(57)【要約】      （修正有）【課題】台車又は荷物運搬車等の可動装置及びその充電方法を提供する。【解決手段】可動装置は、充電ユニット及び充電ユニット１０１、１０２、１０３に接続された充電コネクタを含む。充電コネクタは、一端部に設置された雄型プラグ、反対側の端部に設置された雌型ソケット、及び充電コネクタの内部に設置された二つの電極を備える。台車等の可動装置が連なる場合には、後方の可動装置の充電コネクタの雄型プラグが、その前方の可動装置の充電コネクタの雌型ソケットに接続され、複数の可動装置が直列接続されて、充電される。充電方法は、複数の可動装置を充電ユニットによって直列接続して、複数の可動装置を一バッチで充電することを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動装置の各々が、本体と、当該本体に取り付けられた充電ユニットと、前記本体に取り付けられていて前記充電ユニットに結合された充電コネクタとを備え、複数の前記可動装置の充電方法であって、複数の前記可動装置を、バッチで充電するために、前記充電コネクタによって並べて接続する工程を含む、前記可動装置の充電方法。
【請求項２】
前記可動装置を流れる電源バス電流を当該可動装置の一つによって検出することと、後続の可動装置が優先的に充電されるように前記検出に従って充電電流を制御することと、を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記充電コネクタは、一端部に設置された雄型プラグと、反対側の端部に設置された雌型ソケットと、当該充電コネクタの内部に設置された二つの電極とを備え、複数の前記可動装置が列をなす場合に、複数の前記可動装置が相互に結合され、かつ充電されるように、後方の可動装置の充電コネクタの雄型プラグがその前方の可動装置の充電コネクタの雌型ソケットに接続される、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記充電ユニットは、バス電流検出ユニットを備え、
前記可動装置の充電ユニットのバス電流が、直流電源の負荷電流限界に達するか、又は、これに近似することが検出された場合に、前記可動装置の充電ユニットの充電電流を切断することを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記可動装置の前記充電ユニットを流れる電源バス電流は、その可動装置の後方の全ての可動装置の充電ユニットを流れる電源バス電流である、請求項１〜４のいずれかの一項に記載の方法。
【請求項６】
前記バス電流検出ユニットは、ホール電流センサーを通じて前記バス電流を検出し、又は、同一の電極の雄型プラグと雌型ソケットとの間の電圧を検出及び比較することによって当該電極上のバス電流の大きさを判断する、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
本体と、
前記本体に取り付けられた充電ユニットと、
他の可動装置の充電ユニットに結合可能であり、前記本体に取り付けられ、かつ、前記充電ユニットに結合された充電コネクタと、を備える可動装置であって、
前記充電ユニットは、前記充電ユニットの電源バス電流を検出し、かつ、当該検出に従って前記可動装置の充電電流を制御する、バス電流検出ユニットを備える、可動装置。
【請求項８】
前記充電コネクタは、
絶縁筐体と、
当該絶縁筐体の一端部に設置されていて電極を有する雄型プラグ、及び、当該絶縁筐体の反対側の端部に設置されていて電極を有する雌型ソケットと、
前記絶縁筐体の内部に設けられていて一対の前記雄型プラグと雌型ソケットにそれぞれ電気的に接続された電極薄片とを備え、
前記可動装置が列をなして接続される場合に、複数の前記可動装置が充電のために縦続されるように、後方の可動装置の充電コネクタの雄型プラグが、前方の可動装置の充電コネクタの雌型ソケットに接続される、請求項７に記載の可動装置。
【請求項９】
前記各雌型ソケットは、前記電極薄片に電気的に接続された底端と、前記底端の中部及び両側からそれぞれ伸びる弾性リードを備えるリード電極を備え、他の電気コネクタの雄型プラグが前記雌型ソケットに差し込まれる場合に、それらの間の電気的接続を形成すべく、そこに差し込まれた雄型プラグの電極を前記リード電極によってクランプするように、前記弾性リードは、前記雄型プラグの電極と適合する、請求項８に記載の可動装置。
【請求項１０】
前記充電ユニットは、さらに、バス電流検出ユニットからの制御信号を受け、かつ、前記制御信号に応じて充電式電池に充電電流を供給する、減圧制御ユニットを備える、請求項７〜９のいずれかの一項に記載の可動装置。
【請求項１１】
前記充電ユニットは、さらに、前記充電式電池への電源を管理する電池充電管理回路を備える、請求項１０に記載の可動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子ユニットを有する可動装置に関し、特に充電式電子ユニットを有する可動装置およびその充電方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
商業及び公共サービスの発展に伴い、デパート、スーパーマーケット及び空港などの公共の場所では、ユーザーによる荷物や商品の運搬を容易にする台車又は荷物運搬車などの可動装置が、広く使用されている。ユーザーが、使用時に、より多くの消費生活に関する情報又は他の関連する情報を、簡易かつ適時に入手できるようにするため、従来の台車や荷物運搬車には、電子再生装置が取り付けられ、これにより、ユーザーはそれらの情報を得ることができ、かつ商業者は、位置情報、誘導情報、広告情報、他の関連情報を放送することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、従来の可動装置が充電される場合には、固定的な外部電源コンセントに依存しなければならないため、同時に充電できる台車の数量は、外部電源プラグの数量に制限され、幾千もの台車を有する大規模な公共の場所では、多くの台車に対して同時に充電することは困難であり、このことは不便である。
【０００４】
また、台車又は荷物運搬車における露出された電源供給部は、台車又は荷物運搬車を安全に使用するには都合が悪く、操作上も不便さを生じやすい。
【０００５】
更に、従来の充電方法は、固定的な外部電源コンセントに依存するので、電源プラグの数量が多く、管理が不便であり、経済性が優れない。
【０００６】
本発明は、従来技術の上記問題の少なくとも一つの問題を解決するために、充電式可動装置及びその充電方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、一の側面において、可動装置の充電方法を提供する。可動装置は、本体と、当該本体に取り付けられた充電ユニットと、前記本体に取り付けられた充電コネクタとを備え、前記充電コネクタと前記充電ユニットとが接続される。可動装置の充電方法は、複数の前記可動装置を前記充電コネクタによって直列接続する工程を含み、これにより複数の前記可動装置を同時に充電できる。従って、大量の外部電源供給部に依存する必要がなく、これにより、多くの空間を節約して、併せて設備のコストを減少する。
【０００８】
前記可動装置の充電方法は、更に、前記可動装置が充電ユニットの電源バス電流を検出して、検出結果によって当該可動装置に対する充電電流を制御して、当該可動装置に後続する他の可動装置を優先的に充電することを含む。
【０００９】
通常、直流電源の負荷容量は限定的であるので、同時に充電される可動装置の数量も限定的である。本発明の方法によって、直列接続された多くの前記可動装置が同時に充電される場合には、後に結合された可動装置が先に充電されるので、列をなした可動装置（台車又は荷物運搬車）の尾部に位置する可動装置が優先的に充電される。この方法は、列をなした台車の尾部の台車が先に使用される状況に適している。そして、前記方法によると、管理者は、直流電源の負荷容量が充電可動装置に十分な充電電流を提供できるかどうかを考慮する必要はない。
【００１０】
いくつかの実施形態において、前記充電コネクタは、絶縁筐体と、それぞれが電極を有する当該絶縁筐体の一端部に設置された雄型プラグ及び当該絶縁筐体の反対側の端部に設置された雌型ソケットと、前記絶縁筐体の内部に前記雄型プラグと前記雌型ソケットとに電気的に接続された電極薄片とを含む。
【００１１】
多くの前記可動装置が列をなす場合、後方の可動装置の充電コネクタの雄型プラグがその前方の可動装置の充電コネクタの雌型ソケットに接続されることで、複数の前記可動装置が直列接続されて、充電される。この手法では、複数の前記可動装置は、一つの外部電源供給部さえあれば、同時に充電することができ、経済性に優れている。
【００１２】
いくつかの実施形態において、前記充電ユニットは、バス電流の検出ユニットを含む。前記可動装置の充電方法は、前記可動装置の充電ユニットのバスに流れる電流が直流の供給電力の電源の負荷限界電流に達するか、又は、これに非常に接近することを、前記バス電流の検出ユニットが検出する場合には、当該可動装置の充電ユニットの充電電流を切断することを含む。これにより、列をなした可動装置の尾部のものが優先的に充電されるので、尾部の可動装置は、使用のために持ち出された時に十分に対応可能な電力が供給されている。そして、管理者は、直流電源の負荷容量が充電式可動装置に十分な充電電流を提供できるかどうかを考慮する必要はない。
【００１３】
本発明は、更に一の側面において、可動装置が本体と、当該本体に取り付けられた充電ユニットと、前記本体に取り付けられていて前記充電ユニットに接続された充電コネクタとを備える、可動装置を提供する。前記充電コネクタは、一端部に設置された雄型プラグと、その反対側の端部に設置された雌型ソケットと、当該充電コネクタの内部に設置された二つの電極とを備える。前記可動装置が列をなすと、後の可動装置の充電コネクタの雄型プラグがその前の可動装置の充電コネクタの雌型ソケットに接続され、複数の前記可動装置が接続され、かつ、充電される。
【００１４】
台車のような前記可動装置を複数直列に接続して、それらを同時に充電する場合には、それらの台車は、列をなしてコンパクトに積まれ、かつ、同時に充電でき便利である。さらに、次に積まれた可動装置（手押し車又は台車）は、常時、後入先出（Last In First Out：LIFO）により優先的に充電されるので、公共の場所での多量の可動装置の充電及び使用に便利である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態における台車が同時に充電される方法を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態における電子装置を有する台車を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態における充電コネクタを示す図である。
【図４】図３に示される充電コネクタの内部構造を示す図である。
【図５】図３に示される充電コネクタが直列接続され、外部の充電電源に接続される様子を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態における同時充電方法が使用される交流／直流変換装置を示す図である。
【図７】図６に示される交流／直流変換装置の雌型ソケットを示す図である。
【図８】本発明の実施形態における同時充電方法がされる、列をなして台車を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳しく説明する。
説明及び理解に便利であるために、下記のような実施形態において、台車を可動装置の例とする。当業者は、本発明の実施形態が、台車と類似する他の如何なる可動装置にも適用できることを理解するであろう。
【００１７】
図１は、本発明の実施形態における可動装置（台車）を一まとめで充電する方法を示す図である。図１に示すように、各ブロック１０１、１０２、１０３…は、それぞれ一つの台車の充電ユニットを表す。各々の充電ユニットは、それぞれのバス電流の検出ユニット１０１１、１０２１、１０３１…と、減圧制御ユニット１０１２、１０２２、１０３２…と、電池の充電管理回路１０１３、１０２３、１０３３…と、充電式電池１０１４、１０２４、１０３４…とを備える。各ユニットは、それぞれ同様の構造を有してもよい。充電式電池としてリチウムイオン電池を採用してもよい。
【００１８】
例えば、充電ユニット１０１は、通常与えられる、バス電流の検出ユニット１０１１を備えていてもよい。例えば、バス電流の検出ユニット１０１１は、ホール電流の検出センサーと、交流／直流の入力端子を有するＭＣＵ（マイクロコントロールユニット）と、周辺回路とで構成される。検出すべき外部電流パスに接続するためのホール電流センサーの二つのピン（ＩＰ＋、ＩＰ−）は、現台車の充電用の電源バスの同一の電極（陽極又は陰極）の雄型プラグと雌型ソケットとの間に直列接続される。この場合には、ホール電流センサーの金属電極に接続される雄型プラグ及び雌型ソケットは、接続されていてはならない。ホール電流センサーは、当該センサーの電源バスの電流を検出することによって、センサーの隔離された出力端子から、検出されたバス電流の大きさに対応する出力電圧を出力する。この電圧値がＭＣＵの交流／直流入力端子に入力され、その後、ＭＣＵの交流／直流変換回路によって変換され、さらに、通常の処理プログラムによって処理されることにより、この台車の充電用の電源バスに流れる特定の電流値を獲得する。
【００１９】
現台車のユニットの電源バスに流れる電流の検出値は、この台車の後ろの全ての台車を流れるトータルの充電電源電流である。
【００２０】
電流の検出値が電源の限界電流値と非常に近似する場合には、現台車の充電ユニットにさらに電力を供給すれば、電源の過負荷保護が発生するかもしれない。このため、全ての可動装置が充電できるとは限らない。従って、この場合、ＭＣＵは、減圧制御ユニットのイネーブル（ＥＮ）制御入力端子に接続されたＩ／Ｏ端子から、減圧制御ユニットをオフにする制御信号を出力して、減圧制御ユニットの作動を停止させる。これにより、現台車の充電部分に対する電力供給が切断されても、現台車の後方の可動装置の充電用の電力供給は保証される。
【００２１】
台車の電源バス充電電流のＭＣＵによって獲得される値が予定値より低い場合、即ち、後続の台車の数量（全充電電流の大きさ）が予定の閾値（充電電源の全出力電流の閾値引く現台車の定格充電電流）に達していない場合には、現台車の充電電流が重畳するので、充電電源の過負荷保護を行わない場合には、ＭＣＵは、制御型直流ユニットのイネーブル（ＥＮ）制御入力端子に接続されたＩ／Ｏ端子から直流電圧ユニットを始動する制御信号
を出力して、直流電圧ユニットを減圧モードで作動させ、現台車の充電管理部分に＋５Ｖの電圧を提供して、この台車の充電を開始する。
【００２２】
ホール電流の検出素子は、ＡＬＬＥＧＲＯ社の関連製品を採用できる。具体的なモデルは、充電用の直流の供給電力の電源が提供できる最大電流値によって決める。例えば、最大の供給電力の電流値が４０Ａである場合には、ホール電流の検出素子は、ＡＬＬＥＧＲＯ社のＡＣＳ７５８ＸＣＢシリーズにおけるＡＣＳ７５８ＬＣＢ−０５０Ｂ−ＰＦＦ−Ｔを採用でき、これにより検出できる電流値の範囲は±５０Ａである。ＭＣＵは、ＲＥＮＥＳＡＳのＲＬ７８シリーズのＡ／Ｄの入力端子を有するチップを採用できる。
【００２３】
また、電流検出ユニットは、高精度な電圧コンパレーター及び周辺回路から構成されていてもよい。台車が接続され、かつ、同時に充電される場合には、二つの金属電極（陽極、陰極）は、電力供給を受けるため、可動装置の底部に配置される。これら二つの金属電極（陽極、陰極）の中のいずれかの金属電極は、雄型プラグ及び雌型ソケットを有し、同一の金属電極の雄型プラグと雌型ソケットとの間には所定の距離があるため、所定の内部抵抗が形成される。大きな電流が金属電極を流れる場合、同一金属電極の雄型プラグと雌型ソケットとの間に所定の電圧差が形成されるため、同一金属電極の雄型プラグと雌型ソケットとの間の電圧差を検出して、比較することによって、金属電極に流れるバス電流の大きさを間接的に判断できる。金属電極の内部抵抗は限定的であるため、同一の可動装置の同一の金属電極に大きな電流が流れても、金属電極の両端（雄型プラグと雌型ソケットとの間）に形成された電圧差は、電源バスについては、非常に小さい。このため、高精度な電圧コンパレーターを使用することが好ましい。同一の金属電極の両端（雄型プラグ及び雌型ソケット）は、ぞれぞれ、周辺回路を通じて、電圧コンパレーターの二つの入力端子に接続され、電圧コンパレーターの出力端子から出力される信号を利用して、制御型電圧ユニットのイネーブル（ＥＮ）入力を制御する。これにより、バス電流を検出することを通じて、現台車の充電部分への電力供給を制御する。
【００２４】
本実施形態において、第一の可動装置の充電コネクタの雄型プラグは、交流／直流変換装置の雌型ソケット（例えば、１５００Ｗ、２０００Ｗ又は３０００Ｗ）に接続され、雌型ソケットを通じて供給電力の電源に接続される。
【００２５】
減圧制御ユニット１０１２の入力端子は、同時に充電する電源バスの雄型プラグ付近の一つの電極に接続される。充電式電池１０１３は、減圧制御ユニット１０１２の電圧出力端子と、同時に充電する電源バスの雌型ソケット付近の他の電極との間に接続される。減圧制御ユニット１０１２は、広範囲に渡る入力電圧の範囲で作動でき、かつ大きい負荷電流を提供できるイネーブル制御端子を有する直流電圧変換チップ、及び周辺回路によって構成されていてもよい。あるいは、広範囲に渡る入力電圧の範囲で作動でき、大きくの負荷電流を提供できるイネーブル制御端子を有する直流電圧制御装置、及び周辺回路により構成されていてもよい。
【００２６】
直流電圧ユニットにおける電圧変換チップ及び電圧変換制御装置の具体的な作動電圧の範囲は、実際に選択された、供給電力の前端に位置された直流の供給電力の電源の出力電圧によって決められる。例えば、直流の供給電力の電源の出力電圧の規格として、直流７．５Ｖ、直流１２Ｖ、直流２４Ｖ、直流２７．５Ｖを選択してもよい。一つの可動装置が充電される時の最大の連続負荷電流が４．２Ａ／５Ｖである場合には、入力電圧の範囲が直流５．５Ｖ〜直流３６Ｖである場合に作動できる直流電圧変換チップを選択でき、その連続出力負荷電流は少なくとも５Ａに達することができ、出力電圧は所定の範囲で調節できる。電圧変換チップは、例えば、ＴＩ社のＴＰＳ５４５０又はＲＩＣＨＴＥＫ社のＲＴ８２７９等を採用できる。
【００２７】
充電管理回路は、例えば、深センの華太電子社のＨＢ６２９３Ａ等のシリーズのチップである従来の充電過程制御を有するリチウムイオン電池の充電管理集積回路を採用できる。これらのチップは、リチウムイオン電池の充電に必要なあらゆる充電過程の管理及び制御を集積する。充電過程の管理及び制御は、予備充電、定電流充電、定電圧充電の管理及び制御を含む。
【００２８】
図１に示すような方法から、各台車の充電ユニットからなる回路は、本発明のバッチ充電方法での電源バスの二つの電極の間に並列接続されることが分かる。
【００２９】
図２は、充電コネクタが台車の底部に取り付けられた台車の一実施形態を示す。図３は、台車における充電コネクタの一実施形態を示す。
【００３０】
図３に示すように、充電コネクタ３０は、絶縁筐体３５と、二つの雄型プラグ３１、３１'と、二つの雌型ソケット３２、３２'とを備える。雄型プラグ３１は、電極３３を有し、雄型プラグ３１'は、電極３３'を有する。雌型ソケット３２、３２'は、雄型プラグを収容できるように、雄型プラグ３１、３１'の形状と適応する形状の開口部を有する。絶縁筐体３５には、充電ユニットの導線を充電コネクタ３０に接続するために用いられる接続部３５１、３５１'が形成されている。
【００３１】
図４は、充電コネクタ３０の内部構造を示す図である。図に示すように、充電コネクタ３０の絶縁筐体３５の内部は、互いに絶縁される、二つの銅めっき電極薄片３４、３４'を備える。銅めっき電極薄片３４の一端部は電極３３に電気的に接続され、反対側の端部は雌型ソケット３２における三部分の接続に用いられるリード電極３２１に対して電気的に接続される。銅めっき電極薄片３４'の一端部は電極３３'に電気的に接続され、反対側の端部は雌型ソケット３２'における三部分の接続に用いられるリード電極３２１'に対して電気的に接続される。リード電極３２１、３２１'は、銅めっき電極薄片に電気的に接続された底端と、底端の中部及び両側からそれぞれ伸びる弾性リードとを備える。もう一つの台車の充電コネクタおける雄型プラグが雌型ソケットに差し込まれる場合には、三つのリード電極が挿入された雄型プラグの電極をクランプし、当該電極に電気的に接続されるように、リード電極３２１の三つの弾性リードが雄型プラグ３１の電極３３と適応する。二つの雄型プラグ３１、３１'の電極は互いに絶縁され、二つの雌型ソケット３２、３２'の電極が互いに絶縁される。
【００３２】
銅めっき電極薄片３４、３４'に、充電ユニット１０１等の導線を接続するために用いられる、連結するねじ孔３４１、３４１'が設置される。導線が接続されるように、接続ねじ孔３４１、３４１'と絶縁筐体３５の接続部３５１、３５１'とがつながる。
【００３３】
充電コネクタ３０の内部と絶縁筐体３５とが一体化され、その結果、充電コネクタがより堅固となることが好ましい。
【００３４】
電源バスが直列接続されるように、台車間は充電コネクタによって直列に接続され、電気的な接続が形成されるが、台車と台車との間の各充電ユニットは、直列接続された充電用の電源バスの間では、並列接続される（図１に示す）。各台車の充電用の電源バスは、この台車の充電ユニットに電力を供給する接続点である。複数の可動装置が直列接続されることにより、複数のバス電源への独立の充電部分は並列接続される。
【００３５】
図５は、複数の台車が直列接続され、連なる場合には、各々の台車の充電コネクタが直列接続され、供給電力の端子に接続されることを示す図である。図５において、供給電力の電源の供給電力の端子は、通常の交流／直流変換装置５０（例えば、１５００Ｗ、２０００Ｗ又は３０００Ｗ）を通じて、第一の台車の充電コネクタ３０に接続される。
【００３６】
図６は、交流／直流変換装置５０の外部構造を示す図である。図６（ａ）は筐体５００を有する交流／直流変換装置５０の図である。図６（ｂ）は筐体５００を有しない交流／直流変換装置５０の図である。図に示すように、交流／直流変換装置５０は、更に雌型ソケット５０１と、交流／直流変換モジュール５０４と、スイッチ５０２と、指示灯５０３などを備える。交流／直流変換モジュール５０４は、例えば、最大出力パワーが３２０Ｗであり、選択された直流出力電圧の規格が直流７．５Ｖ、直流１２Ｖ、直流２４Ｖ、直流２７Ｖである、台湾のＭｅａｎ  Ｗｅｌｌ社が製造したＳＰ−３２０シリーズなどの従来の製品を採用できる。
【００３７】
図７に示すように、雌型ソケット５０１は、充電コネクタ３０の雌型ソケットの構造と同様の構造を採用できる。雄型プラグを収容するように、雌型ソケット５０１は、充電コネクタ３０の雄型プラグの形状と適応する形状の開口部５０１１、５０１１'を有する。開口部５０１１、５０１１'には、それぞれリード電極５２１、５２１'が設置され、リード電極５２１、５２１'は、充電コネクタ３０の雌型ソケットのリード電極３２１の構造と同様である。リード電極５２１、５２１'は、それぞれ互いに絶縁された銅めっき電極薄片５４、５４'を通じて、交流／直流変換装置５０の直流出力端子に接続される。
【００３８】
次に、本発明の一の実施形態による一バッチでの充電方法について説明する。
【００３９】
複数の台車が、図８に示すように連なり、充電を行う場合（一つの台車を充電する場合も同様の原理である）には、各々の台車のバス電流の検出ユニットによって現台車の底部に設置された電源バスの電流の検出を行う。図８に示すように、充電装置における電極（充電コネクタ）は、可動装置の底部に取り付けられる。即ち、電源バスが可動装置の底部に設置される。
【００４０】
バス電流の検出ユニットは、電源バスの電流の検出結果によって、直流電圧変換ユニットの作動状態を制御する。本実施形態において、負荷の限界電流値の指標を採用する。当該指標は、直流の供給電力の電源の出力端子が提供できる最大負荷の電流値を指す。実際の負荷の電流が該電源の負荷の限界電流値より小さい場合又はこれに等しい場合には、直流の電源が負荷のために電力を供給できる。実際の負荷の電流値が、当該電源が提供できる最大負荷の電流値より大きい場合には、電源について過負荷保護が開始される。この場合には、電源の出力をオフにして、負荷のための電力を供給しないため、充電できない。図１に示す方法に基づいて、電源バスの最大電流値が、直流の供給電力の電源に最も近い充電ユニットに検出される。バス電流の検出ユニットは、可動装置自体の底部の供給電力のバスに流れる電流がその前端に設置された３２Ｖの直流の供給電力の電源の負荷限界電流値に達するか、又は、これに非常に近似することを検出する場合には、可動装置の直流電圧変換チップをオフにして、充電電流を切断する。これにより、電源が現台車に後続する可動装置に十分な充電電流を提供することができる。
【００４１】
電池を充電する工程では、充電管理チップが予め設定されたパラメーターによって自動的に管理及び制御を行う。様々な充電管理チップは、異なる設定値を有していてもよい。例えば、一般的に、電池の電圧が３Ｖより小さい場合には、充電管理チップは予備充電状態で作動して、充電管理チップの周辺回路のパラメーターを変更することによって、充電電流が定電流の充電電流の約２０％であるように制御する。電池の電圧が３Ｖより大きい電圧に充電される場合には、充電管理チップが自動的に定電流の充電過程に転じる。定電流の充電過程において、充電電流は変化せず、充電電流の大きさは、充電管理チップの周辺回路のパラメーターを設定することによって、予め設定できる。
【００４２】
電池の電圧が、予め設定された満電量の電圧（リチウムイオン電池は４．２Ｖに設定できる）に充電される場合には、充電管理チップが自動的に定電圧の充電過程に転じる。定電圧の充電過程において、充電電圧は変化せず、充電電流の大きさは、充電するにつれて徐々に減少する。定電圧の充電電流が定電流の充電電流の１０％に減少すると、充電管理チップが停止状態に転じて、充電過程が完了する。
【００４３】
現台車の電流の検出ユニットは、現台車の充電用の電源バスの電流（現台車に後続する可動装置が充電する全電流）が、電源の負荷限界電流値に達するか、又は、これに非常に接近することを検出する場合には、現台車の電流の検出ユニットが対応する信号を出力して、現台車の直流電圧変換ユニットをオフにして、直ちに現台車の充電電流をきる切断する。これにより、現台車に後続する可動装置が十分な充電用電流を得ることができることを保証する。この場合には、現台車の充電用の供給電力の直流電圧変換チップを起動して、現台車の充電管理回路に電力を供給する。即ち、現台車に充電を行うと、現台車の充電電流と後続する可動装置の充電電流とが重畳して、バス電流が直流の電源の負荷極限を超過するので、直流の電源が過負荷保護を行って、電源の出力をオフにする。このため、連結して充電される全ての可動装置が充電を完了できるとは限らない。
【００４４】
現台車に後続する可動装置が充電され、定電圧充電過程に転じた後、現台車のバスに流れる電流は引き続いて減少する。後方の全ての可動装置の充電電流が、その前方の可動装置の充電用の電源バスの金属電極に流れるので、後方の可動装置の充電電流の変化が、その前の可動装置のバス電流の検出ユニットに検出される。定電流充電過程において、その前方の可動装置の充電用の電源バスに流れる電流は変化せず、ある台車が定電圧充電されると、充電電流は、充電するにつれて徐々に減少して、この電流の変化が、その前方の可動装置の電流の検出ユニットに検出される。
【００４５】
現台車のバス電流の検出ユニットは、現台車の電源バスに流れる電流（現台車の充電電流ではない）が、現台車を充電できるまで減少したことを検出した場合には、現台車のバス電流の検出ユニットは、対応する信号を出力して、現台車の直流電圧変換ユニットを制御し、直流電圧変換状態で作動させることで、現台車の充電管理回路（例えば、図１の符号１０１３、１０２３、１０３３が示すような構成）に＋５Ｖの電圧を提供して、充電管理回路の電池に対する充電過程を制御する。図１の充電管理回路１０１３、１０２３、１０３３は、現台車の肘掛けの電子機器の内部に設置され、現台車の充電式電池への電力供給を制御する。
【００４６】
上記は、本発明の幾つの具体的な実施形態についての説明である。当業者は、本発明の実質及び精神から遊離しない範囲において、様々な変形や変更を行なうことができ、これらは本発明の保護範囲に属する。
【００４７】
例えば、他の実施形態において、交流／直流変換装置５０の出力を直接５Ｖ〜６Ｖにして、リチウムイオン電池を直接に充電することもできる。この場合には、各可動装置のイネーブルを有する直流電圧変換ユニットは必要がなく、制御式電子スイッチに置き換えることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年10月3日(2018.10.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動装置の各々が、本体と、当該本体に取り付けられた充電モジュールと、前記本体に取り付けられていて前記充電ユニットに結合された充電コネクタとを備え、複数の前記可動装置の充電方法であって、複数の前記可動装置を、バッチで充電するために、前記充電コネクタによって並べて接続する工程を含み、
前記充電ユニットは、バス電流検出ユニットを備え、
前記可動装置は、自体が搭載するバス電流検出ユニットで、充電ユニットのバス電流が、直流電源の電流限界に達するか、又は、これに近似することが検出された場合に、当該可動装置の充電ユニットの充電電流を切断することを含む、前記可動装置の充電方法。
【請求項２】
前記可動装置を流れる電源バス電流を当該可動装置の一つによって検出することと、後続の可動装置が優先的に充電されるように前記検出に従って充電電流を制御することと、を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記充電コネクタは、一端部に設置された雄型プラグと、反対側の端部に設置された雌型ソケットと、当該充電コネクタの内部に設置された二つの電極とを備え、複数の前記可動装置が列をなす場合に、複数の前記可動装置が相互に結合され、かつ充電されるように、後方の可動装置の充電コネクタの雄型プラグがその前方の可動装置の充電コネクタの雌型ソケットに接続される、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記可動装置の前記充電ユニットを流れる電源バス電流は、その可動装置の後方の全ての可動装置の充電ユニットを流れる電源バス電流である、請求項１〜３のいずれかの一項に記載の方法。
【請求項５】
前記バス電流検出ユニットは、ホール電流センサーを通じて前記バス電流を検出し、又は、同一の電極の雄型プラグと雌型ソケットとの間の電圧を検出及び比較することによって当該電極上のバス電流の大きさを判断する、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
本体と、
前記本体に取り付けられた充電ユニットと、
他の可動装置の充電ユニットに結合可能であり、前記本体に取り付けられ、かつ、前記
充電ユニットに結合された充電コネクタと、を備える可動装置であって、
前記充電ユニットは、自体が搭載するバス電流検出ユニットで、前記充電ユニットの電源バス電流を検出し、かつ、当該検出に従って前記可動装置の充電電流を制御する、バス電流検出ユニットを備え、
前記バス電流検出ユニットは、前記可動装置の充電ユニットのバス電流が、直流電源の負荷電流限界に達するか、又は、これに近似することが検出された場合に、当該充電ユニットの充電電流を切断する、前記可動装置。
【請求項７】
前記充電コネクタは、
絶縁筐体と、
当該絶縁筐体の一端部に設置されていて電極を有する雄型プラグ、及び、当該絶縁筐体の反対側の端部に設置されていて電極を有する雌型ソケットと、
前記絶縁筐体の内部に設けられていて一対の前記雄型プラグと雌型ソケットにそれぞれ電気的に接続された電極薄片とを備え、
前記可動装置が列をなして接続される場合に、複数の前記可動装置が充電のために縦続されるように、後方の可動装置の充電コネクタの雄型プラグが、前方の可動装置の充電コネクタの雌型ソケットに接続される、請求項６に記載の可動装置。
【請求項８】
前記各雌型ソケットは、前記電極薄片に電気的に接続された底端と、前記底端の中部及び両側からそれぞれ伸びる弾性リードを備えるリード電極を備え、他の電気コネクタの雄型プラグが前記雌型ソケットに差し込まれる場合に、それらの間の電気的接続を形成すべく、そこに差し込まれた雄型プラグの電極を前記リード電極によってクランプするように、前記弾性リードは、前記雄型プラグの電極と適合する、請求項７に記載の可動装置。
【請求項９】
前記充電ユニットは、さらに、バス電流検出ユニットからの制御信号を受け、かつ、前記制御信号に応じて充電式電池に充電電流を供給する、制御型直流電圧ユニットを備える、請求項６〜８のいずれかの一項に記載の可動装置。
【請求項１０】
前記充電ユニットは、さらに、前記充電式電池への電源を管理する電池充電管理回路を備える、請求項９に記載の可動装置。