感应式电源供应系统及其线圈模块技术方案

本发明专利技术公开了一种线圈模块，用于一感应式电源供应系统，该线圈模块包含一金属架、一线圈、一电路板及一上盖。该线圈设置于该金属架的一第一面。该电路板设置于该金属架的一第二面，该电路板包含一控制电路，用来控制该线圈运作。该上盖用于遮蔽该线圈，该上盖由一非金属材质所构成且具有一圆弧形结构。

Induction power supply system and its coil module

The invention discloses a coil module for an induction power supply system. The coil module comprises a metal frame, a coil, a circuit board and a top cover. The coil is set on the first side of the metal frame. The circuit board is arranged on one of the second sides of the metal frame, and the circuit board contains a control circuit for controlling the operation of the coil. The upper cover is used for covering the coil, and the upper cover is composed of a non-metallic material and has a circular arc structure.

【技术实现步骤摘要】
感应式电源供应系统及其线圈模块
本专利技术涉及一种感应式电源供应系统及其线圈模块，尤其涉及一种适用于自动搬运车的感应式电源供应系统及其线圈模块。
技术介绍
近年来，工厂正逐渐朝向自动化及无人化的趋势，这样的自动化工厂需要大量搬运载具，即无人驾驶的自动搬运车。传统上，自动搬运车可在作业员上班时间运作，下班前作业员将自动搬运车连接至电源线及插座以进行充电，以供隔日运行所需的电力。在此情形下，自动搬运车的运作时间受限于上班时间，无法全天候二十四小时运作，且自动搬运车需搭载大容量电池以支持整个上班时间的运作。为提升自动搬运车的效率，业界开始导入自动充电的方式。一般来说，自动搬运车的运行循环中可能停留在数个闲置点，闲置点设置有充电站，使得自动搬运车在运行过程中可随时补充电力，因而自动搬运车不需要太大的电池容量即可长时间运作。传统上，充电站可通过电刷对自动搬运车进行充电，然而，电刷充电时需接触自动搬运车上的金属接点，其损耗速度较快且容易产生粉尘和火花，无法使用于无尘室环境，当其使用于存在易燃气体或易燃物品的石化工厂时也容易发生危险。因此，较理想的充电方式是采用电磁感应式无线充电，无线充电方式是由两个线圈进行电磁感应，其感应效率与线圈距离息息相关，距离愈近效率愈好，距离愈远则效率愈差。然而，现有自动搬运车多数为无轨道式，例如，一种无轨道式系统可在地面贴上有色胶带，自动搬运车即可沿着胶带移动。无轨道式系统不须布置轨道，其建置成本远低于轨道式系统，且灵活性较高，因而成为自动搬运车系统的趋势。然而，无轨道式自动搬运车仅能够大致沿着轨道运行而无法精准定位，难以有效控制自动搬运车移动至充电站上的定点。举例来说，自动搬运车运行的偏移误差大约为3公分，但3公分的距离足以大幅降低感应式电源供应器的充电效率。在此情形下，充电站及自动搬运车的位置可设计为，当自动搬运车停在充电站时尽可能让两线圈靠近，以提高充电效率。然而，若自动搬运车偏移时，此设计方式容易造成自动搬运车撞击充电站上的充电装置。由于自动搬运车的用途为搬运大量材料或货物，其往往具备强大的载重能力且材质坚硬，因此，碰撞时极可能造成充电装置损毁。鉴于此，现有技术实有改进的必要。
技术实现思路
因此，本专利技术的主要目的即在于提供一种适用于自动搬运车的感应式电源供应系统及其线圈模块，以解决上述问题。本专利技术公开了一种线圈模块，用于一感应式电源供应系统，该线圈模块包含一金属架、一线圈、一电路板及一上盖。该线圈设置于该金属架的一第一面。该电路板设置于该金属架的一第二面，该电路板包含一控制电路，用来控制该线圈运作。该上盖用于遮蔽该线圈，该上盖由一非金属材质所构成且具有一圆弧形结构。本专利技术还公开了一种感应式电源供应系统，该感应式电源供应系统包含多个固定架及多个线圈模块。其中，每一线圈模块设置于该多个固定架当中的一者，每一线圈模块包含一金属架、一线圈、一电路板及一上盖。该线圈设置于该金属架的一第一面。该电路板设置于该金属架的一第二面，该电路板包含一控制电路，用来控制该线圈运作。该上盖用于遮蔽该线圈，该上盖由一非金属材质所构成且具有一圆弧形结构。附图说明图1A及图1B为本专利技术实施例一线圈模块的示意图。图2为金属架的详细结构的示意图。图3A～3C为完整的线圈模块的示意图。图4为本专利技术实施例一感应式电源供应系统的示意图。图5为本专利技术实施例一感应式电源供应系统的示意图。图6为本专利技术实施例一感应式电源供应系统的示意图。其中，附图标记说明如下：10、10a、10b、10a1～10aN、线圈模块10b1～10bN100金属架102线圈104磁导体106电路板108显示屏幕110固定件112隔板H1～H4锁孔L1～L3开孔120上盖130下盖40、50、60感应式电源供应系统402充电柱404自动搬运车TX1、TX2、RX1、RX2固定架502供电模块504受电模块PTX电源供应端PRX电源接收端具体实施方式请参考图1A及图1B，图1A及图1B为本专利技术实施例一线圈模块10的示意图。其中，图1A示出了线圈模块10的正面，图1B示出了线圈模块10的背面。如图1A所示，线圈模块10包含一金属架100、一线圈102及一磁导体104。金属架100作为线圈模块10的主要结构体，用来支撑线圈模块10中的线圈102和电路板等装置，其具有散热、防水等功能，同时金属架100应具有坚固且耐撞的材质，能够承受自动搬运车的撞击力量。在一实施例中，金属架100可以是由铝所制成的铝架，但不限于此。线圈102设置于金属架100的正面，用来进行电磁感应。当线圈模块10设置于充电站时，线圈102可作为供电线圈以发送电力；当线圈模块10设置于自动搬运车或其它可接收电力的受电装置时，线圈102可作为受电线圈以接收电力。磁导体104设置于线圈102及金属架100之间，用来隔绝线圈102的电磁能量，避免线圈102的能量传送至金属而发热。此外，磁导体104具备导热功能，可将电流通过线圈102时在线圈102上产生的热能传导到金属架100以进行散热。磁导体104可由具有高导磁率特性的磁性材料所构成，例如锰锌磁芯(Mn-ZnCore)、镍锌磁芯(Ni-ZnCore)、铁粉芯(IronPowderCore)、铁镍钼磁芯(MolypermalloyPowder(MPP)Core)、铁硅铝磁芯(SendustCore)、铁氧体磁芯(FerriteCore)、高磁通磁芯(HighFluxCore)或其它等效的磁性材料。线圈102及磁导体104可通过任何方式设置并固定于金属架100上，例如可将磁导体104通过粘胶贴合在金属架100上，再将线圈102通过粘胶贴合在磁导体104的另一面。在此例中，线圈102具有一条导线并以单层方式绕制，而磁导体104可根据线圈102及金属架100的形状来设计，其为近似于方形的一片状磁导体，然而，本专利技术的线圈102及磁导体104的实施方式不应以此为限，例如可采用多层线圈及多个磁导体叠合的方式来实现线圈模块。如图1B所示，线圈模块10还包含一电路板106，设置于金属架100的背面。电路板106上包含控制电路，用来控制线圈102的运作。当线圈模块10设置于充电站时，电路板106上设置用于供电线圈的电路，如谐振电容、供电驱动单元、供电端处理器、调制数据接收模块等。当线圈模块10设置于自动搬运车或其它可接收电力的受电装置时，电路板106上设置用于受电线圈的电路，如整流器、稳压器、受电端处理器等。电路板106上还可包含一显示屏幕108，用来显示线圈模块10运作的状态，例如显示线圈模块10是否正在供应电力/接收电力，或显示任何异常信息。电路板106可通过任何方式设置并固定于金属架100上，例如可通过螺丝将电路板106锁在金属架100上。请参考图2，图2为金属架100的详细结构的示意图。如图2所示，金属架100为一四方型金属架，其四个角落设置有锁孔H1～H4，线圈模块10还可包含一或多个固定件110，固定件110可装设于锁孔H1～H4上，以将金属架100连结并固定于一外部固定架。为避免自动搬运车与充电站上的线圈模块10相互碰撞造成损坏，固定件110可采用减震结构，当碰撞发生时可通过减震结构来调整位置以减缓外力。举例来说，固定件100可以是一弹簧螺丝，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种线圈模块，用于一感应式电源供应系统，该线圈模块包含：一金属架；一线圈，设置于该金属架的一第一面；一电路板，设置于该金属架的一第二面，该电路板包含一控制电路，用来控制该线圈运作；以及一上盖，用于遮蔽该线圈，该上盖由一非金属材质所构成且具有一圆弧形结构。

【技术特征摘要】
2018.01.04 TW 1071002971.一种线圈模块，用于一感应式电源供应系统，该线圈模块包含：一金属架；一线圈，设置于该金属架的一第一面；一电路板，设置于该金属架的一第二面，该电路板包含一控制电路，用来控制该线圈运作；以及一上盖，用于遮蔽该线圈，该上盖由一非金属材质所构成且具有一圆弧形结构。2.如权利要求1所述的线圈模块，其特征在于，还包含：一下盖，用于遮蔽该电路板，该下盖由一透明材质所构成。3.如权利要求2所述的线圈模块，其特征在于，当该下盖装设于该金属架上时，该下盖完全覆盖在该电路板上。4.如权利要求1所述的线圈模块，其特征在于，当该上盖装设于该金属架上时，该上盖完全覆盖在该线圈上。5.如权利要求1所述的线圈模块，其特征在于，还包含：一磁导体，设置于该线圈及该金属架之间，用来隔绝该线圈的电磁能量。6.如权利要求1所述的线圈模块，其特征在于，该金属架由铝所制成。7.如权利要求1所述的线圈模块，其特征在于，还包含：至少一固定件，用来将该金属架固定于一外部固定架；其中，每一固定件都具有一减震结构。8.如权利要求7所述的线圈模块，其特征在于，该固定件包含一弹簧螺丝、一气压减震装置或一液压减震装置。9.如权利要求1所述的线圈模块，其特征在于，该金属架包含一开孔，且连接于该线圈的一导线通过该开孔到达该电路板。10.一...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡明球，詹其哲，
申请(专利权)人：富达通科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71