專利名稱：充電裝置及其充電方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及充電裝置及其充電方法，特別涉及能給機器人等用電設(shè)備自動、快速充電的充電裝置及其充電方法。
背景技術(shù)：
機器人等用電設(shè)備，例如智能吸塵器等，通常是依靠其自身攜帶的蓄電池供電，由于蓄電池的電量有限，而機器人等用電設(shè)備的控制系統(tǒng)、驅(qū)動裝置以及直接執(zhí)行工作任務(wù)的機械裝置在工作的過程中均需消耗電能，因此，一次充電后，用電設(shè)備通常工作不了多久，就需要再次充電。以前，用電設(shè)備的充電是通過人工來完成的。用人工充電的方法固然能解決用電設(shè)備的充電問題，但不利于節(jié)省人力資源。特別是在沒有人及時為用電設(shè)備充電的情況下，用電設(shè)備會因電能的消耗而無法正常工作。為了節(jié)省人力資源并提高用電設(shè)備的工作效率，人們在對用電設(shè)備的控制系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)的同時，發(fā)明了針對機器人等用電設(shè)備的充電裝置。目前，實現(xiàn)用電設(shè)備充電的技術(shù)方案大致如下在充電裝置中設(shè)有紅外充電引導(dǎo)信號裝置、線性變壓器及其對應(yīng)的充電電路——線性電源電路，在機器人等用電設(shè)備的工作時間，所述紅外充電引導(dǎo)信號裝置不間斷地向外發(fā)送紅外充電引導(dǎo)信號；在用電設(shè)備的控制系統(tǒng)中設(shè)有電量檢測裝置和紅外信息接收裝置；當(dāng)用電設(shè)備所攜帶的蓄電池的電壓高于或等于其正常工作電壓的下限時，所述紅外信息接收裝置是關(guān)閉的，當(dāng)所述蓄電池的電壓低于其正常工作電壓的下限時，所述電量檢測裝置會將電壓信號發(fā)送至終端控制模塊，所述終端控制模塊就會指令用電設(shè)備停止工作，并向所述紅外信息接收裝置發(fā)送開啟指令；所述紅外信息接收裝置開啟后，便會接收充電裝置發(fā)送的紅外充電引導(dǎo)信號。在紅外充電引導(dǎo)信號的引導(dǎo)下，用電設(shè)備的控制系統(tǒng)的終端控制模塊會向機器人的驅(qū)動系統(tǒng)發(fā)出前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)向等指令，使用電設(shè)備找到充電裝置。當(dāng)用電設(shè)備的充電電極與充電裝置的充電電極對接后，充電裝置就會給用電設(shè)備所攜帶的蓄電池充電，與此同時，其紅外信息接收裝置會自動關(guān)閉。當(dāng)用電設(shè)備的蓄電池的電量充滿后，所述電量檢測裝置會將電量充滿的信息發(fā)送至用電設(shè)備的終端控制模塊，所述終端控制模塊便會發(fā)出指令，驅(qū)動用電設(shè)備脫離充電裝置。此外，就幫助用電設(shè)備尋找特定的目標(biāo)而言，現(xiàn)有技術(shù)除了采用紅外傳感器外，還公開了采用霍爾傳感器、光電傳感器等其他導(dǎo)航裝置的技術(shù)方案?？偟恼f來，現(xiàn)有的充電裝置能夠解決機器人等用電設(shè)備的自動充電問題。但是，現(xiàn)有的充電裝置不能穩(wěn)妥地解決用電設(shè)備的快速充電問題，其原因在于，現(xiàn)有的充電裝置主要采用線性電源電路給用電設(shè)備充電。線性電源電路的電路元件適于在低壓的狀態(tài)下工作，具有持續(xù)工作時間長和使用壽命長的優(yōu)點，但在滿足用電設(shè)備的快速充電方面，線性電源電路具有較大的局限性。例如，為了實現(xiàn)快速充電，現(xiàn)有的充電裝置往往需要將線性變壓器的功率做得很大，而線性變壓器的功率越大，充電裝置的體積和質(zhì)量也越大，從而給消費者帶來某些不便，如不便于攜帶、占用更多的空間等；更為嚴(yán)重的是，線性變壓器的能量轉(zhuǎn)換效率不高，工作過程中會產(chǎn)生比較多的熱能，若將線性變壓器的功率做得很大，將導(dǎo)致線性變壓器發(fā)熱更嚴(yán)重，其結(jié)果不僅會造成電能的浪費，而且容易損壞充電裝置。與線性電源電路不同，開關(guān)電源電路具有功率大、效率高和體積小的優(yōu)點，因而能滿足用電設(shè)備快速充電的需要。然而，開關(guān)電源電路也存在持續(xù)工作時間較短的缺陷。其原因在于，開關(guān)電源電路是在高壓下工作，其電容等電路元件在長時間的高壓環(huán)境下容易被擊穿而損壞。通常，充電裝置一天24小時都與220伏特的工作電壓相連一以便隨時給機器人等用電設(shè)備充電，由于開關(guān)電源電路不適于長時間地持續(xù)工作，因此，盡管人們早已認(rèn)識到開關(guān)電源電路能夠解決用電設(shè)備的快速充電問題，并且在人工充電裝置中已經(jīng)使用了開關(guān)電源電路，但是，在本發(fā)明之前，人們尚未將開關(guān)電源電路成功地應(yīng)用到能給機器人等用電設(shè)備自動、快速充電的充電裝置中。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上所述背景技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，提供一種充電裝置及其充電方法，所述充電裝置不僅能給機器人等用電設(shè)備自動、快速充電，而且輕便、節(jié)能、安全、使用壽命長。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的本發(fā)明的充電裝置包括控制器、線性電源電路和充電電極，所述充電裝置還包括與線性電源電路呈并聯(lián)關(guān)系的開關(guān)電源電路，所述開關(guān)電源電路的輸入端和輸出端分別與第一開關(guān)和所述充電電極連接；所述線性電源電路的輸出端與所述控制器連接；所述控制器通過所述第一開關(guān)控制所述開關(guān)電源電路的連接與斷開；所述充電裝置還設(shè)有分別與所述控制器和充電電極相連接的感測單元，所述感測單元感測充電電極是否與用電設(shè)備對接，當(dāng)所述充電電極與用電設(shè)備對接時，所述感測單元產(chǎn)生感應(yīng)并發(fā)送相應(yīng)的感測信號給所述控制器，該控制器依據(jù)感測信號控制所述第一開關(guān)使之閉合，當(dāng)所述充電裝置未給用電設(shè)備充電時，所述第一開關(guān)斷開。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明可進(jìn)一步采用下述技術(shù)方案來更好地解決本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題所述感測單元為電流感測電路或者電壓感測電路；當(dāng)所述電流感測電路感測到充電回路中的電流大于或等于控制器內(nèi)預(yù)設(shè)的電流閾值時，或者當(dāng)所述電壓感測電路感測到所述充電電極的電壓大于或等于控制器內(nèi)預(yù)設(shè)的電壓閾值時，所述控制器控制所述第一開關(guān)使之閉合。所述感測單元也可為碰撞開關(guān)，當(dāng)所述充電電極對接充電設(shè)備時，所述充電電極壓迫并觸發(fā)所述碰撞開關(guān)，使得碰撞開關(guān)發(fā)送感測信號到控制器，所述控制器依據(jù)感測信號控制所述第一開關(guān)使之閉合。進(jìn)一步地，所述感測單元還可為電磁傳感器或者壓力傳感器，當(dāng)所述充電電極對接充電設(shè)備時，所述電磁傳感器感測到所述充電電極的移動并將對應(yīng)產(chǎn)生感測信號發(fā)送給控制器，或者所述壓力傳感器感測到所述充電電極對其產(chǎn)生的壓力并將對應(yīng)產(chǎn)生的感測信號發(fā)送給控制器。進(jìn)一步地，所述控制器內(nèi)置或外接計時器，所述計時器用于計算所述第一開關(guān)的閉合時間，當(dāng)所述計時器的累積時間等于控制器內(nèi)置的閾值時間時，所述控制器控制所述第一開關(guān)使之?dāng)嚅_。進(jìn)一步地，所述充電裝置還設(shè)有電池電量檢測單元，所述電池電量檢測單元分別與充電電極和控制器連接，所述電池電量檢測單元檢測所述充電電極后，將用電設(shè)備7的電池電量信號傳送給控制器，控制器2依據(jù)用電設(shè)備7已充滿電時的電池電量信號控制第一開關(guān)10使之?dāng)嚅_。需要說明的是，電池電量檢測單元與前述電流感測電路或者電壓感測電路的作用是不同的。具體地說，電流感測電路或者電壓感測電路所要解決的技術(shù)問題是判斷充電電極9是否與用電設(shè)備7對接，而電池電量檢測單元所要解決的技術(shù)問題是判斷用電設(shè)備7的蓄電池是否已充滿電。此外，在該技術(shù)方案中，電池電量檢測單元與電流感測電路或者電壓感測電路之間的關(guān)系為并聯(lián)。進(jìn)一步地，所述電池電量檢測單元為電壓檢測單元，所述電壓檢測單元用于檢測所述充電電極的電壓。進(jìn)一步地，所述充電裝置還設(shè)有第二開關(guān)，所述線性電源電路的輸出端通過所述第二開關(guān)與充電電極連接；當(dāng)控制器斷開第一開關(guān)時，第二開關(guān)閉合，當(dāng)控制器斷開第二開關(guān)時，第一開關(guān)閉合。進(jìn)一步地，在所述充電裝置中設(shè)有位置導(dǎo)航單裝置，所述位置導(dǎo)航裝置與所述線性電源電路的輸出端相連接。進(jìn)一步地，所述位置導(dǎo)航裝置為紅外線發(fā)射器、磁信號發(fā)射裝置或光信號發(fā)射裝置。進(jìn)一步地，在所述充電裝置中還設(shè)有充電指示燈，所述充電指示燈與所述線性電源電路的輸出端相連接。在上述各技術(shù)方案中，所述線性電源電路的作用是給本發(fā)明充電裝置的控制器和其他起控制作用的元器件供電；所述開關(guān)電源電路的作用給機器人等用電設(shè)備自動、快速供電。盡管線性電源電路和開關(guān)電源電路均為現(xiàn)有技術(shù)中已有的電路，但現(xiàn)有技術(shù)中的充電裝置是采用線性電源電路給用電設(shè)備充電，而本發(fā)明則是采用線性電源電路給控制器和其他起控制作用的元器件供電，采用開關(guān)電源電路給機器人等用電設(shè)備自動、快速充電。這是本發(fā)明充電裝置區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)中的充電裝置的本質(zhì)特征。本發(fā)明還可以采用另一技術(shù)方案本發(fā)明的充電裝置包括控制器、線性電源電路和充電電極；所述充電裝置還包括與線性電源電路呈并聯(lián)關(guān)系的開關(guān)電源電路，開關(guān)電源電路的輸入端和輸出端分別與第一開關(guān)和充電電極連接；線性電源電路的輸出端與所述控制器連接；該控制器通過所述第一開關(guān)控制開關(guān)電源電路的連接與斷開；所述充電裝置還設(shè)有與所述控制器相連接的感測單元，當(dāng)充電電極與用電設(shè)備對接時，所述感測單元產(chǎn)生感應(yīng)并發(fā)送相應(yīng)的感測信號給控制器，控制器依據(jù)感測信號控制第一開關(guān)使之閉合，當(dāng)所述充電裝置未給用電設(shè)備充電時，第一開關(guān)斷開。本發(fā)明還公開了一種使用本發(fā)明充電裝置給用電設(shè)備充電的方法，該方法包括下述步驟a、線性電源電路給控制器供電；b、充電電極對接用電設(shè)備；
C、感測單元產(chǎn)生感應(yīng)并發(fā)送感測信號給控制器； d、控制器控制第一開關(guān)閉合，開關(guān)電源電路給用電設(shè)備充電。本發(fā)明充電裝置能產(chǎn)生以下有益效果1、不僅能夠給機器人等用電設(shè)備快速充電，而且能耗低、重量輕、體積小。本發(fā)明之所具有這樣的技術(shù)效果，其原因在于，當(dāng)需要給機器人快速充電時，本發(fā)明采用開關(guān)電源電路給機器人等用電設(shè)備快速充電。由于開關(guān)電源電路具有轉(zhuǎn)換效率高，耗電少，穩(wěn)壓范圍寬，重量輕、體積小的優(yōu)點，因此，采用開關(guān)電源電路給用電設(shè)備充電能夠產(chǎn)生上述有益效果。2、經(jīng)久耐用、安全可靠。本發(fā)明不是簡單地以開關(guān)電源電路替代線性電源電路，而是在采用開關(guān)電源電路作為給機器人充電的主要技術(shù)手段的同時，保留了線性電源電路。本發(fā)明充電裝置中的線性電源電路能以較小的電能來維持充電裝置的控制系統(tǒng)所需要的電能，從而有效地避免了長時間地、持續(xù)地使用開關(guān)電源電路，其效果是使開關(guān)電源電路的使用壽命和平均無故障時間大幅度延長。特別是，在本發(fā)明充電裝置增設(shè)了第二開關(guān)的情況下，本發(fā)明充電裝置還能以涓流充電(小電量充電)的方式給機器人等用電設(shè)備的蓄電池補充充電，使得蓄電池一直處于滿電量的狀態(tài)，從而有效地提高機器人等用電設(shè)備的工作時間。本發(fā)明充電裝置由于同時設(shè)有線性電源電路和開關(guān)電源電路，且分別在充電前、充電時、充滿電后及時切換具體的電源電路來分別給充電裝置自身的控制系統(tǒng)和用電設(shè)備供電，從而兼有線性電源電路和開關(guān)電源電路各自的優(yōu)點，克服了線性電源電路和開關(guān)電源電路各自的缺點。


圖1是本發(fā)明充電裝置的實施例1、實施例2和實施例3的后視圖；圖2是本發(fā)明充電裝置的實施例1的電路結(jié)構(gòu)框圖；圖3是圖1的縱剖面圖；圖4是本發(fā)明充電裝置給用電設(shè)備充電時的示意圖；圖5是本發(fā)明充電裝置中的線性電源電路的結(jié)構(gòu)框圖；圖6是本發(fā)明充電裝置中的開關(guān)電源電路的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖具體說明本發(fā)明的實施例。實施例1如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6所示，充電裝置I包括控制器2、線性電源電路3和充電電極9，充電裝置I還包括與線性電源電路3呈并聯(lián)關(guān)系的開關(guān)電源電路4，開關(guān)電源電路4的輸入端和輸出端分別與第一開關(guān)10和充電電極9連接，開關(guān)電源電路4上設(shè)有逆變器6，逆變器亦稱為高頻變壓器，其作用是將直流電轉(zhuǎn)化為交流電。線性電源電路3的輸出端與控制器2連接，線性電源電路3上設(shè)有線性變壓器5 ；控制器2通過第一開關(guān)10控制開關(guān)電源電路4的連接與斷開。充電裝置I還設(shè)有分別與控制器2和充電電極9相連接的感測單元11，感測單元11的作用是感測充電電極9是否與用電設(shè)備7的對接電極8對接，當(dāng)充電電極9與用電設(shè)備7的對接電極8對接時，感測單元11產(chǎn)生感應(yīng)并發(fā)送相應(yīng)的感測信號給控制器2，控制器2依據(jù)感測信號控制第一開關(guān)10使之閉合，當(dāng)充電裝置I未給用電設(shè)備充電時，第一開關(guān)10斷開。需要指出的是，感測單元11與充電電極9之間的連接方式不限于電性連接，其還也可以采用機械連接，例如，感測單元11采用碰撞開關(guān)時的連接方式便屬于機械連接。線性電源電路3的作用是給控制器2和感測單元11等起控制作用的元器件供電，開關(guān)電源電路4的作用是給用電設(shè)備7充電。當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)10閉合時，充電裝置I通過開關(guān)電源電路4給用電設(shè)備7充電，當(dāng)充電裝置I未給用電設(shè)備7充電時，第一開關(guān)10斷開。在本實施例中，感測單元11可以采用現(xiàn)有技術(shù)中各種成熟的感測電路,如電流感測電路或者電壓感測電路，也可以采用碰撞開關(guān)，還可以采用電磁傳感器或者壓力傳感器。當(dāng)所述電流感測電路感測到充電回路中的電流大于或等于控制器2內(nèi)預(yù)設(shè)的電流閾值時，或者當(dāng)所述電壓感測電路感測到充電電極9的電壓大于或等于控制器內(nèi)預(yù)設(shè)的電壓閾值時，控制器2控制第一開關(guān)10使之閉合?？刂破?內(nèi)預(yù)設(shè)的電流閾值或者電壓閾值可以根據(jù)用電設(shè)備7的功率確定。在感測單元11為碰撞開關(guān)的情況下，充電裝置11的充電電極9對接用電設(shè)備7的對接電極8時，充電電極9壓迫并觸發(fā)所述碰撞開關(guān)，使得碰撞開關(guān)發(fā)送感測信號到控制器2，控制器2依據(jù)感測信號控制第一開關(guān)10使之閉合。在感測單元11為電磁傳感器或者壓力傳感器的情況下，當(dāng)充電電極9對接用電設(shè)備7的對接電極8時，所述電磁傳感器感測到充電電極9移動并將對應(yīng)產(chǎn)生的感測信號發(fā)送給控制器2，或者所述壓力傳感器感應(yīng)到充電電極9對其產(chǎn)生的壓力并將對應(yīng)產(chǎn)生的感測信號發(fā)送給控制器2，控制器2依據(jù)感測信號控制第一開關(guān)10使之閉合。在本實施例中，開關(guān)電源電路、線性電源電路、電流感測電路、電壓感測電路、碰撞開關(guān)、電磁傳感器或者壓力傳感器均可采用現(xiàn)有技術(shù)中已有的各種電路或元器件。為了準(zhǔn)確判斷用電設(shè)備是否已充滿電，本實施例還可采用下述技術(shù)手段?？刂破?內(nèi)置或外接計時器，所述計時器用于計算第一開關(guān)10的閉合時間，當(dāng)所述計時器的累積時間等于控制器內(nèi)置的閾值時間時，控制器2控制第一開關(guān)10斷開，從而停止給用電設(shè)備7充電。控制器2內(nèi)置的閾值可以根據(jù)用電設(shè)備的功率確定。除了采用所述計時器外，充電裝置I還可通過設(shè)置電池電量檢測單元來判斷用電設(shè)備是否已充滿電，所述電池電量檢測單元分別與充電電極9和控制器2連接，所述電池電量檢測單元檢測充電電極9后，將用電設(shè)備7的電池電量信號傳送給控制器2，控制器2依據(jù)用電設(shè)備7已充滿電時的電池電量信號控制第一開關(guān)10使之?dāng)嚅_。在本實施例中，所述電池電量檢測單元可以采用電壓檢測單元，所述電壓檢測單元用于檢測充電電極9的電壓，并根據(jù)充電電極9的電壓判斷用電設(shè)備的蓄電池是否已充滿電。需要說明的是，判斷用電設(shè)備的蓄電池是否已充滿電為早已成熟的技術(shù)，故對具體的實現(xiàn)電路本實施例不再詳述。此外，由于相當(dāng)一部分部分機器人的控制系統(tǒng)本身就具有判斷其蓄電池是否已充滿電的功能，因此，對于這部分機器人來說，充電裝置I中也可以不設(shè)置判斷用電設(shè)備是否已充滿電的元器件。實施例2
在實施例2中，充電裝置I所包括的元器件、電路連接關(guān)系及其工作原理與實施例1基本相同，兩者的區(qū)別在于，在實施例2中，充電裝置I還設(shè)有第二開關(guān)(圖中未示出)，線性電源電路3的輸出端通過第二開關(guān)與充電電極9連接；當(dāng)控制器2斷開第一開關(guān)10時，第二開關(guān)閉合。增設(shè)第二開關(guān)的意義在于，當(dāng)用電設(shè)備7的蓄電池已充滿電后，如果用電設(shè)備7無需立即投入工作，則可由控制器2斷開第一開關(guān)10，并使第二開關(guān)閉合，從而由線性電源電路3以涓流充電的方式給用電設(shè)備7補充充電，從而維持用電設(shè)備7的滿電量狀態(tài)。而當(dāng)用電設(shè)備7需要快速充電時，控制器2斷開第二開關(guān)，同時使第一開關(guān)10閉合，從而以開關(guān)電源電路4給用電設(shè)備7充電。 在本實施例中，可采用計時器或者電池電量檢測單元來判斷開關(guān)電源電路4是否已給用電設(shè)備7充滿電，其工作原理與實施I相同。需要說明的是，當(dāng)開關(guān)電源電路4給用電設(shè)備7充滿電后，用電設(shè)備7究竟是繼續(xù)由本發(fā)明充電裝置以涓流充電方式繼續(xù)給其充電，還是離開本發(fā)明充電裝置并投入工作，取決于用電設(shè)備7內(nèi)部控制系統(tǒng)的程序設(shè)置。例如，如果用電設(shè)備7內(nèi)部控制系統(tǒng)的程序設(shè)置確定其夜晚不工作的話，那么用電設(shè)備7在充滿電后，就不會離開本發(fā)明充電裝置，從而由本發(fā)明充電裝置中的線性電源電路3以涓流電的形式給其補充充電，以便維持其滿電量。實施例3本實施例與實施例1、2的區(qū)別在于感測單元與其他元器件之間的連接關(guān)系不同。具體地說，在本實施例中，感測單元僅與控制器2連接，而未與充電電極9連接。具體地說，當(dāng)感測單元采用電磁傳感器或磁感應(yīng)傳感器時，所述感測單元可以不用和充電電極9連接。例如，可以在用電設(shè)備7的對接電極8附近設(shè)置磁信號發(fā)射器，當(dāng)用電設(shè)備7的對接電極8和充電裝置I的充電電極9對接時，所述磁信號傳感器即可感測到相應(yīng)的磁信號，并將感測信號發(fā)送給控制器2，控制器2依據(jù)感測信號控制第一開關(guān)10使之關(guān)閉。又如，還可在充電裝置的充電電極附近處設(shè)置電磁傳感器，當(dāng)用電設(shè)備7的對接電極8移動并與充電裝置I的充電電極9對接時，所述電磁傳感器可感測到對接電極8與充電電極9對接，并將相應(yīng)的感測信號發(fā)送給控制器2，控制器2依據(jù)感測信號控制第一開關(guān)10使之關(guān)閉。以上結(jié)合附圖介紹了本發(fā)明的具體實施方式
。需要強調(diào)的是，上述實施例只是本發(fā)明優(yōu)選的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明說明書公開的內(nèi)容能夠認(rèn)識到本發(fā)明在實施的過程中有多種變型，例如，可在所述充電裝置內(nèi)增設(shè)位置導(dǎo)航裝置，所述位置導(dǎo)航裝置與所述線性電源電路的輸出端相連接，所述位置導(dǎo)航裝置為紅外線發(fā)射器、磁信號發(fā)射裝置或光信號發(fā)射裝置；又如，還可在所述充電裝置中增設(shè)充電指示燈，所述充電指示燈與線性電源電路3的輸出端相連接。此外，雖然本發(fā)明主要解決的是自動充電座的快速充電問題，但是，對于需要人工操作完成用電設(shè)備充電的非自動充電裝置，本發(fā)明所采用的用開關(guān)電源電路給用電設(shè)備充電，用線性電源電路給充電裝置的控制系統(tǒng)充電的技術(shù)方案同樣適用?？傊?，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種充電裝置(I)，包括控制器(2)、線性電源電路(3)和充電電極(9)，其特征在于充電裝置(I)還包括與線性電源電路(3)呈并聯(lián)關(guān)系的開關(guān)電源電路(4)，開關(guān)電源電路(4)的輸入端和輸出端分別與第一開關(guān)(10)和充電電極(9)連接；線性電源電路(3)的輸出端與控制器(2)連接，控制器(2)通過第一開關(guān)(10)控制開關(guān)電源電路⑷的連接與斷開；充電裝置(I)還設(shè)有分別與控制器(2)和充電電極(9)相連接的感測單元(11)，感測單元(11)用于感測充電電極(9)是否與用電設(shè)備(7)對接；當(dāng)充電電極(9)與用電設(shè)備 (7)對接時，感測單元(11)產(chǎn)生感應(yīng)并發(fā)送相應(yīng)的感測信號給控制器(2)，控制器(2)依據(jù)感測信號控制第一開關(guān)(10)使之閉合，當(dāng)充電裝置(I)未給用電設(shè)備充電時，第一開關(guān) (10)斷開。
2.如權(quán)利要求1所述的充電裝置(1)，其特征在于感測單元(11)為電流感測電路或者電壓感測電路；當(dāng)所述電流感測電路感測到充電回路中的電流大于或等于控制器(2)內(nèi)預(yù)設(shè)的電流閾值時，或者當(dāng)所述電壓感測電路感測到所述充電電極的電壓大于或等于控制器⑵內(nèi)預(yù)設(shè)的電壓閾值時，控制器(2)控制第一開關(guān)(10)使之閉合。
3.如權(quán)利要求1所述的充電裝置(I)，其特征在于所述感測單元(11)為碰撞開關(guān)、 電磁傳感器或者壓力傳感器，當(dāng)充電電極(9)對接充電設(shè)備時，充電電極(9)壓迫并觸發(fā)所述碰撞開關(guān)，使得碰撞開關(guān)發(fā)送感測信號到控制器(2)，或者所述電磁傳感器感測到充電電極(9)的移動并將對應(yīng)產(chǎn)生的感測信號發(fā)送給控制器(2)，或者所述壓力傳感器感測到充電電極(9)對其產(chǎn)生的壓力并將對應(yīng)產(chǎn)生的感測信號發(fā)送給控制器(2)，控制器(2)依據(jù)上述感測信號中的任何一種感測信號，控制第一開關(guān)(10)使之閉合。
4.如權(quán)利要求1所述的充電裝置(I)，其特征在于控制器(2)內(nèi)置或外接計時器，所述計時器用于計算第一開關(guān)(10)的閉合時間，當(dāng)所述計時器的累積時間等于控制器(2)內(nèi)置的閾值時間時，控制器⑵控制第一開關(guān)(10)使之?dāng)嚅_。
5.如權(quán)利要求1所述的充電裝置(I)，其特征在于所述充電裝置還設(shè)有電池電量檢測單元，所述電池電量檢測單元分別與充電電極(9)和控制器(2)連接，所述電池電量檢測單元檢測充電電極(9)后，將用電設(shè)備7的電池電量信號傳送給控制器(2)，控制器(2)依據(jù)已充滿電時的電池電量信號控制第一開關(guān)(10)使之?dāng)嚅_。
6.如權(quán)利要求5所述的充電裝置(1)，其特征自在于所述電池電量檢測單元為電壓檢測單元，所述電壓檢測單元用于檢測所述充電電極的電壓。
7.如權(quán)利要求4、5或者6所述的充電裝置(1)，其特征在于所述充電裝置還設(shè)有第二開關(guān)(11)，線性電源電路(3)的輸出端通過第二開關(guān)(11)與充電電極(9)連接；當(dāng)控制器 (2)斷開第一開關(guān)(10)時，第二開關(guān)(11)閉合，當(dāng)控制器(2)斷開第二開關(guān)(11)時，第一開關(guān)(10)閉合。
8.如權(quán)利要求1-6任一項所述的充電裝置(I):其特征在于，在所述充電裝置中設(shè)有位置導(dǎo)航裝置，所述位置導(dǎo)航裝置與線性電源電路(3)的輸出端相連接；所述位置導(dǎo)航裝置為紅外線發(fā)射器、磁信號發(fā)射裝置或光信號發(fā)射裝置，在所述充電裝置中還設(shè)有充電指示燈，所述充電指示燈與線性電源電路⑶的輸出端相連接。
9.一種充電裝置(I)，包括控制器(2)、線性電源電路(3)和充電電極(9)，其特征在于: 充電裝置(I)還包括與線性電源電路(3)呈并聯(lián)關(guān)系的開關(guān)電源電路(4)，開關(guān)電源電路(4)的輸入端和輸出端分別與第一開關(guān)(10)和充電電極(9)連接； 線性電源電路(3)的輸出端與控制器(2)連接，控制器(2)通過第一開關(guān)(10)控制開關(guān)電源電路(4)的連接與斷開； 充電裝置(I)還設(shè)有與控制器(2)相連接的感測單元，所述感測單元為電磁傳感器或磁感應(yīng)傳感器，其作用是感測充電電極(9)是否與用電設(shè)備(7)對接；當(dāng)充電電極(9)與用電設(shè)備(7)對接時，所述感測單元產(chǎn)生感應(yīng)并發(fā)送相應(yīng)的感測信號給控制器(2)，控制器(2)依據(jù)感測信號控制第一開關(guān)(10)使之閉合，當(dāng)充電裝置(I)未給用電設(shè)備充電時，第一開關(guān)(10)斷開。
10.一種使用充電裝置給用電設(shè)備充電的方法，其特征在于，所述充電方法包括下述步驟 a、線性電源電路給控制器供電； b、充電電極對接用電設(shè)備； C、感測單元產(chǎn)生感應(yīng)并發(fā)送感測信號給控制器； d、控制器控制第一開關(guān)閉合,開關(guān)電源電路給用電設(shè)備充電。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種充電裝置及其充電方法，該充電裝置包括控制器、線性電源電路和充電電極，所述充電裝置還包括與線性電源電路呈并聯(lián)關(guān)系的開關(guān)電源電路，開關(guān)電源電路的輸入端和輸出端分別與第一開關(guān)和充電電極連接；線性電源電路的輸出端與控制器連接，控制器通過第一開關(guān)控制開關(guān)電源電路的連接與斷開；所述充電裝置還設(shè)有分別與控制器和充電電極相連接的感測單元，當(dāng)充電電極與充電設(shè)備對接時，所述感測單元產(chǎn)生感應(yīng)并發(fā)送感測信號給控制器，控制器依據(jù)所述感測信號控制第一開關(guān)的斷開與閉合。本發(fā)明采用線性電源電路為充電裝置的控制器供電，采用開關(guān)電源電路為機器人等用電設(shè)備充電，有效地解決了機器人等用電設(shè)備的快速充電問題。
文檔編號H01M10/44GK103036261SQ20111030235
公開日2013年4月10日 申請日期2011年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月8日
發(fā)明者湯進(jìn)舉 申請人:科沃斯機器人科技(蘇州)有限公司