TWI804939B - 無線充電系統及其充電站 - Google Patents

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Abstract

一種無線充電系統包含一電力發送模組與一電力接收模組。電力發送模組包含一第一充電頭及複數個第一線圈。這些第一線圈位於第一充電頭上，且彼此並聯連接。電力接收模組包含一第二充電頭及複數個第二線圈。這些第二線圈位於第二充電頭上，且彼此並聯連接。當第一充電頭對接第二充電頭，每個第一線圈面對並感應其中一第二線圈。

Description

無線充電系統及其充電站
本發明有關於一種無線充電系統，尤指一種透過線圈進行充電之無線充電系統。
近年來無線充電技術被廣泛地應用於電動車的充電工作上。舉例來說，當電動車停靠至充電站時，充電站之供電線圈與電動車之接收線圈產生感應，從而提供所需電力。
然而，為了快速提供大量電力，充電站之供電線圈難免伴隨龐大體積，進而衍生占用空間及妨礙美觀等問題。如此，業者通常將所述供電線圈埋入停靠區域的地面，而對上方之電動車進行充電工作。
然而，安裝龐大體積之供電線圈的工程相當複雜且耗時，不僅需要進行刨挖、拉線與恢復等施作工程，所產生大量的噪音也難以接受，更需要突破難關以取得管理單位之施工允許。
由此可見，上述技術顯然仍存在不便與缺陷，而有待加以進一步改良。因此，如何能有效地解決上述不便與缺陷，實屬當前重要研發課題之一，亦成爲當前相關領域亟需改進的目標。
本發明之一目的在於提供一種無線充電系統及其充電站，用以解決以上先前技術所提到的困難。
本發明之一實施例提供一種無線充電系統。無線充電系統包含一電力發送模組與一電力接收模組。電力發送模組包含一第一充電頭及複數個第一線圈。這些第一線圈位於第一充電頭上，且彼此並聯連接。電力接收模組包含一第二充電頭及複數個第二線圈。這些第二線圈位於第二充電頭上，且彼此並聯連接。當第一充電頭對接第二充電頭，每個第一線圈面對並感應其中一第二線圈。
依據本發明一或複數個實施例，第一充電頭具有一第一表面，這些第一線圈依序排列於第一表面，且這些第一線圈之軸心彼此平行。第二充電頭具有一第二表面，這些第二線圈依序排列於第二表面，且這些第二線圈之軸心彼此平行。如此，當第一充電頭對接第二充電頭時，每個第一線圈之軸心與該些第二線圈其中之一的軸心共軸。
依據本發明一或複數個實施例，這些第一線圈排列於第一充電頭內，且這些第一線圈具有相同軸心。這些第二線圈排列於第二充電頭內，且這些第二線圈具有相同軸心。如此，當第一充電頭對接第二充電頭時，這些第一線圈介於這些第二線圈之間，且這些第一線圈與第二線圈具有相同軸心。
依據本發明一或複數個實施例，第二充電頭包含一插槽。這些第二線圈位於第二充電頭內，插槽介於這些第二線圈之間。第一充電頭包含一插件，這些第一線圈位於插件內，且這些第一線圈具有相同軸心。如此，當第一充電頭對接第二充電頭時，插件伸入插槽內，使得各第一線圈與相對應之第二線圈具有相同軸心。
依據本發明一或複數個實施例，這些第二線圈分別面對插槽之二相對內面。這些第一線圈分別面對插件之二相對外側。
依據本發明一或複數個實施例，第二充電頭包含複數個插槽，且這些插槽依序排列於第二充電頭之一面。每個插槽之二相對內面分別配置這些第二線圈其中之一。第一充電頭包含複數個插件，每個插件配置有這些第一線圈其中之一。如此，當這些插件分別伸入這些插槽內，每第一線圈介於二個第二線圈之間。
依據本發明一或複數個實施例，第二充電頭包含複數個插槽，且這些插槽依序排列於第二充電頭之一面上。每個插槽之二相對內面分別配置有這些第二線圈其中之一。第一充電頭包含複數個插件，每個插件之一側配置有這些第一線圈其中之一。如此，當這些插件分別伸入這些插槽內，各插槽中之第二線圈面向相對應之插件上之第一線圈。
依據本發明一或複數個實施例，相鄰二個第一線圈之間或是相鄰二個第二線圈之間具有一隔離實體。
依據本發明一或複數個實施例，第一充電頭包含一第一殼體。第一殼體具有一第一表面。這些第一線圈分別固定於第一殼體內，且這些第一線圈之軸心係垂直於第一表面。第二充電頭包含一第二殼體及一狹長凹槽。第二殼體具有一第二表面。狹長凹槽形成於第二表面，以容納第一殼體。這些第二線圈分別固定於第二殼體內，這些第二線圈之軸心係垂直於第二表面。
依據本發明一或複數個實施例，第一充電頭包含複數個第一凹部。這些第一凹部位於第一殼體之第一表面上，每個第一線圈埋藏於第一殼體內且面對這些第一凹部其中之一。第二充電頭更包含複數個第二凹部，這些第二凹部位於狹長凹槽內，每個第二線圈埋藏於第二殼體內且面對這些第二凹部其中之一。
本發明之一實施例提供一種充電站。充電站包含一基座及複數個第一線圈。基座包含一充電頭。這些第一線圈位於充電頭上，且彼此並聯連接，用以面對並感應一移動設備之一第二線圈。
依據本發明一或複數個實施例，這些第一線圈依序排列於充電頭內，且這些第一線圈之軸心彼此平行。
依據本發明一或複數個實施例，這些第一線圈依序排列於充電頭內，且這些第一線圈之軸心彼此共軸。
依據本發明一或複數個實施例，充電站更包含一容置槽。容置槽位於基座上，使得充電頭可更換地位於容置槽內。
依據本發明一或複數個實施例，基座更包含一第一部分、一第二部分及一移動模組。充電頭位於第一部分上，移動模組連接第一部分與第二部分，用以帶動充電頭與第二部分相對移動。
如此，透過以上各實施例之所述架構，本發明能夠縮小供電線圈之體積，可以不須採用包覆於地面的工程，進而降低成本與工時，以及提高使用者安裝意願。
以上所述僅係用以闡述本發明所欲解決的問題、解決問題的技術手段、及其產生的功效等等，本發明之具體細節將在下文的實施方式及相關圖式中詳細介紹。
以下將以圖式揭露本發明之複數個實施例，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明各實施例中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。
第1圖為本發明一實施例之無線充電系統10的示意圖。第2圖為第1圖之無線充電系統10之電子方塊圖。如第1圖至第2圖所示，無線充電系統10包含一電力發送模組100與一電力接收模組500。電力發送模組100包含一第一充電頭280、多個第一線圈340與一控制電路350。這些第一線圈340間隔排列於第一充電頭280上，且這些第一線圈340彼此並聯連接。控制電路350電連接這些第一線圈340，並連接外部之一電源P，用以轉換電源P之電力並傳送至這些第一線圈340。電力接收模組500包含一第二充電頭700、多個第二線圈840與一電力儲存裝置900。這些第二線圈840位於第二充電頭700上，且彼此並聯連接。電力儲存裝置900電連接這些第二線圈840。
如此，當第一充電頭280對接第二充電頭700時，第一線圈340能夠分別面對並感應這些第二線圈840，從而讓第二線圈840產生並發送電力至電力儲存裝置900進行充電，從而對電力儲存裝置900進行充電。
舉例來說，無線充電系統10更包含一充電站200與一移動設備600。充電站200包含一基座210與一容置槽270。容置槽270位於基座210上，用以容置第一充電頭280，且第一充電頭280可更換地位於容置槽270內。其他實施例中，第一充電頭280也可能固定於容置槽270內。移動設備600為一電動車，第二充電頭700可埋設於電動車之後車廂或固定於後車廂之外，然而，本發明不限於此。
需定義的是，第一線圈340以及第二線圈840分別呈螺旋狀或同心圓狀，分別圍繞出具有軸心A的開口，相互面對之第一線圈340以及第二線圈840彼此相互重疊且具有共軸之軸心A。
第3A圖為本發明一實施例之第一充電頭280與第二充電頭700的示意圖。第3B圖為第3A圖之第一充電頭280與第二充電頭700相互對接的示意圖。如第3A圖與第3B圖所示，第一充電頭280具有一第一殼體281。第一殼體281具有一狹長狀之第一表面282。這些第一線圈340依序排列於第一殼體281之第一表面282附近。舉例來說，第一表面282沿著一第一延伸方向(如X軸方向) 延伸，這些第一線圈340沿著第一延伸方向(如X軸方向)單列排列於第一表面282附近，且這些第一線圈340之軸心A彼此平行，然而，本發明不限於此排列方式。每個第一線圈340之軸心A係垂直於第一表面282。第二充電頭700具有一第二殼體710。第二殼體710具有一狹長狀之第二表面711。這些第二線圈840依序排列於第二殼體710之第二表面711附近。舉例來說，第二表面711沿著一第二延伸方向(如X軸方向) 延伸，這些第二線圈840沿著第二延伸方向(如X軸方向)單列排列於第二表面711上，然而，本發明不限於此排列方式。每個第二線圈840之軸心A係垂直於第二表面711。
需瞭解到，在本實施例中，上述之第一線圈340依序排列於第一表面282係指這些第一線圈340配置於第一殼體281之內部空間，且接觸或相當接近第一表面282的對應位置，或者，包覆於第一殼體281內，且接觸或相當接近第一殼體281之第一表面282的對應位置。上述之第二線圈840依序排列於第二表面711係指這些第二線圈840配置於第二殼體710之內部空間，且接觸或相當接近第二表面711的對應位置，或者，包覆於第二殼體710內，且接近第二殼體710之第二表面711的對應位置。
如此，如第3B圖所示，當第一充電頭280對接第二充電頭700時，第一殼體281之第一表面282面向第二殼體710之第二表面711，且第一殼體281之第一表面282與第二殼體710之第二表面711保持間距，且每個第一線圈340對齊其中一第二線圈840，且第二線圈840與第一線圈340相互重疊且保持間隔，並且每組相互對齊之第一線圈340與第二線圈840具有共同之軸心A。
在一實施例中，若是第一線圈340埋藏於第一表面282之內側，第二線圈840埋藏於第二表面711之內側，第一表面282亦可以緊貼於第二表面711。在一實施例中，第二殼體710可透過磁吸、卡合等固定方式固定於第一殼體281，使第一線圈340對準第二線圈840，以提升充電效率。在一實施例中，本案之無線充電系統可採用磁共振充電技術，以符合大功率車用充電之需求。對於磁共振充電技術而言，第一線圈340與第二線圈840間需維持一定距離，以提供較佳的充電效率，第一線圈340太過靠近第二線圈840反而會導致充電效率下降。本發明之第一線圈340至第一表面282的距離以及第二線圈840至第二表面711之距離，即可參考此距離進行調整。
第4A圖為本發明一實施例之第一充電頭300與第二充電頭800從一視角觀察的示意圖。第4B圖為第4A圖之第一充電頭300與第二充電頭800從另一視角觀察的示意圖。第4C圖為第4A圖之第一充電頭300與第二充電頭800相互對接的示意圖。如第4A圖與第4B圖所示，本實施例與上述實施例大致相同，其差異在於，第二充電頭800包含單一插槽811。單一插槽811開設於第二殼體810之第二表面813上。二個第二線圈840分別位於單一插槽811之二相對內面812。更具體地，此些第二線圈840彼此並列地位於第二殼體810內，意即，第二線圈840彼此相互重疊，且具有共軸之軸心A，單一插槽811介於這些第二線圈840之間，且此軸心A穿過上述單一插槽811之二相對內面812。須了解到，上述第二線圈840分別位於單一插槽811之二相對內面812是指每個第二線圈840配置於第二殼體810之內部空間，且接觸或相當接近單一插槽811之其中一內面812的對應位置，或者，包覆於第二殼體810內，且接觸或相當接近對應之內面812的對應位置。
二個第一線圈340分別並列地位於第一充電頭300之第一殼體320之二相對外側320S，意即，第一線圈340彼此相互重疊且具有共軸之軸心A。須了解到，上述第一線圈340分別位於第一殼體320之二相對外側320S是指每個第一線圈340配置於第一殼體320之內部空間，且接觸或相當接近第一殼體320之其中一外側320S的對應位置。
如此，如第4C圖所示，當第一殼體320當作一插件而插入單一插槽811時，這些第一線圈340恰好介於這些第二線圈840之間，使得第一殼體320之一側的第一線圈340與第二線圈840彼此重疊，且保持間隔，第一殼體320之另側的第一線圈340與另一第二線圈840之正投影彼此重疊且保持間隔，且這些第一線圈340與第二線圈840共同具有單一軸心A。如此，能夠讓第一充電頭300更有效地定位於第二充電頭800上。
更具體地，如第4A圖與第4B圖所示，第一殼體320之二相對外側320S分別凹設有一第一凹陷區321，且每個第一線圈340分別固定於第一殼體320內，且面向其中一第一凹陷區321之底面322。單一插槽811之二相對內面812分別凹設有一第二凹陷區821，且每個第二線圈840分別固定於第二殼體810內，面向其中一第二凹陷區821之底面823。如第4B圖與第4C圖所示，當第一殼體320插入第二殼體810的單一插槽811時，第一殼體320各側的第一凹陷區321接通對應之第二凹陷區821，使得相互接通之第一凹陷區321與第二凹陷區821所共同形成介於第二線圈840與第一線圈320之間的一空氣間隔。
需瞭解到，第一殼體320具有足夠之厚度以阻絕線圈之間的感應干擾，換句話說，位於第一殼體320不同側之第一線圈340之間具有一隔離實體(例如金屬)。
第5A圖為本發明一實施例之第一充電頭301與第二充電頭801從一視角觀察的示意圖。第5B圖為第5A圖之第一充電頭301與第二充電頭801從另一視角觀察的示意圖。如第5A圖與第5B圖所示，本實施例與上述實施例大致相同，其差異在於，第二充電頭801包含多數個(如三個)插槽822，且這些插槽822沿著第二表面824之第二延伸方向(如X軸方向)依序排列於第二殼體820之第二表面824上。三個第二線圈840相互重疊於第二殼體820之內部，且這些第二線圈840具有共軸之軸心A。每個插槽822之其中一內面812配置有其中一個第二線圈840，更具體地，每個插槽822內之同側的內面812之內部固設有其中一第二線圈840。第一充電頭301更具有多數個(如三個)插件310。這些插件310沿第一表面324之第一延伸方向(如X軸方向)依序排列於第一殼體323之第一表面324上。每個第一線圈340配置於其中一插件310之內部，面向且接近對應之插件310之外側。這些第一線圈340相互重疊，且具有共軸之軸心A。換句話說，這些插件310之同側內配置有其中一第一線圈340。第一線圈340之數量與第二線圈840之數量相同。如此，當這些插件310分別伸入這些插槽822內，每個第二線圈840恰好面向對應第一線圈340。
須了解到，位於其中一插槽822內的第一線圈340以及位於另一插槽822內的第二線圈840之間具有一隔離實體，然而，本發明不限於此，其他實施例中也可以不需隔離實體，僅以夾設一空氣間隔，以阻絕線圈之間的感應干擾。
第6圖為本發明一實施例之第一充電頭302與第二充電頭802相互對接的示意圖。如第6圖所示，本實施例與上述實施例大致相同，其差異在於，每個插槽822之二相對內面分別配置有第二線圈840，更具體地，每個插槽822內之二相對內面812之內部分別固設有一第二線圈840。每個插件之一側配置有第一線圈340，更具體地，這些插件310之內部分別僅配置有一第一線圈340。第二線圈840之數量大於第一線圈340之數量。舉例來說，第一線圈340之數量為3個，第二線圈840之數量為6個。
如此，當這些插件310分別伸入這些插槽822內，使得這些插件310分別抵靠對應之插槽822的底面825，每個插槽822中之第一線圈340介於二個第二線圈840之間。
須了解到，由於每個第一線圈340位於對應之插件310內部之中間位置，此第一線圈340與其兩相對側之第二線圈840之間具有合適之相隔距離，故，第一充電頭302之對應位置可以不具有上述實施例之第一凹陷區，第二充電頭802之對應位置可以不具有上述實施例之第二凹陷區。
第7A圖為本發明一實施例之第一充電頭303與第二充電頭803從一視角觀察的示意圖。第7B圖為第7A圖之第一充電頭303與第二充電頭803從另一視角觀察的示意圖。第7C圖為第7A圖之第一充電頭303與第二充電頭803相互對接的示意圖。如第7A圖與第7B圖所示，第一充電頭303包含一第一殼體325及多個第一凹部330。第一殼體325具有一第一表面324。第一表面324沿著第一延伸方向(如X軸方向)延伸，這些第一凹部330沿著第一延伸方向(如X軸方向)依序單列排列於第一表面324。這些第一線圈340分別固定(例如埋設或鎖固)於第一殼體325之內部，且這些第一線圈340分別一對一地面對且對齊這些第一凹部330之底面330B，且接觸或位於相當接近這些第一凹部330之底面330B的對應位置，換句話說，這些第一線圈340之軸心A彼此平行，每個第一線圈340之軸心A垂直於第一表面282之底面833B。每個第一線圈340設置於第一凹部330之後方位置，有助於隔離各個線圈彼此間之干擾。
第二充電頭803包含一第二殼體830、一狹長凹槽831及多個第二凹部833。第二殼體830具有一第二表面834。狹長凹槽831形成於第二表面834上，且狹長凹槽831之尺寸等於第一殼體325之尺寸。這些第二凹部833沿著狹長凹槽831之一長軸方向(如X軸方向)依序排列於狹長凹槽831之底面832。這些第二線圈840分別固定(例如埋設或鎖固)於第二殼體830內，且這些第二線圈840之軸心A彼此平行，並且正交狹長凹槽831之長軸方向(如X軸方向)。這些第二線圈840分別一對一地面對且對齊這些第二凹部833之底面833B，且接觸或位於相當接近這些第二凹部833之底面的833B對應位置。換句話說，這些第一線圈340之軸心A彼此平行，每個第一線圈340之軸心A垂直於第一表面282之底面833B。將第二線圈840分別設置於第二凹部833之後方位置，有助於隔離各個線圈彼此間之干擾。如此，當第一殼體325可移除地伸入狹長凹槽831內，每個第二凹部833接通其中一第一凹部330。
第8圖為本發明一實施例之無線充電系統11的充電站201的立體圖。如第8圖所示，本實施例與第1圖之實施例大致相同，其差異在於，基座210更包含一底座220、一支架230及一移動模組240。支架230分別連接第一充電頭280與底座220。移動模組240廣義地連接底座220與支架230，以便帶著第一充電頭280於底座220上進行相對移動。更具體地，移動模組240能夠帶著第一充電頭280沿著三維方向(如X、Y及Z軸)至少其中之一進行相對移動。
舉例來說，移動模組240包含滑柱241與滑道242。滑道242開設於支架230上，滑柱241穿過滑道242，且固接至底座220上。如此，藉由支架230沿著滑柱241直線移動，支架230上之第一充電頭280能夠沿著X軸進行相對移動。其他實施例中，移動模組240也能夠透過類似方式滿足支架230上之第一充電頭280沿著Z軸方向移動。
基座210更包含一動力馬達260。充電頭280上的偵測器250能夠偵測出移動設備600之即時停靠位置。動力馬達260連接移動模組240與偵測器250，用以依據偵測器250之偵測訊號，驅動移動模組240沿著三維方向(如X、Y及Z軸)至少其中之一進行相對移動。
第9圖為本發明一實施例之無線充電系統的充電站200的立體圖。如第9圖所示，本實施例與第1圖之實施例大致相同，其差異在於，充電站200更包含一固定框410、一滑軌件420、一摺疊模組430及一連接肋440。固定框410用以固定至一物體(例如牆面W)。滑軌件420可滑移地位於固定框410上。摺疊模組430包含一第一臂體431、一第二臂體432與一第三臂體433。第一臂體431之一端透過樞軸T1樞設至滑軌件420上，另端透過樞軸T2樞設至第二臂體432之一端。第三臂體433之一端透過樞軸T3樞設至第二臂體432之另端，且第二臂體432與第三臂體433彼此正交。連接肋440呈L型，其一端透過樞軸T4樞設至第三臂體433之另端，其另端透過樞軸T5樞設至基座210之第一充電頭280。連接肋440能夠相對第三臂體433轉動，以帶動第一充電頭280。
如此，透過滑軌件420相對固定框410進行滑動，滑軌件420能夠沿橫向方向(如X軸)帶動摺疊模組430、連接肋440及第一充電頭280進行直線移動。
依據繞著樞軸T1、T2之轉動方式，第一臂體431與第二臂體432能夠轉動，以拉大或縮短第一臂體431與第二臂體432，以讓第一充電頭280沿著Y軸方向接近或遠離固定框410。此外，將滑軌件420、第一臂體431與第二臂體432共同疊合在一起時，第二臂體432能夠收入第一臂體431之條狀凹槽431S內，以縮小體積及節省收納空間。再者，透過繞著樞軸T3轉動第三臂體433之方式，第三臂體433能夠帶動連接肋440及第一充電頭280轉動。透過繞著樞軸T4轉動連接肋440之方式，連接肋440帶著第一充電頭280轉動。透過第一充電頭280繞著樞軸T5轉動之方式，第一充電頭280能夠相對連接肋440轉動。
如此，使用者能夠操作上述滑軌件420、摺疊模組430及連接肋440至少其中之一以對齊移動設備之第二充電頭(如第1圖)。
最後，上述所揭露之各實施例中，並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，皆可被保護於本發明中。因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
10、11:無線充電系統 100:電力發送模組 200、201:充電站 210:基座 220:底座 230:支架 240:移動模組 241:滑柱 242:滑道 250:偵測器 260:動力馬達 270:容置槽 280:第一充電頭 281:第一殼體 282:第一表面 300、301、302、303:第一充電頭 310:插件 320:第一殼體 320S:外側 321:第一凹陷區 322:底面 323:第一殼體 324:第一表面 325:第一殼體 330:第一凹部 330B:底面 340:第一線圈 350:控制電路 410:固定框 420:滑軌件 430:摺疊模組 431:第一臂體 431S:條狀凹槽 432:第二臂體 433:第三臂體 440:連接肋 500:電力接收模組 600:移動設備 700:第二充電頭 710:第二殼體 711:第二表面 800、801、802、803:第二充電頭 810:第二殼體 811:單一插槽 812:內面 813:第二表面 820:第二殼體 821:第二凹陷區 822:插槽 823:底面 824:第二表面 825:底面 830:第二殼體 831:狹長凹槽 832:底面 833:第二凹部 833B:底面 834:第二表面 840:第二線圈 900:電力儲存裝置 A:軸心 P:電源 T1~T5:樞軸 W:牆面 X、Y、Z:軸
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下： 第1圖為本發明一實施例之無線充電系統的示意圖； 第2圖為第1圖之無線充電系統之電子方塊圖； 第3A圖為本發明一實施例之第一充電頭與第二充電頭的示意圖； 第3B圖為第3A圖之第一充電頭與第二充電頭相互對接的示意圖； 第4A圖為本發明一實施例之第一充電頭與第二充電頭從一視角觀察的示意圖； 第4B圖為第4A圖之第一充電頭與第二充電頭從另一視角觀察的示意圖； 第4C圖為第4A圖之第一充電頭與第二充電頭相互對接的示意圖； 第5A圖為本發明一實施例之第一充電頭與第二充電頭從一視角觀察的示意圖； 第5B圖為第5A圖之第一充電頭與第二充電頭從另一視角觀察的示意圖； 第6圖為本發明一實施例之第一充電頭與第二充電頭相互對接的示意圖； 第7A圖為本發明一實施例之第一充電頭與第二充電頭從一視角觀察的示意圖； 第7B圖為第7A圖之第一充電頭與第二充電頭從另一視角觀察的示意圖； 第7C圖為第7A圖之第一充電頭與第二充電頭相互對接的示意圖； 第8圖為本發明一實施例之無線充電系統的充電站的立體圖；以及 第9圖為本發明一實施例之無線充電系統的充電站的立體圖。
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10:無線充電系統
100:電力發送模組
340:第一線圈
350:控制電路
500:電力接收模組
840:第二線圈
900:電力儲存裝置
P:電源

Claims (15)

  1. 一種無線充電系統，包括：一電力發送模組，包含：一第一充電頭；複數個第一線圈，依序排列於該第一充電頭上，且彼此並聯連接，其中該些第一線圈之軸心彼此平行，或彼此平行共軸；以及一電力接收模組，包含：一第二充電頭；以及複數個第二線圈，位於該第二充電頭上，且彼此並聯連接，其中當該第一充電頭對接該第二充電頭時，各該第一線圈面對並感應該些第二線圈至少其中之一。
  2. 如請求項1所述之無線充電系統，其中該第一充電頭具有一第一表面，該些第一線圈依序排列於該第一表面，且該些第一線圈之軸心彼此平行；以及該第二充電頭具有一第二表面，該些第二線圈依序排列於該第二表面，且該些第二線圈之軸心彼此平行，其中當該第一充電頭對接該第二充電頭時，該第一表面面對該第二表面，且各該第一線圈之軸心與該些第二線圈其中之一的軸心共軸。
  3. 如請求項1所述之無線充電系統，其中該些 第一線圈排列於該第一充電頭內，且該些第一線圈具有相同軸心，該些第二線圈排列於該第二充電頭內，且該些第二線圈具有相同軸心，其中當該第一充電頭對接該第二充電頭時，該些第一線圈介於該些第二線圈之間，且該些第一線圈與該些第二線圈具有相同軸心。
  4. 如請求項1所述之無線充電系統，其中該第二充電頭包含一插槽，該些第二線圈位於該第二充電頭內，該插槽係介於該些第二線圈之間；以及該第一充電頭包含一插件，該些第一線圈位於該一插件內，且該些第一線圈具有相同軸心，其中當該第一充電頭對接該第二充電頭時，該插件伸入該插槽內，使得各該第一線圈與相對應之該第二線圈具有相同軸心。
  5. 如請求項4所述之無線充電系統，其中該些第二線圈分別面對該插槽之二相對內面，該些第一線圈分別面對該插件之二相對外側。
  6. 如請求項1所述之無線充電系統，其中該第二充電頭包含複數個插槽，且該些插槽依序排列於該第二充電頭之一面，各該插槽之二相對內面分別配置有該些第二線圈其中之一；以及 該第一充電頭包含複數個插件，各該插件配置有該些第一線圈其中之一，其中當該些插件分別伸入該些插槽內，各該第一線圈介於二個該些第二線圈之間。
  7. 如請求項1所述之無線充電系統，其中該第二充電頭包含複數個插槽，且該些插槽依序排列於該第二充電頭之一面，各該插槽之二相對內面其中之一配置有該些第二線圈其中之一；以及該第一充電頭包含複數個插件，各該插件之一側配置有該些第一線圈其中之一，其中當該些插件分別伸入該些插槽內，各該插槽中之該第二線圈面向相對應之該插件上之該第一線圈。
  8. 如請求項7所述之無線充電系統，其中，相鄰二個該些第一線圈之間或是相鄰二個該些第二線圈之間具有一隔離實體。
  9. 如請求項1所述之無線充電系統，其中該第一充電頭包含：一第一殼體，具有一第一表面，其中該些第一線圈分別固定於該第一殼體內，且該些第一線圈之軸心係垂直於該第一表面；以及該第二充電頭包含： 一第二殼體，具有一第二表面；以及一狹長凹槽，形成於該第二表面，以容納該第一殼體，其中該些第二線圈分別固定於該第二殼體內，且該些第二線圈之軸心係垂直於該第二表面。
  10. 如請求項9所述之無線充電系統，其中該第一充電頭包含複數個第一凹部，該些第一凹部位於該第一殼體之該第一表面上，其中各該第一線圈埋藏於該第一殼體內且面對該些第一凹部其中之一；以及該第二充電頭更包含複數個第二凹部，該些第二凹部位於該狹長凹槽內，其中各該第二線圈埋藏於該第二殼體內且面對該些第二凹部其中之一。
  11. 一種充電站，包含：一基座，包含一充電頭；以及複數個第一線圈，依序排列於該充電頭內，且彼此並聯連接，用以面對並感應一移動設備之第二線圈，其中該些第一線圈之軸心彼此平行，或彼此平行共軸。
  12. 如請求項11所述之充電站，其中該基座更包含：一容置槽，位於該基座上，以供該充電頭可更換地位於該容置槽內。
  13. 如請求項11所述之充電站，其中該基座更包含一支架、一底座及一移動模組，該充電頭位於該支架上，該移動模組連接該支架與該底座，用以帶動該充電頭與該底座相對移動。
  14. 如請求項11所述之充電站，更包含：一固定框，用以固定至一物體；一滑軌件，可滑移地位於該固定框上；一摺疊模組，包含一第一臂體、一第二臂體與一第三臂體，該第一臂體之一端透過一第一樞軸樞設至該滑軌件上，另端透過一第二樞軸樞設至該第二臂體之一端，該第三臂體之一端透過一第三樞軸樞設至該第二臂體之另端，且該第二臂體與該第三臂體彼此正交；以及一連接肋，呈L型，該連接肋之一端透過一第四樞軸樞設至該第三臂體之另端，該連接肋之另端透過一第五樞軸樞設至該充電頭，其中該連接肋能夠相對該第三臂體轉動，以帶動該第一充電頭。
  15. 一種無線充電系統，包含：一電力發送模組，包含：一第一充電頭，包含一第一殼體，該第一殼體具有一第一表面；至少一第一線圈，固定於該第一殼體上，該第一線圈 之軸心係垂直於該第一表面；以及一電力接收模組，包含：一第二充電頭，包含一第二殼體與一狹長凹槽，該第二殼體具有一第二表面，該狹長凹槽形成於該第二表面上，以容納該第一殼體；以及至少一第二線圈，固定於該第二殼體內，該第二線圈之軸心係垂直於該第二表面，其中當該第一充電頭對接該第二充電頭時，該第一線圈面對並感應該第二線圈。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWM510005U (zh) * 2015-06-02 2015-10-01 Jtouch Corp 無線充電裝置
TWM511158U (zh) * 2015-06-02 2015-10-21 Jtouch Corp 可撓捲收之無線充電裝置
TW201812809A (zh) * 2018-01-04 2018-04-01 富達通科技股份有限公司 感應式電源供應系統及其線圈模組
CN109873478A (zh) * 2017-12-01 2019-06-11 睿能创意公司 轮毂装置、充电系统及车轮
US20190344668A1 (en) * 2018-05-14 2019-11-14 Ford Global Technologies, Llc Movable wireless charging system
CN212950907U (zh) * 2020-08-05 2021-04-13 苏州玖物互通智能科技有限公司 一种自主移动式充电系统
TWM612915U (zh) * 2021-03-17 2021-06-01 帥群微電子股份有限公司 無線充電系統及其電動摩托車

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWM510005U (zh) * 2015-06-02 2015-10-01 Jtouch Corp 無線充電裝置
TWM511158U (zh) * 2015-06-02 2015-10-21 Jtouch Corp 可撓捲收之無線充電裝置
CN109873478A (zh) * 2017-12-01 2019-06-11 睿能创意公司 轮毂装置、充电系统及车轮
TW201812809A (zh) * 2018-01-04 2018-04-01 富達通科技股份有限公司 感應式電源供應系統及其線圈模組
US20190344668A1 (en) * 2018-05-14 2019-11-14 Ford Global Technologies, Llc Movable wireless charging system
CN212950907U (zh) * 2020-08-05 2021-04-13 苏州玖物互通智能科技有限公司 一种自主移动式充电系统
TWM612915U (zh) * 2021-03-17 2021-06-01 帥群微電子股份有限公司 無線充電系統及其電動摩托車

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