CN108146268A - 一种新能源汽车车顶充电连接装置及其工作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种新能源汽车车顶充电连接装置及其工作方法。该新能源汽车车顶充电连接装置包括支架组件和第一移动组件，支架组件具有相对设置的第一杆体和第二杆体；第一移动组件能够沿着第一杆体的延伸方向移动；移动块下端连接有充电连接结构，且充电连接结构能够相对于移动块在竖直方向上移动。移动块能够在水平面的二维方向上任意移动，而充电连接结构还能够在竖直方向上移动，由此，极大地扩展了充电连接结构的移动范围，使得车主无需把汽车停放到过于精确的位置，而只需要把汽车停放在充电连接装置的下方位置即可，充电连接结构通过位置的移动能够自动匹配到汽车车顶的充电位置，使用十分便利。

Description

一种新能源汽车车顶充电连接装置及其工作方法
技术领域
本发明涉及电池充电领域，尤其涉及对新能源汽车车顶进行充电的领域。
背景技术
现有的电动汽车充电分为两种类型，一种是有线充电，一种是无线充电。其中，有线充电桩太占空间，而且最多只能给两辆车充电，无线充电虽然可以同时给多辆车充电，但也因为需要供电桩而占地面空间，并且车辆在停车场停车时必须对准地面无线充电装置，稍不留神就会压坏地面装置。这对停车技术有了要求，而现在很多新手司机是达不到这种要求的。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种从车顶连接的新能源汽车充电装置，且该装置方便用户对汽车进行充电。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种新能源汽车车顶充电连接装置，其包括支架组件和第一移动组件：支架组件具有相对设置的第一杆体和第二杆体；第一移动组件两端分别与第一杆体和第二杆体滑动连接，第一移动组件能够沿着第一杆体的延伸方向移动；其中，第一移动组件具有承重杆和移动块，移动块与承重杆滑动连接、且移动块能够沿着承重杆的长度方向移动；移动块下端连接有充电连接结构，且充电连接结构能够相对于移动块在竖直方向上移动。
作为改进：支架组件包括上层矩形框架和下层矩形框架，上层矩形框架和下层矩形框架通过圆柱支架连接，且在上层矩形框架和下层矩形框架之间形成间隔距离；上层矩形框架或者下层矩形框架包括相对平行设置的第一杆体和第二杆体。
作为改进：第一移动组件还包括第一移动板、第二移动板、承重杆、丝杆、第一电机、第二电机，第一移动板和第二移动板相对设置，第一移动板和第二移动板均滑动连接在上层矩形框架和下层矩形框架之间，第一移动板具有齿痕，第一电机通过齿轮与齿痕啮合，承重杆的两端分别与第一移动板、第二移动板固定连接，丝杆的两端也分别与第一移动板、第二移动板连接，并且第二电机与丝杆连接，移动块的一侧与丝杆连接，第二电机能够驱动丝杆转动并且带动移动块沿着丝杆的长度方向移动。
作为改进：第一移动板或第二移动板包括平面板体，平面板体上端具有上卡槽，下端具有下卡槽，上卡槽卡接在上层矩形框架上，下卡槽卡接在下层矩形框架上，齿痕设置在平面板体上。
作为改进：第一移动组件还包括第三电机、旋转柱、复位弹性连接件和升降块，第三电机与旋转柱连接，移动块、旋转柱、复位弹性连接件、升降块和充电连接结构依次连接，旋转柱设置有第一通电线圈，升降块上设置有第二通电线圈，在通电状态时，第一通电线圈和第二通电线圈之间产生排斥力，升降块能够相对于旋转柱在竖直方向移动。
作为改进：复位弹性连接件包括连接杆体和弹簧，弹簧缠绕在杆体上，且杆体的上端具有限位凸起，限位凸起设置在旋转柱内的限位凹槽。
作为改进：移动块具有竖直方向贯通的通孔，第三电机的输出轴穿过通孔并与旋转柱连接。
作为改进：充电连接结构设置在升降块的下端，充电连接结构包括无线充电箱体，无线充电箱体内设置有识别器，识别器用于判断待充电汽车的位置；在无线充电箱体和升降块之间设置有有线充电组件，有线充电组件包括有线充电插接杆、有线充电插接装置和第四电机，有线充电插接杆铰接于升降块上，第四电机通过传动组件与有线充电插接杆连接。
本发明还提供了一种新能源汽车车顶充电连接装置的工作方法，其包括下面的步骤：
S1：把新能源汽车停放到充电连接装置的下方位置；
S2：第一电机驱动第一移动板沿着第一杆体的长度方向移动，同时，带动第二移动板和第一移动组件移动；
S3：第二电机驱动丝杆转动，带动移动块沿着丝杆的长度方向移动，同时，带动旋转柱、复位弹性连接件和升降块移动；
S4：保持通电状态，第一通电线圈和第二通电线圈之间产生排斥力，升降块相对于旋转柱在竖直方向移动，同时，弹簧伸长后处于拉伸状态；
S5：充电连接结构向新能源汽车的车顶进行电量供应。
与现有技术相比，本发明的优点在于：移动块能够在水平面的二维方向上任意移动，而充电连接结构还能够在竖直方向上移动，由此，极大地扩展了充电连接结构的移动范围，使得车主无需把汽车停放到过于精确的位置，而只需要把汽车停放在充电连接装置的下方位置即可，充电连接结构通过位置的移动能够自动匹配到汽车车顶的充电位置，使用十分便利。
附图说明
图1是根据本发明的一个优选实施例的车顶充电连接装置的结构示意图；
图2是根据本发明的一个优选实施例的车顶充电连接装置俯视结构示意图；
图3是根据本发明的一个优选实施例的车顶充电连接装置分解结构示意图；
图4是根据本发明的一个优选实施例的车顶充电连接装置的第一移动组件在剖视状态下的结构示意图；
图5是根据本发明的一个优选实施例的第一移动板、第二移动板和第一移动组件的配合的结构示意图；
图6是根据本发明的一个优选实施例的车顶充电连接装置的第一移动板在第一矩形框架和第二矩形框架上配合的结构示意图；
图7是根据本发明的一个优选实施例的车顶充电连接装置的第一移动组件的部分组件的结构示意图；
图8是根据本发明的一个优选实施例的车顶充电连接装置的第一移动组件的部分组件的另一视角的结构示意图；
图9是图8中沿着A-A方向的剖视图。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
第一实施例：
本实施例的新能源汽车车顶充电连接装置包括支架组件和第一移动组件。
如图1～6所示，支架组件具有相对设置的第一杆体11和第二杆体12。优选第，支架组件包括上层矩形框架13和下层矩形框架14，上层矩形框架13和下层矩形框架14 通过圆柱支架15连接，且在上层矩形框架13和下层矩形框架14之间形成间隔距离。上层矩形框架13或者下层矩形框架14包括相对平行设置的第一杆体11和第二杆体12。
第一移动组件20两端分别与第一杆体11和第二杆体12滑动连接，第一移动组件20能够沿着第一杆体11的延伸方向移动。具体第，第一移动组件20具有两个平行设置的承重杆21、移动块22、第一移动板23、第二移动板24、丝杆25、第一电机26、第二电机27，移动块22与承重杆21滑动连接、且移动块22能够沿着承重杆21的长度方向移动。
第一移动板23和第二移动板24相对设置，第一移动板23和第二移动板24均滑动连接在上层矩形框架13和下层矩形框架14之间。第一移动板23具有齿痕28，第一电机26通过齿轮29与齿痕28啮合，承重杆21的两端分别与第一移动板23、第二移动板 24固定连接，丝杆25的两端也分别与第一移动板23、第二移动板24连接，并且第二电机27与丝杆25连接，移动块22的一侧与丝杆25连接，第二电机27能够驱动丝杆25 转动并且带动移动块22沿着丝杆25的长度方向移动。第一移动板23或第二移动板24 包括平面板体31，平面板体31上端具有上卡槽32，下端具有下卡槽33，上卡槽32卡接在上层矩形框架13上，下卡槽33卡接在下层矩形框架14上，齿痕28设置在平面板体 31上。
如图7～9所示，移动块22下端连接有充电连接结构，且充电连接结构能够相对于移动块22在竖直方向上移动。第一移动组件20还包括第三电机35、旋转柱36、复位弹性连接件37和升降块38，第三电机35与旋转柱36连接，移动块22、旋转柱36、复位弹性连接件37、升降块38和充电连接结构依次连接，旋转柱36设置有第一通电线圈 39，升降块38上设置有第二通电线圈40，在通电状态时，第一通电线圈39和第二通电线圈40之间产生排斥力，产生排斥力后升降块38能够相对于旋转柱36在竖直方向移动。复位弹性连接件37包括连接杆体41和弹簧42，弹簧42缠绕在杆体41上，且杆体41的上端具有限位凸起43，限位凸起43设置在旋转柱36内的限位凹槽。
移动块22具有竖直方向贯通的通孔45，第三电机35的输出轴穿过通孔45并与旋转柱36连接。第三电机35工作时，驱动旋转柱36旋转，进而改变第一通电线圈39 的电位。
充电连接结构设置在升降块38的下端，充电连接结构包括无线充电箱体43，无线充电箱体43内设置有识别器，识别器用于判断待充电汽车的位置。例如，用户驾驶汽车停放到靠近充电连接结构的位置，识别器则自动感应到待充电汽车的位置，进而启动充电连接结构工作。
本实施例的充电连接结构包括下面的步骤：
S1：把新能源汽车停放到充电连接装置的下方位置；
S2：第一电机26驱动第一移动板23沿着第一杆体11的长度方向移动，同时，带动第二移动板24和第一移动组件20移动；
S3：第二电机27驱动丝杆25转动，带动移动块22沿着丝杆25的长度方向移动，同时，带动旋转柱36、复位弹性连接件37和升降块38移动；
S4：保持通电状态，第一通电线圈39和第二通电线圈40之间产生排斥力，升降块38相对于旋转柱36在竖直方向移动，同时，弹簧42伸长后处于拉伸状态；
S5：充电连接结构与汽车上的充电接口匹配，充电连接结构向新能源汽车进行电量供应。
第二实施例：
本实施例在无线充电箱体43与升降块38之间的位置还设置有有线充电组件。有线充电组件包括有线充电插接杆、有线充电插接装置和第四电机，有线充电插接杆铰接于升降块38上，第四电机通过传动组件与有线充电插接杆连接，并且第四电机能够改变有线充电插接杆的位置，以调节有线充电插接装置的角度，最终使得有线充电插接装置能够与汽车车顶的充电接口匹配。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (9)

1.一种新能源汽车车顶充电连接装置，其特征在于：包括：
支架组件，具有相对设置的第一杆体(11)和第二杆体(12)；
第一移动组件(20)，两端分别与所述第一杆体(11)和第二杆体(12)滑动连接，所述第一移动组件(20)能够沿着所述第一杆体(11)的延伸方向移动；
其中，所述第一移动组件(20)具有承重杆(21)和移动块(22)，所述移动块(22)与所述承重杆(21)滑动连接、且所述移动块(22)能够沿着所述承重杆(21)的长度方向移动；所述移动块(22)下端连接有充电连接结构，且所述充电连接结构能够相对于所述移动块(22)在竖直方向上移动。
2.根据权利要求1所述的新能源汽车车顶充电连接装置，其特征在于：
所述支架组件包括上层矩形框架(13)和下层矩形框架(14)，所述上层矩形框架(13)和下层矩形框架(14)通过圆柱支架(15)连接，且在所述上层矩形框架(13)和下层矩形框架(14)之间形成间隔距离；
所述上层矩形框架(13)或者所述下层矩形框架(14)包括相对平行设置的第一杆体(11)和第二杆体(12)。
3.根据权利要求2所述的新能源汽车车顶充电连接装置，其特征在于：
第一移动组件(20)还包括第一移动板(23)、第二移动板(24)、丝杆(25)、第一电机(26)、第二电机(27)，所述第一移动板(23)和第二移动板(24)相对设置，所述第一移动板(23)和第二移动板(24)均滑动连接在所述上层矩形框架(13)和下层矩形框架(14)之间，所述第一移动板(23)具有齿痕(28)，所述第一电机(26)通过齿轮(29)与所述齿痕(28)啮合，所述承重杆(21)的两端分别与所述第一移动板(23)、第二移动板(24)固定连接，丝杆(25)的两端也分别与第一移动板(23)、第二移动板(24)连接，并且第二电机(27)与所述丝杆(25)连接，所述移动块(22)的一侧与所述丝杆(25)连接，所述第二电机(27)能够驱动所述丝杆(25)转动并且带动所述移动块(22)沿着丝杆(25)的长度方向移动。
4.根据权利要求3所述的新能源汽车车顶充电连接装置，其特征在于：
所述第一移动板(23)或第二移动板(24)包括平面板体(31)，所述平面板体(31)上端具有上卡槽(32)，下端具有下卡槽(33)，所述上卡槽(32)卡接在所述上层矩形框架(13)上，所述下卡槽(33)卡接在所述下层矩形框架(14)上，所述齿痕(28)设置在所述平面板体(31)上。
5.根据权利要求4所述的新能源汽车车顶充电连接装置，其特征在于：
所述第一移动组件(20)还包括第三电机(35)、旋转柱(36)、复位弹性连接件(37)和升降块(38)，所述第三电机(35)与所述旋转柱(36)连接，所述移动块(22)、旋转柱(36)、复位弹性连接件(37)、升降块(38)和充电连接结构依次连接，所述旋转柱(36)设置有第一通电线圈(39)，所述升降块(38)上设置有第二通电线圈(40)，在通电状态时，所述第一通电线圈(39)和第二通电线圈(40)之间产生排斥力，所述升降块(38)能够相对于所述旋转柱(36)在竖直方向移动。
6.根据权利要求5所述的新能源汽车车顶充电连接装置，其特征在于：
所述复位弹性连接件(37)包括连接杆体(41)和弹簧(42)，所述弹簧(42)缠绕在所述杆体(41)上，且所述杆体(41)的上端具有限位凸起(43)，所述限位凸起(43)设置在所述旋转柱(36)内的限位凹槽。
7.根据权利要求6所述的新能源汽车车顶充电连接装置，其特征在于：
所述移动块(22)具有竖直方向贯通的通孔(45)，所述第三电机(35)的输出轴穿过所述通孔(45)并与所述旋转柱(36)连接。
8.根据权利要求5所述的新能源汽车车顶充电连接装置，其特征在于：
所述充电连接结构设置在所述升降块(38)的下端，所述充电连接结构包括无线充电箱体(43)，所述无线充电箱体(43)内设置有识别器，所述识别器用于判断待充电汽车的位置；
在所述无线充电箱体(43)和所述升降块(38)之间设置有有线充电组件，所述有线充电组件包括有线充电插接杆、有线充电插接装置和第四电机，所述有线充电插接杆铰接于所述升降块(38)上，所述第四电机通过传动组件与所述有线充电插接杆连接。
9.根据权利要求5所述的新能源汽车车顶充电连接装置的工作方法，其特征在于：包括下面的步骤：
S1：把新能源汽车停放到充电连接装置的下方位置；
S2：所述第一电机(26)驱动所述第一移动板(23)沿着所述第一杆体的长度方向移动，同时，带动所述第二移动板(24)和第一移动组件(20)移动；
S3：所述第二电机(27)驱动所述丝杆(25)转动，带动所述移动块(22)沿着所述丝杆(25)的长度方向移动，同时，带动所述旋转柱(36)、复位弹性连接件(37)和升降块(38)移动；
S4：保持通电状态，所述第一通电线圈(39)和第二通电线圈(40)之间产生排斥力，所述升降块(38)相对于所述旋转柱(36)在竖直方向移动，同时，所述复位弹性连接件(37)的弹簧(42)伸长后处于拉伸状态；
S5：所述充电连接结构向所述新能源汽车的车顶进行电量供应。
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