CN106992568B - 适用于大功率充电设备的充电桩 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种适用于大功率充电设备的充电桩，包括：缓冲座、支架、用于连接机器人电池正负极的两个铜柱和由一系列弹簧和螺杆组成的自适应调节机构。该充电桩采用铜柱与簧片采用插入的方式，铜柱与簧片包裹式接触，能够增大接触面积，减小电阻，适合对大功率大电流充电设备进行；通过自适应调节机构能够使铜柱全方位平移和小角度转动，从而对充电设备导航误差容错，方便充电设备与充电桩对接，使充电设备更容易接触上充电桩。同时设置具有前后缓冲作用的缓冲座，能够缓冲充电对接时带来的冲击。

Description

适用于大功率充电设备的充电桩
技术领域
发明涉及一种充电装置，具体涉及一种适用于大功率充电设备的充电桩。
背景技术
现有充电桩大部分采用一弧形面或平面触点与铜柱触碰进行充电，连接面为点接触或者是小平面接触，且触点可以前后移动。这种充电方式有以下缺点：1、接触点都会有接触电阻，当通过电流时会产生热量，而产生热量的多少，除了电流大小外就是接触电阻的大小。当接触面积越小，接触电阻就会越高，在同样电流下产生的热量就越大。这种点接触或者小面积接触的方式，当大电流通过触点时容易发热，触点产生的热量太高，会使触点因高温带来很多风险，如着火，触点溶接无法断开，迅速氧化而无法接通等。因此这种充电方式有局限，只能对小功率小电流的充电设备进行充电。2、触点只有前后方向可移动，左右上下均是固定的，对于自主寻找充电桩的充电设备(如机器人)对接有很大困难，需要重复多次对接，失败率高。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种适用于大功率充电设备的充电桩，该充电桩接触面积大，电阻小，适合对大功率大电流充电设备进行，且可实现全方位移动和小角度转动，方便待充电设备与充电桩的对接。
所述的适用于大功率充电设备的充电桩包括：底座、支架、自适应调节机构和用于连接充电设备的两个铜柱；对充电设备充电时，所述铜柱插入充电设备充电接口内的簧片中，使所述铜柱与簧片包裹式接触；
两个所述铜柱通过绝缘座安装在自适应调节机构上，所述自适应调节机构能够使安装有铜柱的所述绝缘座在其与充电设备的对接面内沿横向和纵向平移，实现横向和纵向的自适应调节；
所述自适应调节机构通过竖直方向的销轴与所述支架铰接，使所述自适应调节机构能够带动安装有铜柱的所述绝缘座沿销轴轴向转动；所述支架与所述底座相连。
在所述支架与所述底座之间设置沿充电桩和充电设备对接方向具有缓冲作用的缓冲机构。
所述缓冲机构包括直线滑轨和套装在所述直线滑轨上的弹簧C；所述直线滑轨的一端与所述支架相连，另一端与所述底座相连；所述弹簧C的一端与底座抵触，另一端与设置在直线滑轨轴肩处的垫片抵触。
在所述支架上设置有两个以上轴向与所述铜柱轴向平行阻尼杆，所述阻尼杆位于所述支架与所述自适应调节机构之间。
所述自适应调节机构包括由弹簧座A、调整螺母A、螺杆A和弹簧A组成的纵向调节机构以及由弹簧座B、调整螺母B、螺杆B和弹簧B组成的横向节调机构；
其连接关系为：所述绝缘座位于弹簧座A中心，在所述绝缘座的左右两端分别对称设置有竖直方向的螺杆A，所述螺杆A穿过绝缘座后两端分别通过调整螺母A与弹簧座A连接，所述绝缘座能够沿所述螺杆A的轴向移动；在每根所述螺杆A的两端均套装弹簧A，所述弹簧A的一端与该侧的调整螺母A抵触，另一端与所述绝缘座抵触；
在所述弹簧座A的外围设置弹簧座B，所述在弹簧座B上下两端分别对称设置横向的螺杆B，所述螺杆B的两端分别通过调整螺母B与弹簧座B螺纹，在每根所述螺杆B的两端分别套装弹簧B，所述弹簧B的一端与调整螺母B抵触，另一端与设置在该侧限位连接块抵触，所述限位连接块一端与所述弹簧座A固接，另一端套装在所述螺杆B上，所述弹簧座A整体能够沿所述螺杆B的轴向移动。
有益效果：
(1)该充电桩采用铜柱与待充电设备充电接口中的簧片采用插入式的接触方式，铜柱与簧片包裹式接触，能够增大接触面积，减小电阻，适用于大电流的充电设备，不容易局部过热导致熔断。
(2)该充电桩中的铜柱可全方位平移和小角度转动，从而对充电设备导航误差容错，方便充电设备与充电桩对接，使充电设备更容易接触上充电桩。
(3)该充电桩可前后方向滑移，使整个充电桩具有前后缓冲的作用，来缓冲充电对接时带来的冲击。
附图说明
图1为该充电桩的主视图；
图2为该充电桩的左视图；
图3为该充电桩的俯视图。
其中：1-绝缘座、2-铜柱、3-弹簧A、4-螺杆A、5-调整螺母A、6-弹簧座A、7-直线导轨A、8-弹簧座B、9-螺杆B、10-弹簧B、11-调整螺母B、16-直线导轨B、17-缓冲座、18-直线滑轨、19-弹簧C、20-垫片、21-支架、22-销轴、23-螺母、24-阻尼杆
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
本实施例提供一种为大功率的安防机器人提供充电服务的充电桩，该充电桩能够自适应调节机器人与充电桩的对接误差，且能缓冲机器人充电对接时带来的冲击。
如图1-3所示，该充电桩包括：缓冲座17、支架21、用于连接机器人电池正负极的两个铜柱2和由一系列弹簧和螺杆组成的自适应调节机构。
令该充电桩在充电时与机器人对接的平面为充电面，在该充电面上设置有两根垂直于充电面的铜柱2，为方便描述，以铜柱2的轴向为前后方向，充电面内竖直方向为上下方向，充电面内水平方向为左右方向。
铜柱2螺纹连接在绝缘座1上，绝缘座1位于弹簧座A6的中心位置，弹簧座A6为中空的矩形框架。在绝缘座1的左右两端分别对称设置有竖直方向的螺杆A4，螺杆A4穿过绝缘座1后两端分别通过调整螺母A5与弹簧座A6螺纹连接，绝缘座1能够沿螺杆A4的轴向移动。在每根螺杆A4上绝缘座1的上下两端均套装弹簧A3，弹簧A3的一端与调整螺母A5抵触，另一端与绝缘座1抵触。由此通过两根螺杆A4和四个弹簧A3实现铜柱2在充电面内上下方向的自适应调节。在绝缘座1上两根铜柱2中间设置直线导轨A7，直线导轨A7的轴线与螺杆A4的轴线平行，用于对铜柱2在充电面内进行上下方向自适应调节时起导向作用，以保证绝缘座1能够在弹簧座A6内上下运动，并且可以回中。
在充电面内弹簧座A6的外围设置同样为中空矩形框架的弹簧座B8，在弹簧座B8上下两端分别对称设置水平方向的螺杆B9，即螺杆B9的轴向与螺杆A4的轴向垂直。螺杆B9的两端分别通过调整螺母B11与弹簧座B8螺纹连接。在每根螺杆B9的左右两端分别套装弹簧B10，弹簧B10的一端与调整螺母B11抵触，另一端与设置在该侧限位连接块抵触，所述限位连接块一端与弹簧座A6固接，另一端套装在螺杆B9上，实现弹簧座A6与弹簧座B8的连接，同时对该侧的弹簧B10起限位作用，所述弹簧座A6整体能够沿螺杆B9的轴向移动。由此通过两根螺杆B9和四个弹簧B10实现铜柱2在充电面内左右方向的自适应调节。在弹簧座B8上两根螺杆B9之间设置有直线导轨B16，直线导轨B16的轴线与螺杆B9的轴线平行，其两端分别与弹簧座B8相连。直线导轨B16用于对铜柱2在充电面内进行左右方向自适应调节时起导向作用，以保证绝缘座1能够在弹簧座A6内左右运动，并且可以回中。由此铜柱2可以实现在充电面内上下左右全方位滑移。
支架21位于弹簧座B8的后面，弹簧座B8通过其四个角上的竖直方向的销轴22与支架21铰接，由此弹簧座B8能够沿销轴22轴向进行小转动，实现铜柱2的小角度转动。同时在支架21上设置有四个阻尼杆24，阻尼杆24位于支架21与弹簧座B8之间，其轴向与铜柱2的轴向平行，阻尼杆24的前端顶住弹簧座B8，使弹簧座B8沿销轴22轴向旋转后能自动回中。
支架21通过位于其中间位置的直线滑轨18与缓冲座17相连，直线滑轨18通过其端部的螺母23锁紧。直线滑轨18的轴向与铜柱2的轴向平行，整个充电桩通过缓冲座17固定在地面上。在所述直线滑轨18上套装有弹簧C19，弹簧C19的一端与缓冲座17抵触，另一端与设置在直线滑轨18轴肩处的垫片20抵触。由此使整个充电桩具有前后缓冲的作用。
机器人与该充电桩匹配的充电接口内设置的为簧片，每个铜柱2对应两个簧片，使用时直接将两个铜柱2分别插入与其对应的充电接口的两个簧片中，从而连接机器人电池正负极给机器人充电，由于充电结构采用铜柱与簧片插入式，能够增大接触面积，减小电阻，适用于大电流的充电设备；且充电桩铜柱能够在平面内上下左右滑移，也可以左右方向一定角度的旋转，来适应机器人对接时的误差；也可以前后方向滑移，来缓冲机器人对接时带来的冲击。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.适用于大功率充电设备的充电桩，其特征在于，包括：底座、支架、自适应调节机构和用于连接充电设备的两个铜柱；对充电设备充电时，所述铜柱插入充电设备充电接口内的簧片中，使所述铜柱与簧片包裹式接触；
两个所述铜柱通过绝缘座安装在自适应调节机构上，所述自适应调节机构能够使安装有铜柱的所述绝缘座在其与充电设备的对接面内沿横向和纵向平移，实现横向和纵向的自适应调节；
所述自适应调节机构通过竖直方向的销轴与所述支架铰接，使所述自适应调节机构能够带动安装有铜柱的所述绝缘座沿销轴轴向转动；所述支架与所述底座相连；
所述自适应调节机构包括由弹簧座A、调整螺母A、螺杆A和弹簧A组成的纵向调节机构以及由弹簧座B、调整螺母B、螺杆B和弹簧B组成的横向节调机构；
其连接关系为：所述绝缘座位于弹簧座A中心，在所述绝缘座的左右两端分别对称设置有竖直方向的螺杆A，所述螺杆A穿过绝缘座后两端分别通过调整螺母A与弹簧座A连接，所述绝缘座能够沿所述螺杆A的轴向移动；在每根所述螺杆A的两端均套装弹簧A，所述弹簧A的一端与该侧的调整螺母A抵触，另一端与所述绝缘座抵触；
在所述弹簧座A的外围设置弹簧座B，在所述弹簧座B上下两端分别对称设置横向的螺杆B，所述螺杆B的两端分别通过调整螺母B与弹簧座B螺纹，在每根所述螺杆B的两端分别套装弹簧B，所述弹簧B的一端与调整螺母B抵触，另一端与设置在该侧限位连接块抵触，所述限位连接块一端与所述弹簧座A固接，另一端套装在所述螺杆B上，所述弹簧座A整体能够沿所述螺杆B的轴向移动；
在所述弹簧座A上设置有与螺杆A轴线平行的直线导轨A，用于对绝缘座沿所述螺杆A的轴向移动起导向作用；
在所述弹簧座B上设置有与螺杆B轴线平行的直线导轨B，对弹簧座A沿所述螺杆B的轴向移动起导向作用。
2.如权利要求1所述的适用于大功率充电设备的充电桩，其特征在于，在所述支架与所述底座之间设置沿充电桩和充电设备对接方向具有缓冲作用的缓冲机构。
3.如权利要求2所述的适用于大功率充电设备的充电桩，其特征在于，所述缓冲机构包括直线滑轨和套装在所述直线滑轨上的弹簧C；所述直线滑轨的一端与所述支架相连，另一端与所述底座相连；所述弹簧C的一端与底座抵触，另一端与设置在直线滑轨轴肩处的垫片抵触。
4.如权利要求1所述的适用于大功率充电设备的充电桩，其特征在于，在所述支架上设置有两个以上轴向与所述铜柱轴向平行阻尼杆，所述阻尼杆位于所述支架与所述自适应调节机构之间。
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