用于工业设备的感应功率传输和功率控制的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及使用感应功率传输单元(110)在工业车辆和附件之间无线发射功率的系统和方法，该感应功率传输单元(110)包括感应功率发射器(118)和感应功率接收器(120)。优选地，感应功率发射器(118)在工业车辆的可竖直移动的滑车(114)的运动范围上将无线功率传输到感应功率接收器(120)。

Apparatus and method for inductive power transmission and power control of industrial equipment

The invention relates to the use of inductive power transfer unit (110) in the system and methods for industrial vehicles and accessories, wireless transmitting power, the inductive power transfer unit (110) comprises an induction power transmitter (118) and (120) induction power receiver. Preferably, the inductive power transmitter (118) transfers radio power to the induction power receiver (120) in the range of motion of the vertically moving block (114) of an industrial vehicle.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于工业设备的感应功率传输和功率控制的装置和方法
本公开涉及工业设备，该工业设备具有可选择性地相互连接的不同单元以共同执行需要功率的期望活动。更具体地，本公开涉及其中主单元控制附件的操作的工业设备，该附件需要电功率来操作。
技术介绍
这种设备的一个例子是可以选择性地附接到附件的升降车滑车，以将货物例如包装箱、纸卷等从一个地方移动到另一个地方。通常，附件将包括负载接合构件，例如抬起托盘的叉，抓住纸卷的夹等，其中负载接合构件的定位以及负载的移动通过液压地使用从升降车上的储存器供应的流体来实现。在升降车和附件之间的加压流体的运动通常发生在液压管线中，该液压管线在升降车的杆上延伸到附件。例如，图1和图2示出了附接到辊夹12、用于夹紧和松开诸如大纸卷的圆柱形物体的的升降车10，使用由液压缸16和17致动的可旋转的枢转臂14。尽管图1仅示出一个缸16和一个缸17，辊夹12可以包括两个缸16和两个缸17，其中未示出的缸位于所示的缸16和17的后面。夹14的旋转通过旋转器18实现，该旋转器18响应于双向液压马达20而围绕纵向轴线双向旋转夹具。当夹具12包括单独的缸16和17时，夹臂14可以被独立地致动，一些辊夹具仅具有一对缸16以致动夹臂14中的一个，而不由缸16致动的夹臂14是固定的。如图2所示，来自储存器24的液压流体经由在升降车10的杆22上延伸的两个液压管线26和27在升降车10和卷筒夹具12之间更换。升降车10上的手柄28允许操作者通过缸16和17的致动来交替地打开或关闭夹紧臂14，并且还允许操作者通过旋转马达30以顺时针或逆时针方向选择一个来旋转夹具14。开关32位于手柄28上用于确定由手柄28控制哪个功能(旋转或夹紧)。开关32被集成到无线发射器34中，该无线发射器34与无线接收器36通信，该无线接收器36具有在辊夹L2中的对应的开关38。因此，例如，操作者可以无线地使开关38在打开位置和关闭位置之间操作弹簧偏置的电磁阀40。本领域技术人员应当理解，除了打开和关闭夹具之外，还可以进行许多其他操作，例如升高或降低滑车，侧移或滚动滑车，以及升降车中常见的许多其他功能。在打开位置(如图2所示)中，加压流体从升降车10中的储存器24被引导通过管线26,27并且在杆22之上，取决于手柄28的位置，即通过确定通过线路26,27的流动的方向，来在两个的旋转方向中的任一个上操作马达30。相反，当操作者使用开关32无线地启动电磁阀40时，来自储存器24的流体流动通过先导管线42，使选择控制阀44将流体从转子马达20重导向到夹紧缸16和17，如图2所示。在这种构造中，手柄28的操作将根据手柄28的位置，即通过确定通过管线26、27的流动方向来交替地地延伸或缩回缸16。如果包括第三液压功能，例如横向延伸的辊夹框架，将提供类似于阀40和44的组合的第二先导操作的阀组件用于横向控制，这使用类似于活塞和缸组件17的组件、以及第二发射器/接收器组，例如34和36以及第二操作者控制的电开关32。位于远程附件上的液压致动电磁开关，例如图2中所示的阀40和44，需要较大的功率来操作-通常比通过无线电信号可行地传送更多的功率。在这种情况下，一个或多个电磁阀弧连接到附件，并且历史上由布设在升降车和附件之间的电线控制，在升降车的杆之上，使得操作者可以电力地选择哪个附接功能将由单对液压管线驱动。然而，杆通常包括彼此可滑动地接合以提供用于杆的伸缩式延伸部的刚性金属框架。设计具有这些电线的杆是复杂的任务，因为可能在移动框架和电线之间存在轴承，并且电线必须放置在滑动金属框架附近，而不会干扰杆的移动。即使使用最细心的设计，将电线在提升车上布设到可移动的附件也需要将电线及其连接器暴露在显着的危险、磨损和恶化之下，这导致断裂、短路、腐蚀和其它问题，这需要相对频繁的更换和停机。此外，升降车电气系统的范围从十二到九十伏，这需要用于电磁阀的各种专用线圈。为了消除对在升降车的杆上延伸的电线的需要，一些附件已经配备有诸如电池的电源，以在附件上操作电磁阀或需要功率的其他装置。然而附件上的电池相当迅速地耗尽，需要更换和/或频繁充电。这可能变得相当繁重和/或效率低下，特别是在能量密集型应用中，其在每个附件上包含多个电池，其中每个电池需要每周更换或停机以进行充电。用于最小化对电池充电的停机时间的一种技术是使用感应线圈来传输附件的功率以对电池再充电。在Tanaka的日本专利申请2001-245518中公开了一种这样的系统，其中感应式功率发射器刚性地安装到主车辆上，并且感应式功率接收器被安装到附件上，以便允许从主车辆上的电源给附件上的电池再充电。电池进而向附件上的电子代码阅读器供能。然而，因为附件和因此的感应功率接收器沿着主车辆的杆移动，所以只有当感应功率发射器和感应功率接收器彼此对准时，才可以使用感应功率来对电池再充电。虽然这种布置允许电池在附件的操作期间稍微充电，而不需要在主车辆的杆上的电线，但是对电池进行再充电的能力是有限的。因此，虽然Tanaka的感应充电系统可以有效地用于对小负载供能的电池(例如Tanaka公开的电子代码阅读器)进行再充电，但是当附件从电池提取功率以操作更多的能量密集型负载，例如图1和图2所示的附件中的电磁开关，则其未消除更换电池的需要。因此，期望的是一种输送电功率的改进的系统和方法，以便在诸如升降车负载处理器的远程附件上操作机电设备，而不需要在杆上的电线或线束。
技术实现思路
本专利技术的一个方面可以包括能够在工业车辆和用于工业车辆的附件之间传递感应功率的功率传输单元，例如具有主体和相对于主体有运动范围的滑车。功率传输单元可以包括无线功率发射器和无线功率接收器。无线功率发射器可以可附接到主体并且具有能够从工业车辆上的功率源接收功率的第一连接。无线功率接收器在操作期间可以与无线功率发射器间隔开并且能够从无线功率发射器接收无线功率，并且具有能够向附件输送功率的连接。本专利技术的另一个方面可以包括能够在工业车辆和用于工业车辆的附件之间传递感应功率的功率传输单元，例如具有主体和相对于主体有运动范围的滑车。功率传输单元可以包括无线功率发射器和无线功率接收器。无线功率发射器可以可附接到主体并且具有能够从工业车辆上的功率源接收功率的第一连接。无线功率接收器在操作期间可以与无线功率发射器间隔开并且能够从无线功率发射器接收无线功率，并且具有能够向附件输送功率的连接。无线功率接收器可以与滑车一起移动，使得从无线功率发射器接收的无线功率在滑车的运动范围上不会减小。本专利技术的另一方面可以包括在工业车辆和用于工业车辆的附件之间传输感应功率的方法，该工业车辆具有主体和相对于主体有运动范围的滑车。该方法可以包括首先将来自工业车辆上的功率源的功率传输到附接到本体上的无线功率发射器，然后通过与无线功率发射器间隔开的无线功率接收器接收从无线功率发射器感应地输送的功率。无线功率接收器可以与滑车一起移动，并且具有向附件传输功率的连接。优选地，从无线功率发射器接收的感应功率在滑车的运动范围上不会减小。本专利技术的另一方面可以包括一种用于从功率接收器向附件输送电功率的方法，该功率接收器能够从功率发射器无线地接收感应功率，该附件可选择地附接到工业车辆，该工业车辆具有主体、主体上的功率源、和可移动地安装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率传输单元，其在工业车辆和用于该工业车辆的附件之间传输感应功率，该工业车辆具有主体和相对于该主体有运动范围的滑车，该功率传输单元包括：(a)无线功率发射器，其附接到该主体并且具有能够从该工业车辆上的功率源接收功率的第一连接；和(b)无线功率接收器，其与该无线功率发射器间隔开，该无线功率接收器能够从该无线功率发射器接收无线功率，并且具有能够向该附件输送功率的连接，其中该无线功率接收器可与该滑车一起移动，使得从该无线功率发射器接收的无线功率在该滑车的运动范围上不会减小。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.02.26 US 14/632,9311.一种功率传输单元，其在工业车辆和用于该工业车辆的附件之间传输感应功率，该工业车辆具有主体和相对于该主体有运动范围的滑车，该功率传输单元包括：(a)无线功率发射器，其附接到该主体并且具有能够从该工业车辆上的功率源接收功率的第一连接；和(b)无线功率接收器，其与该无线功率发射器间隔开，该无线功率接收器能够从该无线功率发射器接收无线功率，并且具有能够向该附件输送功率的连接，其中该无线功率接收器可与该滑车一起移动，使得从该无线功率发射器接收的无线功率在该滑车的运动范围上不会减小。2.如权利要求1所述的功率传输单元，其中该无线功率接收器能够在该滑车的全部运动范围上向该附件输送功率。3.如权利要求1所述的功率传输单元，其中该无线功率接收器能够在该无线功率接收器未与该无线功率发射器对准时向该附件输送功率。4.如权利要求1所述的功率传输单元，其中该运动范围至少与该无线功率接收器和该无线功率发射器中的至少一个的尺寸一样大。5.如权利要求1所述的功率传输单元，包括组件，该组件具有安装到该滑车上并可滑动地安装到该无线功率接收器上的轨道。6.如权利要求1所述的功率传输单元，其中该无线功率接收器具有能够连接到该附件上的电池的第一连接和能够将功率输送到该附件上的负载的第二连接。7.如权利要求6所述的功率传输单元，其中该无线功率接收器具有控制器，该控制器能够(a)使用来自该无线功率接收器的无线功率来为该负载供能；(b)使用来自该无线功率接收器的无线功率为该电池再充电；和(c)使用来自该电池的功率为该负载供能。8.如权利要求1所述的功率传输单元，其可操作地连接到能够从该功率传输单元接收功率的附件。9.一种在工业车辆和用于该工业车辆的附件之间传输感应功率的方法，该工业车辆具有主体和相对于该主体有运动范围的滑车，该方法包括：(a)将功率从该工业车辆上的功率源输送到附接在该本体上的无线功率发射器；和(b)通过无线功率接收器接收从该无线功率发射器感应地输送的功率，该无线功率接收器与该无线功率发射器间隔开并且可与该滑车一起移动，该无线功率接收器具有向该附件输送功率的连接，其中从该无线功率发射器接收的感应功率在该滑车的运动范围上不会减小。10.如权利要求9所述的方法，其中该无线功率接收器能够在该滑车的全部运动范围上向该附件输送功率。11.如权利要求9所述的方法，其中该无线功率接收器能够在该无线功率接收器未与该无线功率发...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·S·麦克楠，G·A·内格尔，
申请(专利权)人：卡斯卡特公司，
类型：发明
国别省市：美国,US