傳輸裝置80可以有任何配置,只要它能充分和有選擇地將多個第二線圈部件288與第一線圈部件68匹配。
透過上述配置,當將電動滑板車10放置在充電站230中時,不需要單獨操作將電力傳輸裝置280與電力接收裝置60對齊,並且電動滑板車10可以被穩定地充電。
以下將描述根據本發明的另一實施例的用於電動車輛的無線充電系統。
圖13是說明在根據本發明的另一實施例的無線充電系統中,將電動車輛置於充電站中的操作的視圖。
站體32可包括運動導向部件342。上述第一導向部件36可以被配置為在左右方向上引導電動滑板車10,而運動導向部件342可以被配置為在前後方向上引導電動滑板車10。運動導向部件342可以被定義為第二導向部件。導向部件可指第一導向部件36和運動導向部件342中的至少一個。換句話說,導向部件可指第一導向部件36和第二導向部件中的至少一個。導向部件可以在 電動滑板車10從駕駛位置10a移動到充電位置10b的方向上引導電動滑板車10。
運動導向部件342可以被配置為引導電動滑板車10的前輪22。運動導向部件342可以被配置為引導電動滑板車10的運動到充電位置10b並將其保持在充電位置10b。
運動導向部件342可以包括第一傾斜面342a和第二傾斜面342b。
第一傾斜面342a可以傾斜著形成,以便當電動滑板車10移動到充電位置10b時,前輪22可以被提升。也就是說,第一傾斜面342a可被配置為具有朝前增加的傾斜度。
第二傾斜面342b可被配置為當電動滑板車10位於充電位置10b時防止前輪22向後移動。也就是說,第二傾斜面342b可以被配置為具有朝向前面的傾斜度減少。
電動滑板車10可以通過運動導向部件342穩定地移動到充電位置10b並保持在該位置。
以下將描述根據本發明的另一實施例的用於電動汽車輛的無線充電系統。
圖14是說明根據本發明另一實施例的無線充電系統中電動車輛已被放置在充電站中的狀態的視圖。
站體32可以包括一個運動導向部件442。
運動導向部件442可以被配置為引導電動滑板車10的運動到充電位置10b並將其保持在充電位置10b。
運動導向部件442可以被配置為被抬起。具體而言,運動導向部件442可被配置為以預定的角度傾斜於第一導向部件36。運動導向部件442可以在第一和第二導向位置之間操作。第一導向位置是一種狀態,其中運動導向部件442被放置在地面上,如圖14中的虛線-兩點線所示。在第一導向位置,電動滑板車10在移動到充電位置10a期間可以移動到運動導向部件442的上表面。同時,第二引導位置可以是運動導向部件442從第一導向位置傾斜的位置,如圖14中的實線所示。當電動滑板車10的後輪23位於第一位置的運動導向部件442的上表面時,運動導向部件442可以傾斜到第二導向位置,從而使電動滑板車10可以作為一個整體向前傾斜地佈置。如上所述,通過運動導向部件442的傾斜操作,電動滑板車10可穩定地位於充電位置10b處。
當將電動滑板車10從充電站30分離時,運動導向部件442可以向下樞轉以位於第一導向位置。由於運動導向部件442位於第一導向位置,電動滑板車10可以容易地從充電站30向後移動。
此外,可以這樣配置,即電動滑板車10向充電位置10b的移動由單獨的檢測感測器(未圖示)檢測,並且運動導向部件442的操作由控制器(未圖示)根據檢測結果執行。此外,運動導向部件442的操作可以由控制器通過一個單獨的開關來執行。此外,運動導向部件442可以被配置為通過物理操作,如使用者的手動操作來提升。
以下將描述根據本發明的另一實施例的用於電動汽車輛的無線充電系統。
圖15是說明在根據本發明的另一實施例的無線充電系統中,電動車輛置於充電站中的操作的視圖。
站體32可以包括一個運動導向部件542。
運動導向部件542可以被配置為引導電動滑板車10的前輪22。運動引導部件542可以被配置為引導電動滑板車10的運動到充電位置10b並將其保持在充電位置10b。
運動導向部件542可以包括傾斜面542a和階梯部分542b。
傾斜面542a可傾斜地形成,以便當電動滑板車10移動到充電位置10b時,前輪22可被提升。也就是說,傾斜面542a可被配置為在移動方向上具有朝前增加的傾斜度。
階梯部分542b可被配置為當電動滑板車10位於充電位置10b時保持電動滑板車10的前輪22的位置。具體而言,階梯部分542b可以被配置為防止前輪22向前或向後移動。階梯部分542b以從傾斜面542a的前端開始的預定深度形成階梯形狀,這樣,固定在階梯部分542b中的前輪22可能不容易被分離。由此,電動滑板車10可以通過運動導向部件542穩定地移動到充電位置10b並保持在該位置。
因此,本發明的具體實施方案已被詳細說明和描述。然而,本發明並不局限於上述實施方案,本領域的技術人員將理解,在不背離以下申請專利範圍中所述的本發明的技術精神的情況下,可以實施各種改變和修改。
1:無線充電系統
10:電動滑板車
10a:駕駛位置
12:甲板體
14:外殼框架
16:腳踏板
18:轉向單元
18a:把手
18b:轉向管
20:延伸部件
22:前輪
23:後輪
24:驅動馬達
25:制動器
26:電池
30:充電站
32:站體
34:保持部件
36:導向部件
50:無線充電裝置
60:電力接收裝置
80:電力傳輸裝置
84a:外殼空間

Claims (16)

  1. 一種電動車輛,包括:
    腳踏板;
    延伸部件,其包括自該腳踏板延伸出來的外殼框架,以及可旋轉地耦接到該外殼框架的轉向管;
    把手,耦合到該轉向管以控制駕駛方向;以及
    電力接收裝置,其圍繞著該延伸部件的外表面的至少一部分。
  2. 如請求項1所述的電動車輛,其中,該電力接收裝置包括形成為彎曲的彎曲部件,以對應於該延伸部件的該外表面。
  3. 如請求項2所述的電動車輛,其中,該電力接收裝置包括:
    接收線圈部件;以及
    磁性部件,該接收線圈部件設置在該磁性部件中,其中,該磁性部件係形成為彎曲的以對應於該彎曲部件。
  4. 如請求項3所述的電動車輛,其中,該磁性部件包括具有線圈座面的磁性體,該接收線圈部件設在該線圈座面上,其中,該磁性體的至少一部分係被形成為彎曲的以對應於該彎曲部件。
  5. 如請求項4所述的電動車輛,其中,該磁性部件包括線圈導向部件,該線圈導向部件自該線圈座面伸出以引導由該接收線圈部件所產生的磁通量。
  6. 如請求項3所述的電動車輛,其中,該接收線圈部件對應於充電站的傳輸線圈部件,
    該電力接收裝置包括:
    殼體,該磁性部件係容納在該殼體中;以及
    衝擊吸收構件,其從該殼體中伸出以面對該傳輸線圈部件。
    其中,該衝擊吸收構件經配置成使該接收線圈部件和該傳輸線圈部件以設定的距離相互隔開。
  7. 一種充電站,包括:
    電力傳輸裝置,經配置以無線傳輸電力至電動車輛的電力接收裝置,
    其中,該電力傳輸裝置經配置以形成凹形的外殼空間,該電力接收裝置的彎曲表面容納於該凹形的外殼空間中。
  8. 如請求項7所述的充電站,其中,該電力傳輸裝置包括磁性部件,用於無線傳輸該電力到該電力接收裝置的傳輸線圈部件係安置在該磁性部件中,
    其中,該磁性部件包括磁性體,該磁性體包括線圈座面,該傳輸線圈部件座在該線圈座面上,其中,該磁性體係形成為彎曲的以對應於該電力收裝置的該彎曲表面。
  9. 如請求項8所述的充電站,其中,該磁性部件包括線圈導向部件,該線圈導向部件自該線圈座面伸出以引導由該傳輸線圈部件所產生的磁通量。
  10. 如請求項7所述的充電站,進一步包括:
    站體;以及
    保持部件,形成在該站體中以形成保持空間,該電動車輛放置於該保持空間中;
    其中,該電傳輸裝置經配置以暴露在該保持空間中,以無線傳輸電力至放置在該保持空間中的該電力接收裝置。
  11. 如請求項10所述的充電站,其中,該電力傳輸裝置係設置成面對該保持空間,並且包括沿該保持部件的內周佈置的多個傳輸線圈部件,
    其中,該多個傳輸線圈部件中的至少一個經配置以對應於該電動車輛的該接收線圈部件。
  12. 如請求項7所述的充電站,其中,該電動車輛位於作為可駕駛位置的駕駛位置和充電位置之間,在該充電位置中,該電動車輛放置在該充電站中以無線接收來自該電力傳輸裝置的該電力,
    其中,該充電站包括導向部件,該導向部件經配置以在該電動車輛從該駕駛位置向該充電位置移動的方向上引導該電動車輛,
    其中,該導向部件包括:
    第一導向部件,經配置以在左-右方向上引導該電動車輛;以及
    第二導向部件,經配置以在前-後方向上引導該電動車輛。
  13. 如請求項12所述的充電站,其中,該第二導向部分包括:
    第一傾斜面,傾斜地形成以使該電動車輛在移動方向上提升;以及
    第二傾斜面,其在該移動方向上從該第一傾斜面延伸,並在該移動方向傾斜向下形成以使該電動車輛保持在該充電位置。
  14. 如請求項12所述的充電站,其中,該第二導向部件在以下之間操作,
    第一導向位置,在該第一導向位置中,該第二導向部件放置在地面上;及
    第二導向位置,在該第二導向位置中,該第二導向部件以預定的角度傾斜於該地面,從而使置於該第二導向部件上的該電動車輛移動到該充電位置。
  15. 如請求項12所述的充電站,其中,該電動車輛包括前輪和後輪,
    其中,該第二導向部件包括:
    傾斜面,傾斜地形成使得該電動車輛在移動方向上升高;以及
    從該傾斜面向該移動方向佈置的階梯部分,並從該傾斜面的一端形成階梯狀,以使該前輪卡在該階梯部分。
  16. 一種用於電動車輛的無線充電系統,包括:
    電動車輛,其包括電池,及經配置以向該電池提供電力的電力接收裝置;以及
    充電站,其包括電力傳輸裝置,該電力傳輸裝置經配置以無線傳輸該電力至該電力接收裝置,且該充電站經配置以放置該電動車輛,
    其中,該電力接收裝置經配置以圍繞該電動車輛的外表面的至少一部分。
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