(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軌道に沿って移動可能な電動移送具（１０）のエンジンに直流（ＤＣ）電力を供給するための電源（２０）であって、前記電源（２０）は以下からなる：
前記エンジンに電力を供給するための、前記電気移送具（１０）上に設置され、一次出力電圧と一次出力電流とを発生する、主たる電源としての一次ウルトラコンデンサ電源（３０）と、
前記エンジンに電力を供給するための、前記電気移送具（１０）上に設置され、二次出力電圧と二次出力電流とを発生する、補助電源としての二次電源（２８）と、
前記一次と二次との電源（３０，２８）に接続されており、制御信号に応じて前記電源のうち、いずれか１方又は双方を選択をして前記エンジンに電力を与える切換回路（２２）と、
一次電源（３０）、二次電源（２８）および切換回路（２２）に接続するコントローラであって、前記コントローラは、一次出力電圧と一次出力電流をモニターし、そして一次電源（３０）により電気移送具を駆動させて一次電源（３０）が放電して発生する一次出力電圧と一次出力電流のレベルが電動移送具（１０）の駆動に必要なレベルよりも低下すると、前記切替回路（２２）を動作させて一次電源（３０）から二次電源（２８）へ接続を切替えて前記エンジンに電力を与えるものであり、および、
前記一次と二次との電源（３０，２８）に充電電流を与えるための再充電システム電源（８）にカップラー結合可能である再充電システム（３２）から構成され、前記再充電システム（３２）は少なくとも一次電源（３０）が放電するとこれを再充電するものであり、
ここで、前記一次電源（３０）は、複数のセル（３４）を有するウルトラコンデンサ組立体（３１）からなり、前記複数のウルトラコンデンサ・セルは電圧を有する荷電を保持し、そして前記再充電システム電源（８）は電動移送具（１０）の外部に別個に存在する、前記電源（２０）。
【請求項２】
前記二次電源（２８）は一つ又はそれ以上のバッテリー・セルを有する再充電可能なバッテリーからなり、前記一つ又はそれ以上のバッテリー・セルの各々は電荷を保持するとともに電圧を有し、前記二次電源（２８）は前記再充電システム（３２）にカップラー結合して、前記再充電可能なバッテリーのために再充電電流を受電する、請求項１の電源（２０）。
【請求項３】
前記二次電源（２８）は一つ又はそれ以上のバッテリー・セルを有するバッテリーからなり、前記一つ又はそれ以上のバッテリー・セルの各々は電荷を保持する、請求項１の電源（２０）。
【請求項４】
前記バッテリーが再充電可能なバッテリーである請求項３の電源（２０）。
【請求項５】
前記二次電源（２８）が、一つ又はそれ以上のウルトラコンデンサ・セルを有するもう一つのウルトラコンデンサからなり、前記一つ又はそれ以上のウルトラコンデンサ・セルは電荷を保持する、請求項１の電源（２０）。
【請求項６】
前記再充電システム（３２）が、
再充電作業中実質的に一定の充電速度に保つための充電電流規制回路（４０）を含み、
前記充電電流規制回路（４０）は、前記外部電源（８）にカップラー結合され、また前記一次電源（３０）にカップラー結合される、前記充電電圧が完全放電に近いとき前記充電電流を制限し、前記充電電圧が完全充電に近いとき前記充電電流のほとんどを供給する能動電流サージリミッタを含む請求項２乃至５のいずれか一つに記載の電源（２０）。
【請求項７】
再充電システム（３２）が、前記充電電圧が完全放電に近いとき前記充電電流のほとんどを供給する前記電流サージリミッタ（４０）と並列のＤＣ−ＤＣ変換機（２４）をさらに具備する請求項６に記載の電源（２０）。
【請求項８】
前記再充電システム（３２）が、前記充電電流を発生する再充電ステーションの出力装置（１６）に相応する大きさと構成の入力装置（６）を含む、請求項６または７に記載の電源（２０）。
【請求項９】
前記電流サージリミッタ（４０）が能動電流サージリミッタである、請求項６乃至８のいずれか１項に記載の電源（２０）。
【請求項１０】
前記ウルトラコンデンサ組立体（３２）の前記複数のセルの各一つが、最大許容セル電圧を超えるセル過電圧を検出するための過電圧検出回路を含むセル電圧イコライザを含む、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の電源（２０）。
【請求項１１】
前記ウルトラコンデンサ組立体（３２）の前記複数のセル（３４）の各一つが、最大許容セル電圧よりも低いレベルにセル過電圧を減少させる放電回路を含む、請求項１０に記載の電源（２０）。
【請求項１２】
前記ウルトラコンデンサ組立体（３２）の前記複数のセル（３４）の各一つが、前記過電圧を前記移送具（１０）の制御回路（１４）に対し報知する報知回路（５２）を含む、請求項１０または１１に記載の電源（２０）。
【請求項１３】
前記切換装置（２２）と前記エンジンとに結合されており、前記切換装置（２２）から電流を受け取り、電力をエンジンに与える直流−直流変換器（２１）をさらに含む、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の電源（２０）。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、３５  Ｕ．Ｓ．Ｃ．６１１９（ｅ）の下で、１９９９年７月１１日受付、条件付き特許出願１連番号６０／１３８，７１４に対し優先権を主張する。その開示を参照としてここに組み込むものである。
【０００２】
連邦補助金研究開発に関する申告
該当せず
【０００３】
発明の分野
本発明は、材料移送システムに関する。詳細には、当該システムにおいて、半導体ウエハーその他の材料を軌道に沿って移動するため使用される電動移送具用の１次電源としてウルトラコンデンサを使用することに関する。
【０００４】
発明の背景
コンピュータ制御材料移送システムは、工場の各種作業ステーション間の材料運搬に関して知られている。かかるシステムは、例えば、半導体製造施設において半導体ウエハーを順次作業ステーションに移動するため利用される。かかるウエハー移送システムにおいては、モノレール軌道が各種作業ステーションを通って敷設されており、複数の電動移送具が軌道上に取り付けられている。この複数の電動移送具は、処理のためウエハーを順次作業ステーションに引き渡すため、及び必要処理作業を終えた後ウエハーをそこから引き取るため、モノレール軌道上を移動することが出来る。軌道は、通常１つ以上の経路決定区画又はモジュールを含む軌道区画を相互接続し、軌道に沿う複数の経路を作成する作用が出来る構成となっている。
【０００５】
各移送具は、１つ以上の駆動車輪に結合される電動機を含み、この駆動車輪が翻って軌道に咬合し軌道に沿って移送具を推進する。施設内の集中制御地点１つ以上から与えられる制御信号に応じて、搭載マイクロコントローラが支配する電子回路が移送具の運転を制御する。電力軌条または類似の手段を通して移送具に直接電力を供給するのは、常に可能とは限らないし望ましくもない。そこで、移送具運転の少なくとも１部のためモータ及び関連回路に電源を供給するためバッテリ又はバッテリパックを移送具上に搭載する。ピーク消費時間の補助電源としてウルトラコンデンサの搭載もまた考えられる。同１譲受人に特許発明として譲渡された半導体ウエハーその他の材料移動用に用いられる材料移送システムが、米国特許４，９２６，７５３に開示されている。
【０００６】
電動移送具の電力需要のため、バッテリは、出願されて本発明と同１の譲受人に譲渡された米国特許に記述するように、軌道に沿う所定位置に置かれた再充電ステーションにおいて機械的電気接続又は磁場の誘導結合の何れかを通して頻繁に再充電しなければならない。しかし、これら移送具に電力を供給するため使用されるバッテリは、その寿命に達するまで特定回数だけ再充電し得るに過ぎない。１般に再充電可能バッテリの寿命は、それが搭載されている移送具の寿命より短い。バッテリ交換毎に電動移送具の運転コストが増加するので、各移送具に関わるコストは、結果として起こる使用再充電可能バッテリの交換を考慮して増加しなければならない。加えて、ある種のバッテリは、再充電可能バッテリが完全充電される能力を制限する充電「記憶」をバッテリが発達させるのを防止するため、周期的高度放電を必要とする。使用する移送具内でバッテリを高度放電すると、移送具の電力が無くなって立ち往生する危険を生じ、多分システム停止の結果となる。これは電動移送具の利用効率を下げる結果となり得る。
【０００７】
したがって、必要なのは、バッテリ寿命を延ばすよう、与えられた移送具運転期間中に必要なバッテリ充電／再充電回数を減らして、電動移送具の再充電可能バッテリが供給する電力への依存を減らす方法及びシステムである。
【０００８】
発明の要約
本発明にしたがうと、ウルトラコンデンサを１次電源としバッテリを補助電源として利用する、電動移送具用ウルトラコンデンサ電源が提供される。この移送具は、電力軌条にギャップを有する電力軌条システム、又は路線に沿っておかれた再充電ステーションを有する非電力軌条システムにおいて特に効率が良い。ウルトラコンデンサは、移送具通路が通電電力軌条の上にあるとき、又は再充電ステーションに入った際、急速に再充電され、コンデンサの完全充電が出来るとき、最適性能が達せられる。このとき、バッテリはウルトラコンデンサが放電したとき又は加速その他ピーク電力消費の間にのみ電力を供給する必要があるだけであり、それにより、与えられた任意の運転周期中のバッテリ再充電回数を低減する。
【０００９】
電流サージリミッタ又は低電流回路を再充電電源とウルトラコンデンサとの間に挿入してウルトラコンデンサの破壊又は再充電電源の過負荷を避けることができる。電流サージリミッタは、能動電流サージリミッタとする。さらに、充電電圧制限用電池電圧イコライザをウルトラコンデンサ組立体の個々の電池間をまたいで置いて組立体寿命を延ばすことが出来る。電池電圧イコライザには、電圧が所定のしきい水準を超えた電池を検出する過電圧デテクタ及びこのような事象の発生を識別する報告機構を含むことが出来る。
【００１０】
発明の詳細な説明
本発明を組み込んだ電動移送具１０及びそれがまたぐモノレール軌道１２の１部を図１に示す。移送具１０は、例えば、半導体ウエハーを収容するウエハーカセットを半導体製造施設内のステーション間で移動させるウエハー取扱システムなどで、使用される。軌道１２は、所定の経路１つ以上に沿って配置されており、その軌道をまたぐ当該移送具数台を有する。軌道１２は通常、複数のモジュール区画を含み、これらが経路決定モジュールにより相互接続される。線路決定モジュールは、融通性に富み効率の良い移送具経路を所望通路に沿って作成するため軌道区画を相互接続する作用をおこなう。軌道１２は、システム電源に接続され、レール中のギャップに遭遇し移送具１０が内部電力に頼らなければならない場合を除き、移送具１０に直接電力供給をする電力レール（示さず）を含む。別の実施例においては、移送具が電力を搭載電源に頼る電力自給である。この搭載電源は、再充電可能であって、再充電ステーション（示さず）の中間で電動移送具に電力供給をするに十分なエネルギ密度を含むのが好適である。
【００１１】
図２を参照すると、電源２０は移送具１０上又は内部に配置されており、切換回路２２を通してエンジン及び駆動装置２３に結合される１次ウルトラコンデンサ電源３０と、バッテリ又は第２ウルトラコンデンサである２次電源２８を含む。任意選択で、直流−直流変流器２４を使用し、切換システム２２とエンジン及び駆動装置２３との間に配置する。コントローラ１４がエンジン及び駆動装置２３、１次及び２次電源３０及び２８、及び切換システム２２に結合されている。コントローラ１４は、１次及び２次電源からの電圧電流を監視し、切換装置２２を制御して移送具１０の作動に必要な電源を供給するため１次及び２次電源の何れか１つ又は両方を選択する。加えて、コントローラは、軌道システムコントローラ２６が移送具１０の制御と運動に関して作成する信号の制御を担当する。マイクロコントローラ１４は、カリフォルニア、サンタクララのインテル社から入手出来るペンティアム（登録商標）ＩＩＩマイクロプロセッサなど、埋め込みマイクロプロセッサである。切換回路２２は１般的に、コントローラ１４が制御する切換要素（示さず）のアレーを含む。再充電システム３２は電力を再充電システム電源８から受け取って再充電に必要な電流を１次及び２次電源に与える。後に詳細に説明するように、再充電システム３２は２つの部分、再充電ステーション部と移送具搭載部、を含む。再充電システム３２の２つの部分が協力して、再充電ステーションから移送具搭載部に電力を移動し１次及び２次電源に再充電し、１実施例においては、電動移送具に電力を供給する。
【００１２】
１次ウルトラコンデンサ電源３０は、図３に示されており、まとめて結合されて電動移送具運転に十分な電圧電流を供給する複数のウルトラコンデンサ電池３４を有するウルトラコンデンサ組立体３２を含む。各ウルトラコンデンサ電池３４はまた、各ウルトラコンデンサ電池３４の電圧端子をまたいで接続される電池電圧イコライザ及び過電圧検出システム５０を含む。下記に記述するように、電池電圧イコライザ５０は、ウルトラコンデンサ電池３４に供給される再充電電圧が、再充電作業中に規定最大電池電圧を超えるのを防止する。加えて、各電池３４には、電池電圧イコライザと合併される過電圧検出システムが含まれており、ウルトラコンデンサ電池３４のいずれかに生じた過電圧状態を検出する。過電圧検出システムは、過電圧信号を発生し過電圧報告システム５２に送る。過電圧報告システム５２は、信号をコントローラ１４に送る。１実施例において、過電圧信号は、過電圧状態を検出したとき過電圧検出システムを照らすＬＥＤを含む。複数のＬＥＤのうち何れが光ったかを検出するには、コントローラ１４が監視することの出来る光センサを用いる。このような方法で、いずれかのウルトラコンデンサ電池３４の過電圧状態は、光センサを起動してコントローラ１４に警報を発する。別の実施例においては、いずれかのウルトラコンデンサ電池３４が過電圧状態の存在を示したとき、過電圧検出システムは、出力信号を発生することの出来るＯＲ論理ゲートに対し、論理信号を与える。論理ＯＲゲートからの信号は、コントローラ１４が監視することが出来る。過電圧信号を受信すると、コントローラ１４は、過電圧状態がウルトラコンデンサ電池３４を破壊するの防止するため、適切な処置を取ることが出来る。
【００１３】
電池電圧イコライザ５０の３つの異なる実施例を図４Ａ−４Ｃに示す。図４Ａを参照すると、抵抗器４０４及び４０９で取り出されるウルトラコンデンサ電池３４をまたぐ電圧でＮＰＮバイポーラトランジスタ４０２のターンオン電圧を超えるものは、トランジスタ４０２を「オン」に切換える。これにより、電流がトランジスタ４０２を通るようになり、発光ダイオード（ＬＥＤ）４０８に電流が流れて光る。ＬＥＤ４０８及び抵抗器４０７をまたぐ電圧降下は、ＰＮＰパイポーラトランジスタ４０６を「オン」にする。これによりトランジスタ４０６に電流が流れ、ウルトラコンデンサ電池３４はトランジスタ４０６を通して放電される。ウルトラコンデンサ電池３４が十分に放電されて、それをまたぐ電圧がトランジスタ４０２のターンオン電圧以下に落ちた後、トランジスタ４０２は「オフ」なって、電流が流れなくなる。これは翻ってＬＥＤ４０８及びトランジスタ４０６をもまた同時に「オフ」にする。
【００１４】
同様に、図４Ｂにおいては、ウルトラコンデンサ電池上の過電圧状態がＰＮＰトランジスタ４１４を「オン」に切換える。これにより電流がトランジスタ４１４を通って流れるようになり、ＬＥＤ４１８が光って、ｎ−チャンネル電界効果トランジスタ４１６が「オン」になる。トランジスタ４１６を「オン」にすると、電流がトランジスタ４１６を通って流れ、ウルトラコンデンサ電池３４を放電する。ウルトラコンデンサ電池３４をまたぐ電圧が過電圧状態以下になると、トランジスタ４１４は「オフ」になって、電流が流れるのを止め、ＬＥＤ４１８が光るのを消し、トランジスタ４１６を「オフ」にする。
【００１５】
最後に、図４Ｃにおいては、過電圧状態が生じたときコンパレータ４２６が「オン」に切り換わる。コンパレータ４２６は、ウルトラコンデンサ電池３４から取り出した電圧を、抵抗器４２７とダイオード４２９の設定する基準電圧に対して比較する。測定電圧４２２が基準電圧４２４を超えたことをコンパレータ４２６が検出すると、コンパレータは高出力に切り換わる。これにより電流がＬＥＤ４３０を通して流れてそれを光らせ、ｐ−チャンネル電界効果トランジスタ４２８がオンになるのが可能になって、ウルトラコンデンサ電池３４が放電する。３つの実施例すべてにおいて、ＬＥＤが光ったのを検出するため光センサを用いることができる。上述のように、光センサをコントローラ１４が監視して、ウルトラコンデンサ電池３４上に過電圧状態が存在することを知る。当業者は、不具合電池をマイクロコントローラ１４に知らせるため、上述のＯＲ論理ゲートなど、各種の別の機構が利用出来ることを認識するであろう。
【００１６】
２次電源２８は、再充電可能バッテリパックとすることができる。バッテリパックは、定期的高度放電を必要としない型とするのが好適である。上述のように、定期的高度放電を必要としないバッテリは、完全充電に近い状態に保つことが出来るので、電源がなくなって移送具１０が軌道上で立ち往生する可能性を低くする。代案として、２次電源２８として第２ウルトラコンデンサを使うことができる。
【００１７】
ウルトラコンデンサ３０及び再充電可能バッテリ２８は双方とも、移送具使用とともに放電する有限蓄電装置なので、定期的に再充電してこれらの電荷を再蓄電する必要がある。ウルトラコンデンサ３０及び再充電可能バッテリ２８の双方が、電動移送具を次の再充電システムまで移動するのに十分な電力を充電されるのを確実にするため、再充電システム３２を用いる。
【００１８】
上述のように、材料取扱システム中の電動移送具への電力供給方法には主に２つの方法がある。搭載自給電源を含む移送具システム、「電力自給システム」と、軌道に隣接する電力軌条システムから移送具が電力を受け取る「電力軌条システム」である。電力自給システムにおいては、１つ以上の中間再充電ステーションを軌道２に沿って置き、そこで、所定条件の下で、電動移送具が停止して１次及び２次電源を再充電する。再充電機能はまた、電動移送具がウエハーを引き渡し又は取り出す作業ステーションの１部又は全部に合併することも出来る。本明細書で使用するとき、再充電ステーション又は、作業ステーションでおこなわれる再充電機能を、双方とも１般的に再充電システムと言う。
【００１９】
中間再充電システム３２は、再充電システム電源８から電力を供給される。ウルトラコンデンサ組立体３２が次のステーションに達する前に完全放電することのないよう互いに十分近いのが好適である。ウルトラコンデンサ組立体が完全放電すると、電力は２次電源から供給される。コントローラ１４は、作業ステーション又は再充電ステーションで規則的計画的に停止させることにより、及び／又は低充電状態検出に際して、再充電を命じる。移送具１０がステーションを出発して移動を続けるまでに、１次ウルトラコンデンサ電源３０及び２次再充電可能バッテリ電源２８の双方が、その全容量まで再充電されるのが理想的である。
【００２０】
電力軌条システムにおいては、電力軌条が直接電動移送具に給電する。このシステムにおいて、１次ウルトラコンデンサ電源と２次再充電可能バッテリ電源は、電力軌条にギャップがあり電動移送具が内部電源に頼らざるを得ないときにのみ電力を供給するため利用される。このシステムにおいては、再充電機能は電動移送具が電力軌条に接触している時間に生じる。軌条給電システムにおける再充電は余り頻繁でない。ウルトラコンデンサ組立体３２は、移送具が軌条のギャップ上を通過するときのみ電力を供給する必要があり、このギャップはウルトラコンデンサが完全放電しないよう短距離であるのが好適であるからである。本明細書で使用するとき、電力軌条システムの再充電機能もまた、用語再充電システムに包摂される。
【００２１】
再充電システム３２の一実施例をに示す。電力調節転換システム３３が、再充電システム電源８から電力を受け取る。調節転換された電力は、再充電システムカプラ１６に与えられる。この再充電システムカプラは、電動移送具カプラ６に対する電力移動を与える構成として配置されている。下記に説明するように、２つのカプラの間を直接電気接続するか又はカプラを誘導的に結合する。電動移送具カプラ６の受け取った電力は、能動電流サージリミッタ４０に与えられる。能動電流サージリミッタ４０は、以下に詳しく論じるが、任意選択として能動電流サージリミッタ４０をまたいで置かれる２次直流−直流変換器２９を含む。別の実施例においては、受動電流サージリミッタを使用する。この並列組合せは、ウルトラコンデンサが完全充電電圧のほぼ１又は２ボルト以内になるまで、定常充電電流を維持するため使用する。電流制限システムと直流−直流変流器の与える充電電流は、コントローラ１４の制御の下にある配電用切換回路２２に与えられる。
【００２２】
再充電システムカプラ１６及び電動移送具カプラ６は、少なくとも１次及び２次電源を再充電し及び１実施例においては、同時に電動移送具にも電力を与えるのに十分な、再充電システムから電動移送具に対する電力移動を与える構成として配置されている。電力移動は１般に、直接電気接続又は誘導的移動の何れかである。
【００２３】
直接電気接続においては、電力軌条または別の給電コネクタと連続電気接触を保つ作用をする１対以上の導電性ブラシ又はコネクタを、電動移送具６が含む。
【００２４】
電力軌条システム又は再充電システムの双方を含む誘導結合システムにおいては、誘導的に結合される電力が、再充電システム上に置かれる１次コイルと弾道移送具上に置かれる２次コイルとの間で移動する。
【００２５】
誘導結合電力移動システムの１実施例を図６に示す。再充電システム電源８が、電圧変流器６０４及び電力ドライバ６１２に電力を与える。電圧変流器６０４は、直流電流波形を変圧器システムで使うのに適した交流電流波形に転換するマルチバイブレータに電圧と電流を与える。１次コイル６１４が、電力ドライバ６０６で増幅した交流電流波形を受け取る。検出手段６１０及び６２０は協力して、電動移送具１０が存在することをコントローラ６０８に対して知らせる信号を作成する。コントローラ６０８は、電力移動の過程を制御して、電気カー１０が存在するときにのみ電力が供給されるのを確実にし、軌道システム効率の損失を防止する。１次コイル６１４及び２次コイル６１６は、互いに近付けて置いて、その間の電力の誘導移動を最大にする。２次コイル６１６は、１次コイル６１４から受け取った電力を、１次及び２次電源に充当するため再充電システム６１８に与える。
【００２６】
１次コイル６１４及び２次コイル６１６の１実施例を、図７Ａ及び７Ｂに示す。１次コイル６１４は、Ｕ型で軌道の縦軸に沿って配置される。２次コイル６１６は、１次コイルの中心断面部を１次コイルの長さだけ通過し、２つのコイルの間に磁気結合が起こる構成として配置されている。１実施例において、２次コイル６１６はＥ型で、１次コイル６１４が２次コイル６１６を囲むようになっている。２次コイルはフェライトコア上に巻いて、１次コイルと２次コイルとの磁場間の磁気結合を強化している。１次コイルと２次コイルとの間の磁気結合により、２次コイルの中に電圧と電流が生じ、これがウルトラコンデンサ電源及び再充電可能バッテリの再充電に使用される。加えて、電動移送具が再充電ステーションに結合されている時間には、誘導２次電圧及び電流を、電動機１２の運転にもまた同時に使用する。
【００２７】
ウルトラコンデンサ再充電過程の間、再充電電流を規制して、電池を破壊し再充電ステーションを過負荷にするほど速すぎる速度でウルトラコンデンサが充電されるのを防止しなければならない。緩慢な速度での充電は、しかし、充電時間が受け入れられないほど長くなる結果となる。これは、ウルトラコンデンサに不完全充電をする結果となり、システム性能の損失又は無電力となって電動移送具が立ち往生する結果となる。したがって、能動電流サージリミッタ４０、即ち定電流回路、を再充電システム４の中で使用して、ウルトラコンデンサ３２に適切な電流を与える。
【００２８】
能動電流サージリミッタ４０の１実施例を図８に示す。入力電圧Ｖｉｎ８０２、即ち再充電電圧、と出力電圧Ｖｏｕｔ８１０、即ちウルトラコンデンサ電圧、との間に大きい電位差があるとき、充電電流は直列低抵抗Ｒ３と電界効果トランジスタ８０８を通って流れる。しかし、充電電流が所定水準、１実施例においては、約３アンペア、を超えると、バイポーラトランジスタ８０６が「オン」になって、充電電流をトランジスタ８０８から分流し、それによりトランジスタ８０８を「オフ」にして閉め出す。これは、直列低抵抗ＲＳを通る充電電流を、電圧降下がトランジスタ８０８のターンオン電圧以下に保たれる十分低い値まで減少する役割をする。
【００２９】
第２直流−直流変換器２９を能動電流サージリミッタと並列に接続するのが好適である。図５を参照する。トランジスター８０８が「オフ」で能動電流サージリミッタを通って流れる再充電電流が低いとき、直流−直流変換器２９は、当初は高電圧低電流入力を低電圧高電流出力に変換し、ウルトラコンデンサを低電圧で急速に充電する。直流−直流変換器出力が増加するにつれ、出力電流が降下しはじめるけれども、入力電圧Ｖｉｎと出力電圧Ｖｏｕｔとの間の電位差が下がるので、トランジスター８０６が「オフ」になってトランジスター８０８が「オン」になり、能動電流サージリミッタ４０は充電電流を与える。ウルトラコンデンサ３４に流入する電流はこうして、入力電圧Ｖｉｎのほぼ１ボルトか２ボルトの範囲内で実質的に定常となる。
【００３０】
定常充電電流は切換装置２２を通って１次及び２次電源に向けられる。ウルトラコンデンサ組立体から最大寿命を得るには、電池毎それぞれの上の電圧を、各再充電サイクルの間規定電圧以下に保たなければならない。電池間に置いた抵抗は、数時間後には電池電圧を均圧にするが、再充電サイクルの最初又は初め近くには電池電圧を均圧にすることは出来ない。上述の電流サージ電流リミッタ４０と共同で働いて、上述の電池電圧イコライザ及び過電圧デテクタシステム５０が、各再充電サイクルにおいて、過電圧状態を検出し、ウルトラコンデンサ電池３４をまたぐ電圧を、電池３４の充電状態に関係なく、規定電圧以下のレベルまで下げる。さらに、組立体中の不具合電池を交換するのが望ましいので、上述のように、過電圧状態をコントローラ１４に知らせる機構を備えている。
【００３１】
本発明を半導体ウエハー取扱システムとの関連で記述したが、移送具が軌道に沿って動く他の材料取扱システムにとってもまた、本発明が有用であることは明らかである。したがって、付属請求項によりあらわされた本発明の精神と真の範囲を逸脱することなく、当業者に変形又は代案実施案が生じたとき、本発明は、詳細に示し記述したことにより限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を組み込んだモノレール軌道及び電動移送具を示す絵図である。
【図２】ウルトラコンデンサを１次電源とし、バッテリを２次電源として有する電動移送具用電源のブロック図である。
【図３】図２に示す電源の１次電源のブロック図である。
【図４Ａ−４Ｃ】図３に示す１次電源の電池電圧イコライザ実施例３つの構成図である。
【図５】再充電システムのブロック図である。
【図６】再充電システムに対する誘導結合電源接続のブロック図である。
【図７Ａ及び７Ｂ】図６の誘導結合電源接続の構成表現である。
【図８】図５の再充電システムに使用するための電流制限回路の構成図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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