CN108092077A - 一种自动导向安全充电装置及充电方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种自动导向安全充电装置及充电方法，涉及充电装置技术领域。本发明实现了连接过程的导向，避免了人为控制精度误差导致的靠紧导通效率低；实现了靠紧导通过程的电路检测，避免了因不知导通状态或误操作导致的用电危险；实现了靠紧过程的自动对正和电路导通；简化了操作流程和难度。

Description

一种自动导向安全充电装置及充电方法
技术领域
本发明涉及充电装置技术领域，具体涉及一种自动导向安全充电装置及充电方法。
背景技术
目前使用充电刷和充电板进行充电操作的装置一般将充电板连接在移动装置上固定，充电刷则固定在某个位置，在需要进行充电时，将移动设备进行移动操作，接近充电刷，将充电刷也充电板准确对接后打开充电刷一侧的充电电路开关，设备开始充电，充电刷和充电板均相对固定，没有位置补偿机制，当对接精度不高时，经常会出现对接充电板和充电刷过热，充电速度慢或未进行充电等操作。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：如何实现充电刷和充电板完全导向连接，在稍有偏差的条件下时，如何快速准确的完成对接靠紧操作，并简化充电操作流程。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种自动导向安全充电装置，用于为充电平台上的电池充电，包括安全充电装置1和固定导向充电板2，所述固定导向充电板2通过螺栓连接在充电平台上；
所述安全充电装置1包括装置本体4、保护电路5、调平弹簧6、水平补偿装置7、第一限位开关8、充电刷9、第二限位开关接触板10、第一导向槽板11、脚轮12和充电机13；其中，所述脚轮12和水平补偿装置7分别通过螺栓连接安装在装置本体4上，所述充电机13和保护电路5通过螺栓连接安装在装备本体4内，所述第一限位开关8、充电刷9、第一导向槽板11和第二限位开关接触板10固定安装在水平补偿装置7上，所述水平补偿装置7两侧对称安装所述调平弹簧6，用于通过调平弹簧6的压缩和复位保持调平补偿功能，推动安全充电装置1靠近固定导向充电板2，利用第一导向槽板11的导向功能定位充电刷9和固定导向充电板2的接触位置，第一限位开关8用于根据充电刷9和固定导向充电板2的距离控制安全充电装置上的保护充电电路导通和断开；所述保护充电电路由依次连接的充电机13保护电路5、第一限位开关8及充电刷9组成；
固定导向充电板2包括第一限位开关接触板14、蒙皮钢板15、充电板16、第二导向槽板17、第二限位开关18和限位开关支架19；其中，所述充电板16与蒙皮钢板15和充电平台固定安装，利用第二导向槽板17和第一导向槽板11的接触，使充电板16和充电刷9靠紧导通，第一限位开关接触板14用于在安全充电装置1与固定导向充电板2不断靠紧过程中，接触并压下第一限位开关8接通充电刷9一侧电路，使充电刷9带电；限位开关支架19支撑第二限位开关18固定在一定位置，第二限位开关18用于在安全充电装置1与固定导向充电板2不断靠紧过程中，与第二限位开关接触板10接触并被压下，导通平台充电电路，充电平台充电准备工作完成，所述平台充电电路由依次连接的充电板16、第二限位开关18及充电平台上的电池组成；充电刷9和充电板16接触后，能够不断压紧充电刷9和充电板16的距离，使得第一限位开关8和第一限位开关接触板14接触并压下，导通安全充电装置1的保护充电电路，充电平台被开始充电，充电完成后解锁脚轮12，充电刷9、双限位开关和调平弹簧6的复位动作能够使安全充电装置1与固定导向充电板2断开连接。
优选地，所述安全充电装置1还包括扶手3，所述扶手3通过螺栓连接安装在装置本体4上。
优选地，所述脚轮12通过螺栓连接安装在装置本体4上。
优选地，所述水平补偿装置7通过螺栓连接安装在装置本体4上。
本发明还提供了一种利用所述的装置实现的自动导向安全充电的方法，包括以下步骤：
待充电平台固定停靠在一位置后，推动安全充电装置1靠近在平台上的固定导向充电板2，对正第一导向槽板11和第二导向槽板17后，继续推动安全充电装置1向固定导向充电板2靠紧，在靠紧过程中，水平补偿装置7通过调平弹簧6的支撑，使得充电刷9与使充电板16、第一限位开关8与第一限位开关接触板14，以及第二限位开关18与第二限位开关接触板10始终保持沿导向方向对正，随着安全充电装置1和固定导向充电板2间距离靠近，第二限位开关18和第二限位开关接触板10接触并压下第二限位开关18，充电平台充电准备完成；
继续推动安全充电装置1，充电刷9和充电板16接触，不断压紧充电刷9和充电板16的距离，第一限位开关8和第一限位开关接触板14接触并压下，导通安全充电装置1的充电电路，充电平台开始充电；
压下脚轮12使安全充电装置相对充电平台位置固定，等待充电完成；
充电完成后解锁脚轮12，充电刷9、双限位开关和调平弹簧6的复位动作使安全充电装置1与固定导向充电板2断开连接，第一限位开关8、第二限位开关18先后分别切断所述保护充电电路和平台充电电路。
优选地，通过所述扶手3推动安全充电装置1。
(三)有益效果
本发明采用两个导向槽板组成的双侧斜锥面导向机构实现充电连接时的初定位和对接过程的导向；采用水平补偿装置实现水平方向移动对接；通过限位开关检测充电刷和充电板端面的靠近状况，在地面接触轮自锁的条件下，车体由滚动摩擦改为滑动摩擦，增大摩擦力作用下实现充电刷和充电板的靠紧和导通，在打开地面接触轮的车轮锁时，充电装置在充电刷弹簧复位和限位开关的复位力作用下实现充电装置与充电板所在平台脱离，断开电路，完成充电操作。可以看出，本发明实现了连接过程的导向，避免了人为控制精度误差导致的靠紧导通效率低；实现了靠紧导通过程的电路检测，避免了因不知导通状态或误操作导致的用电危险；实现了靠紧过程的自动对正和电路导通；简化了操作流程和难度。
附图说明
图1是本发明的自动导向安全充电装置安装图；
图2是本发明中安全充电装置示意图；
图3是本发明中固定导向充电板示意图；
图4是本发明的自动导向安全充电装置实现过程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
本发明提供了一种自动导向安全充电装置，用于给充电平台上的电池充电，如图1所示，包括安全充电装置1和固定导向充电板2，固定导向充电板2通过螺栓连接在充电平台上。
安全充电装置如附图2所示，扶手3、脚轮12和水平补偿装置7分别通过螺栓连接安装在装置本体4上。充电机13和保护电路5通过螺栓连接安装在装备本体4内。第一限位开关8、充电刷9、第一导向槽板11和第二限位开关接触板10固定安装在水平补偿装置7上。水平补偿装置7两侧对称安装的调平弹簧6，用于通过调平弹簧6的压缩和复位保持调平补偿功能。推动安全充电装置1靠近固定导向充电板2，利用第一导向槽板11的导向功能准确定位充电刷9和固定导向充电板2的接触位置，第一限位开关8用于根据充电刷9和固定导向充电板2的距离控制安全充电装置上的保护充电电路导通和断开；所述保护充电电路由依次连接的充电机13保护电路5、第一限位开关8及充电刷9组成；
固定导向充电板2如图3所示，充电板16与蒙皮钢板15和充电平台固定安装，利用第二导向槽板17和第一导向槽板11的接触，使充电板16和充电刷9靠紧导通，第一限位开关接触板14在安全充电装置1与固定导向充电板2不断靠紧过程中，接触并压下第一限位开关8接通充电刷9一侧电路，使充电刷9带电。限位开关支架19支撑第二限位开关18固定一定位置，第二限位开关18在安全充电装置1与固定导向充电板2不断靠紧过程中，与第二限位开关接触板10接触并被压下，导通平台充电电路，充电平台充电准备工作完成，所述平台充电电路由依次连接的充电板16、第二限位开关18及充电平台上的电池组成充电板16与充电刷连接，从而保护充电电路和平台充电电路组成完整的充电电路；充电刷9和充电板16接触后，能够不断压紧充电刷9和充电板16的距离，使得第一限位开关8和第一限位开关接触板14接触并压下，导通安全充电装置1的保护充电电路，充电平台被开始充电，充电完成后解锁脚轮12，充电刷9、双限位开关和调平弹簧6的复位动作能够使安全充电装置1与固定导向充电板2断开连接。
利用本发明的一种自动导向安全充电装置实现的充电方法，如图4所示，包括以下步骤：
待充电平台固定停靠在一位置后，推动安全充电装置1靠近在平台上的固定导向充电板2，对正第一导向槽板11和第二导向槽板17后，继续推动安全充电装置1向固定导向充电板2靠紧，在靠紧过程中水平补偿装置7通过调平弹簧6的支撑使充电刷9和使充电板16；第一限位开关8和第一限位开关接触板14；第二限位开关18和第二限位开关接触板10保持导向方向对正。随安全充电装置1和固定导向充电板2间距离靠近，第二限位开关18和第二限位开关接触板10接触并压下第二限位开关18，充电平台充电准备完成。
继续通过扶手3推动安全充电装置1，充电刷9和充电板16接触，不断压紧充电刷9和充电板16的距离，第一限位开关8和第一限位开关接触板14接触并压下，导通安全充电装置1的充电电路，充电平台开始充电。
压下脚轮12使安全充电装置相对充电平台位置固定，等待充电完成。
充电完成后解锁脚轮12，充电刷9、双限位开关和调平弹簧6的复位动作使安全充电装置1与固定导向充电板2断开连接，第一限位开关8、第二限位开关18先后分别切断所述保护充电电路和平台充电电路。
可以看出，本发明可实现充电刷和充电板完全导向连接，在稍有偏差的条件下时，充电刷的水平位置补偿机制可快速准确的完成对接靠紧操作，并根据接近开关简化充电操作流程，提高了充电的效率和可靠性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种自动导向安全充电装置，其特征在于，用于为充电平台上的电池充电，包括安全充电装置(1)和固定导向充电板(2)，所述固定导向充电板(2)通过螺栓连接在充电平台上；
所述安全充电装置(1)包括装置本体(4)、保护电路(5)、调平弹簧(6)、水平补偿装置(7)、第一限位开关(8)、充电刷(9)、第二限位开关接触板(10)、第一导向槽板(11)、脚轮(12)和充电机(13)；其中，所述脚轮(12)和水平补偿装置(7)分别通过螺栓连接安装在装置本体(4)上，所述充电机(13)和保护电路(5)通过螺栓连接安装在装备本体(4)内，所述第一限位开关(8)、充电刷(9)、第一导向槽板(11)和第二限位开关接触板(10)固定安装在水平补偿装置(7)上，所述水平补偿装置(7)两侧对称安装所述调平弹簧(6)，用于通过调平弹簧(6)的压缩和复位保持调平补偿功能，推动安全充电装置(1)靠近固定导向充电板(2)，利用第一导向槽板(11)的导向功能定位充电刷(9)和固定导向充电板(2)的接触位置，第一限位开关(8)用于根据充电刷(9)和固定导向充电板(2)的距离控制安全充电装置上的保护充电电路导通和断开；所述保护充电电路由依次连接的充电机(13)保护电路(5)、第一限位开关(8及充电刷(9)组成；
所述固定导向充电板(2)包括第一限位开关接触板(14)、蒙皮钢板(15)、充电板(16)、第二导向槽板(17)、第二限位开关(18)和限位开关支架(19)；其中，所述充电板(16)与蒙皮钢板(15)和充电平台固定安装，利用第二导向槽板(17)和第一导向槽板(11)的接触，使充电板(16)和充电刷(9)靠紧导通，第一限位开关接触板(14)用于在安全充电装置(1)与固定导向充电板(2)不断靠紧过程中，接触并压下第一限位开关(8)接通充电刷(9)一侧电路，使充电刷(9)带电；限位开关支架(19)支撑第二限位开关(18) 固定在一定位置，第二限位开关(18)用于在安全充电装置(1)与固定导向充电板(2)不断靠紧过程中，与第二限位开关接触板(10)接触并被压下，导通平台充电电路，充电平台充电准备工作完成，所述平台充电电路由依次连接的充电板(16)、第二限位开关(18)及充电平台上的电池组成；充电刷(9)和充电板(16)接触后，能够不断压紧充电刷(9)和充电板(16)的距离，使得第一限位开关(8)和第一限位开关接触板(14)接触并压下，导通安全充电装置(1)的保护充电电路，充电平台被开始充电，充电完成后解锁脚轮(12)，充电刷(9)、双限位开关和调平弹簧(6)的复位动作能够使安全充电装置(1)与固定导向充电板(2)断开连接。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述安全充电装置(1)还包括扶手(3)，所述扶手(3)通过螺栓连接安装在装置本体(4)上。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述脚轮(12)通过螺栓连接安装在装置本体(4)上。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述水平补偿装置(7)通过螺栓连接安装在装置本体(4)上。
5.一种利用权利要求1至4中任一项所述的装置实现的自动导向安全充电的方法，其特征在于，包括以下步骤：
待充电平台固定停靠在一位置后，推动安全充电装置(1)靠近在平台上的固定导向充电板(2)，对正第一导向槽板(11)和第二导向槽板(17)后，继续推动安全充电装置(1)向固定导向充电板(2)靠紧，在靠紧过程中，水平补偿装置(7)通过调平弹簧(6)的支撑，使得充电刷(9)与使充电板(16)、第一限位开关(8)与第一限位开关接触板(14)，以及第二限位开关(18)与第二限位开关接触板(10)始终保持沿导向方向对正，随着安全充电装置(1)和固定导向充电板(2)间距离靠近，第二限位开关(18)和第二限位开关接。
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