CN106025711A - 一种充电自动对接装置及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了充电自动对接装置，插座设置在调节板中心位置，在调节板上绕插座环形等间距设置若干调节圆孔，绕调节圆孔环形等间距设置若干定位销，相邻两调节杆之间的第一板体和第二板体上对应设置万向球，万向球球面与调节板板面接触，调节杆穿过调节圆孔分别与第一板体和第二板体固定连接，在第一板体中心位置设置圆形孔，伸缩装置一端连接第二板体另一端固定在箱体底部，调节板通过第一弹性连接件、第二弹性连接件与箱体侧壁滑动连接；插头组件包括第三板体，设置在第三板体中心上的与插座匹配的插头，以及与定位销相匹配的销孔。通过调节插座组件在前后左右上下六个方向上位置，实现插座和插头的自动准确对接，提高了对接效率和和对接精度。

Description

一种充电自动对接装置及其应用

技术领域：

本发明充电设备技术领域，具体涉及一种充电自动对接装置，及该装置在立体车库中的应用，通过调节插座组件在前后左右上下六个方向上位置，解决插座和插头对接过程中的偏差。

技术背景：

充电式立体车库是在立体车库停车位上设置充电桩，供电动汽车充电和停靠，电动汽车的普及推动了充电式立体车库的快速发展。如何将充电桩和电动汽车连接是充电式立体车库使用过程中需要解决的问题，传统的充电过程中，司机随着车辆进入停车位，手动连接汽车充电插头和充电桩充电口，该方法费时费力且存在安全隐患。中国发明专利CN2015103133512公开了一种高空间利用率充电停车库，充电桩设置在每个停车平移台上，在移动到底层升降平移位的停车平移台停好车辆时，手动将充电桩与车辆相连，停车平移台到达停车位后通过电刷和导电金属条对汽车进行充电，电刷和导电金属条充电过程中存在安全隐患，不适合钢材结构的立体停车库。中国发明专利2015108562016公开了一种立体车库充电装置，插座固定在停车位上，在载车板上设置插头，插头随着载车板的移动与插座对接实现通电。车重不同，惯性不同，在载车板驱动车辆达到停车位实现插头和插座对接时，在前后左右上下六个（XYZ）方向上往往存在几毫米到几厘米的位置偏差，无法实现准确对接。现有技术中，工作人员接收到插座和插头没有准确对接发出的警报，在中央控制室观察根据摄像头实时传递对接录像，调节插座和插头的位置，完成对接，造成对接效率低，浪费人力等诸多问题。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺点，寻求一种充电自动对接装置，解决了车辆停靠时，在XYZ方向上存在位置偏差引起的插头和插座对接不准确的问题。

为了实现上述目的，本发明涉及的充电自动对接装置包括插座组件和插头组件，插座组件包括第一板体、第二板体、调节板、箱体、第一弹性连接件、第二弹性连接件、插座、定位销、调节杆、调节圆孔、圆形孔、万向球、伸缩装置和控制器；插座设置在调节板中心位置，在调节板上绕插座环形等间距设置若干调节圆孔，绕调节圆孔环形等间距设置若干定位销，调节板设置在第一板体和第二板体之间，相邻两调节杆之间的第一板体和第二板体上对应设置万向球，万向球球面与调节板板面接触，调节杆穿过调节圆孔分别与第一板体和第二板体固定连接，在第一板体中心位置设置圆形孔，伸缩装置一端连接第二板体另一端固定在箱体底部，伸缩装置与控制器电连接，通过控制器控制实现X(前后)方向上的移动，调节板通过第一弹性连接件、第二弹性连接件与箱体侧壁滑动连接；插头组件包括第三板体，设置在第三板体中心上的与插座匹配的插头，以及与定位销相匹配的销孔，调节圆孔的半径为R_a，插座的外接圆半径R_b,圆形孔半径为R_c,当R_a≤（R_c-R_b）时，可调偏差值为R_a，即可调节的偏差范围为-R_a到R_a；当R_a≥（R_c-R_b）时，可调偏差值为（R_c-R_b），即可调节的偏差范围为-（R_c-R_b）到（R_c-R_b），定位销的半径小于等于可调偏差值,使用时根据实际需要设定R_a、R_c和R_b的值。

优选地，伸缩装置包括液压杆、液压缸和气压杆，液压缸将液压杆与控制器连接，液压杆一端固定在箱体底部，另一端与气压杆固定连接，气压杆另一端固定在第二板体上，所述液压杆和气压杆的伸缩量程相同，控制器控制液压缸工作，带动液压杆在 X方向上伸缩，气压杆收缩抵消液压杆伸长量。

优选地，箱体侧壁上设置滑动连接件，滑动连接件由滑道和置于滑道内的滑杆组成，第一弹性部件和第二弹性部件分别为第一弹簧和第二弹簧，第一弹簧一端与调节板上部连接，在竖直方向上起吊调节板，另一端连接箱体上部的滑杆，滑杆在滑道内滑动实现调节板与箱体相对运动，第二弹簧一端与调节板底部连接，另一端连接箱体下部的滑杆，滑杆在滑道内滑动实现调节板与箱体相对运动，第一弹簧和第二弹簧的作用不同，因此两者的弹性系数不同，第一弹簧的弹性系数大于第二弹簧弹性系数，第一弹簧的弹性系数由调节板2的重量以及受力方向决定。

优选地，定位销的底部为圆柱，上部为圆锥；调节圆孔的数量为大于等于2的正整数，调节杆与调节圆孔数量相同；调节板可以为方形板、圆形板或三角形板。

优选地，第一弹簧和第二弹簧的数量为大于等于1的正整数，可以根据调节板的形状选择。

本发明涉及的充电自动对接装置的应用，即立体车库充电装置，包括所述自动对接装置、电缆、充电桩、充电枪、载车板和停车位；插座组件通过箱体固定在停车位上，第三板体固定在载车板上，插头通过电缆与充电枪连接，插座通过电缆与充电桩连接，充电桩连接电源。

与现有技术相比，本发明通过调节插座组件在前后左右上下六个方向上位置，实现插座和插头的自动准确对接，提高了对接效率和和对接精度。

附图说明：

图1是为本发明涉及的充电自动对接装置部分结构示意图。

图2是为本发明涉及的插座组件右视图。

图3是为本发明涉及的插头组件左视图。

图4是为图2中插座组件主视图。

图5是为本发明涉及的立体车库充电装置结构示意图。

具体实施方式：

下面结合具体实施例和附图对本发明做进一步说明：

实施例1：

本实施例涉及的充电自动对接装置，包括插座组件和插头组件，插座组件包括第一板体1、第二板体3、调节板2、箱体15、第一弹性连接件13、第二弹性连接件14、插座7、定位销4、调节杆5、调节圆孔16、圆形孔17、万向球6、伸缩装置和控制器（未画出）；插座7设置在调节板2中心位置，在调节板2上绕插座7环形等间距设置若干调节圆孔16，绕调节圆孔16环形等间距设置若干定位销4，调节板2设置在第一板体1和第二板体3之间，相邻两调节杆5之间的第一板体1和第二板体3上对应设置万向球6，万向球6球面与调节板2板面接触，调节杆5穿过调节圆孔16分别与第一板体1和第二板体3固定连接，在第一板体1中心位置设置圆形孔17，伸缩装置一端连接第二板体3另一端固定在箱体15底部，伸缩装置与控制器电连接，通过控制器控制实现X(前后)方向上的移动，调节板2通过第一弹性连接件13、第二弹性连接件14与箱体15侧壁滑动连接；插头组件包括第三板体18，设置在第三板体18中心上的与插座7匹配的插头19，以及与定位销4相匹配的销孔10，调节圆孔16的半径为R_a，插座7的外接圆半径R_b,圆形孔17半径为R_c,当R_a≤（R_c-R_b）时，可调偏差值为R_a，即可调节的偏差范围为-R_a到R_a；当R_a≥（R_c-R_b）时，可调偏差值为（R_c-R_b），即可调节的偏差范围为-（R_c-R_b）到（R_c-R_b），定位销的半径小于等于可调偏差值,使用时根据实际需要设定R_a、R_c和R_b的值。

优选地，伸缩装置包括液压杆9、液压缸（未画出）和气压杆8，液压缸将液压杆9与控制器连接，液压杆9一端固定在箱体15底部，另一端与气压杆8固定连接，气压杆8另一端固定在第二板体3上，所述液压杆9和气压杆8的伸缩量程相同，控制器控制液压缸工作，带动液压杆9在 X方向上伸缩，气压杆8收缩抵消液压杆9伸长量。

优选地，箱体15侧壁上设置滑动连接件，滑动连接件由滑道11和置于滑道11内的滑杆12组成，第一弹性部件13和第二弹性部件14分别为第一弹簧和第二弹簧，第一弹簧一端与调节板2上部连接，在竖直方向上起吊调节板2，另一端连接箱体上部的滑杆12，滑杆12在滑道11内滑动实现调节板2与箱体15相对运动，第二弹簧一端与调节板2底部连接，另一端连接箱体15下部的滑杆12，滑杆12在滑道11内滑动实现调节板2与箱体15相对运动，第一弹簧和第二弹簧的作用不同，因此两者的弹性系数不同，第一弹簧的弹性系数大于第二弹簧弹性系数，第一弹簧的弹性系数由调节板2的重量以及受力方向决定。

优选地，定位销4的底部为圆柱，上部为圆锥；调节圆孔16的数量为大于等于2的正整数，调节杆5与调节圆孔16数量相同，调节板2可以为方形板、圆形板或三角形板。

优选地，第一弹簧和第二弹簧的数量为大于等于1的正整数，可以根据调节板2的形状和工作需要设定。

实施例2：

本实施例涉及的充电自动对接装置的应用，即立体车库充电装置，包括实施例1中的自动对接装置、电缆23、充电桩21、充电枪22、载车板24和停车位25；插座组件通过箱体15固定在停车位25上，第三板体18固定在载车板24上，插头19通过电缆23与充电枪22连接，插座7通过电缆23与充电桩21连接，充电桩21连接电源（未画出）。

实施例3：

本实施例涉及的充电自动对接装置，包括插座组件和插头组件，插座组件包括第一板体1、第二板体3、调节板2、箱体15、第一弹簧13、第二弹簧14、插座7、定位销4、调节杆5、调节圆孔16、圆形孔17、万向球6、液压杆9、气压杆8、液压缸(未画出)、滑道11、滑杆12和控制器（未画出）；插座7设置在调节板2中心位置，在调节板2上绕插座7环形等间距设置若干调节圆孔16，绕调节圆孔16环形等间距设置若干定位销4，调节板2设置在第一板体1和第二板体3之间，调节杆5穿过调节圆孔16分别与第一板体1端点和第二板体3固定连接，相邻两调节杆5之间的第一板体1和第二板体3上对应设置万向球6，万向球6球面与调节板2板面接触，这种结构设计中调节板2绕调节杆5转动，实现调节板2相对第一板体1和第二板体2上下左右运动；在第一板体1中心位置设置圆形孔17，气压杆8一端固定在第二板体3上，另一端连接液压杆9，液压杆9底端固定在箱体15底部，液压缸与控制器电连接，通过控制器控制实现X方向上的移动；调节板2为方形，调节板2上部两端点分别连接第一弹簧13，调节板2下部两端点分别连接第二弹簧14，箱体侧壁四角上对称设置滑道11，滑杆12置于滑道11内，调节板2通过第一弹簧13和第二弹簧14与箱体15侧壁上的滑杆12对应连接；插头组件包括第三板体18，设置在第三板体18中心的插头19，以及与定位销相匹配的销孔10。

本实施例涉及的调节圆孔16的半径为R_a，插座7的外接圆半径R_b,圆形孔17半径为R_c,当R_a≤（R_c-R_b）时，可调偏差值为R_a，即可调节的偏差范围为-R_a到R_a；当R_a≥（R_c-R_b）时，可调偏差值为（R_c-R_b），即可调节的偏差范围为-（R_c-R_b）到（R_c-R_b），定位销的半径小于等于可调偏差值,使用时根据实际需要设定R_a、R_c和R_b的值；所述定位销4的底部为圆柱，上部为圆锥，且定位销4高度大于万向球6高度，调节圆孔16和定位销4置于调节板2对角线上。

工作时：载车板24到达停车位25，控制器控制液压杆9向前推进第一板体1运动，定位销4与第三板体18接触，若位置偏差不在可调偏差值范围内，则定位销4不能对准销孔10，气压杆8收缩抵消液压杆9伸长量，随着载车板24的移动第三板体18与插座7再次对准，以此反复直到位置偏差在可调偏差值范围内；若位置偏差在可调偏差值范围内，控制器带动液压杆9伸长，进而推动调节板2向前运动，与此同时，在第一弹簧13和第二弹簧14弹性力作用下，调节杆5绕调节圆孔16转动，万向球6在调节板2上转动，调节板2相对第一板体1和第二板体3运动，实现上下和左右两个方向上的位置调节，直至定位销4完全插入销孔10，检测到插头19和插座7准确对接，控制器控制液压杆9停止向前运动。

Claims (6)

1.一种充电自动对接装置，其特征在于，包括插座组件和插头组件，插座组件包括第一板体、第二板体、调节板、箱体、第一弹性连接件、第二弹性连接件、插座、定位销、调节杆、调节圆孔、圆形孔、万向球、伸缩装置和控制器；插座设置在调节板中心位置，在调节板上绕插座环形等间距设置若干调节圆孔，绕调节圆孔环形等间距设置若干定位销，调节板设置在第一板体和第二板体之间，调节杆穿过调节圆孔分别与第一板体和第二板体固定连接，在第一板体中心位置设置圆形孔，相邻两调节杆之间的第一板体和第二板体上对应设置万向球，万向球球面与调节板板面接触，伸缩装置一端连接第二板体另一端固定在箱体底部，伸缩装置与控制器电连接，通过控制器控制实现X方向上的移动，调节板通过第一弹性连接件、第二弹性连接件与箱体侧壁滑动连接；插头组件包括第三板体，设置在第三板体中心上的与插座匹配的插头，以及与定位销相匹配的销孔，调节圆孔的半径为R_a，插座的外接圆半径R_b,圆形孔半径为R_c,当R_a≤（R_c-R_b）时，可调偏差值为R_a,当R_a≥（R_c-R_b）时，可调偏差值为（R_c-R_b），定位销的半径小于等于可调偏差值,使用时根据实际需要设定R_a、R_c和R_b的值。

2.根据权利要求1所述的充电自动对接装置，其特征在于，伸缩装置包括液压杆、液压缸和气压杆，液压缸将液压杆与控制器连接，液压杆一端固定在箱体底部，另一端与气压杆固定连接，气压杆另一端固定在第二板体上，所述液压杆和气压杆的伸缩量程相同，控制器控制液压缸工作，带动液压杆在 X方向上的伸缩，气压杆收缩抵消液压杆伸长量。

3.根据权利要求2所述的充电自动对接装置，其特征在于，箱体侧壁上设置滑动连接件，滑动连接件由滑道和置于滑道内的滑杆组成，第一弹性部件和第二弹性部件分别为第一弹簧和第二弹簧，第一弹簧一端与调节板上部连接，在竖直方向上起吊调节板，另一端连接箱体上部的滑杆，滑杆在滑道内滑动实现调节板与箱体相对运动，第二弹簧一端与调节板底部连接，另一端连接箱体下部的滑杆，滑杆在滑道内滑动实现调节板与箱体相对运动，第一弹簧的弹性系数大于第二弹簧弹性系数。

4.根据权利要求3所述的充电自动对接装置，其特征在于，定位销的底部为圆柱，上部为圆锥，调节圆孔的数量为大于等于2的正整数，调节杆与调节圆孔数量相同，调节板可以为方形板、圆形板或三角形板。

5.根据权利要求4所述的充电自动对接装置，其特征在于，第一弹簧和第二弹簧的数量为大于等于1的正整数。

6.一种权利要求1-5任一项所述的充电自动对接装置的应用，即立体车库充电装置，其特征在于，包括自动对接装置、电缆、充电桩、充电枪、载车板和停车位；插座组件通过箱体固定在停车位上，第三板体固定在载车板上，插头通过电缆与充电枪连接，插座通过电缆与充电桩连接，充电桩连接电源。