CN108206399B - 充电结构及用电设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种充电结构及用电设备，涉及充电设备领域。该充电结构包括对接电极组件和缓冲组件，缓冲组件包括缓冲托架、第一缓冲弹性件及第二缓冲弹性件；第一缓冲弹性件的一端与对接电极组件连接，另一端连接于缓冲托架，使得对接电极组件能够在其轴向方向相对于缓冲托架运动，第二缓冲弹性件的一端连接于缓冲托架侧面，另一端用于与用电设备连接，使得缓冲托架能够在其径向平面相对于用电装置运动。该结构便于与充电设备对接，并降低对接时的精度要求，保证对接的稳定性。

Description

充电结构及用电设备

技术领域

本发明涉及充电设备领域，具体而言，涉及充电结构及用电设备。

背景技术

随着人们保护环境意识的提高，低碳经济和节能减排技术的快速发展，以及智能化时代的到来，电动设备已经越来越多地走进人们的生活。

电动汽车及行走机器人是电动设备中的关键组成之一，在电动汽车及行走机器人等移动设备上，均需要配备蓄电电池作为驱动能源，而电动汽车和移动式机器人通常都包括大量的用电设备，对电量需求较大。在蓄电池电能耗尽之前必须充电，才有能量继续工作。因此，充电技术成为电动汽车及行走机器人是电动设备中必不可少的关键技术，而在充电技术中电动汽车及移动式机器人与充电座对接的技术是充电技术的关键。

目前的移动式机器人或者电动汽车在自动对接充电技术还存在以下技术问题：在进行充电对接时，对接精度要求高，自动化对接成本高，难以实现较低精度的自动准确对接，易出现充电电极之间接触不良的情况，甚至导致无法充电的故障，充电对接技术的可靠性低。

有鉴于此，设计出一种对接精度要求低，易于实现自动对接的充电结构显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种充电结构，该结构对充电对接的精度要求低，易于实现自动对接，并且充电对接的稳定性高，结构简单。

本发明的另一目的在于提供一种用电设备，该用电设备通过充电结构向其充电，充电结构对充电对接的精度要求低，易于实现自动对接，并且充电对接的稳定性高，结构简单。

本发明提供一种技术方案：

第一方面，本发明实施例提供了一种充电结构，用于用电设备以完成充电对接工作，所述充电结构包括对接电极组件和缓冲组件，所述缓冲组件包括缓冲托架、第一缓冲弹性件及第二缓冲弹性件；所述第一缓冲弹性件的一端与所述对接电极组件连接，另一端连接于缓冲托架，使得所述对接电极组件能够在其轴向方向相对于所述缓冲托架运动，所述第二缓冲弹性件的一端连接于所述缓冲托架侧面，另一端用于与所述用电设备连接，使得所述缓冲托架能够在其径向平面相对于所述用电设备运动。

结合第一方面，在第一方面的第一种实现方式中，所述缓冲组件还包括缓冲基座，所述缓冲基座的一侧用于与所述用电设备连接，另一侧设置有可容置所述缓冲托架的容置空间，所述第二缓冲弹性件的远离所述缓冲托架的一端与所述容置空间的侧壁连接，并且所述缓冲托架位于所述容置空间内。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第二种实现方式中，所述缓冲组件还包括滑动件，所述滑动件连接于所述缓冲托架的远离所述对接电极组件的一侧，并能够在所述用电设备上滑动。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第三种实现方式中，所述缓冲组件还包括滑动连接件，所述滑动连接件连接于所述缓冲托架的远离所述对接电极组件一侧，所述滑动件通过所述滑动连接件与所述缓冲托架连接。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第四种实现方式中，所述滑动连接件上开设有滑动连接孔，所述滑动件为球形，所述滑动件安装于所述滑动连接孔与所述缓冲托架之间，并能够滚动。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第五种实现方式中，所述第一缓冲弹性件包括第一弹性件和导向柱，所述第一弹性件的两端分别连接于所述对接电极组件和缓冲托架，所述对接电极组件设置有导向孔，所述导向柱的一端与所述缓冲托架连接，另一端伸入所述导向孔内，并能够靠近或者远离所述对接电极组件运动。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第六种实现方式中，所述第一弹性件为环形，并套装于所述导向柱。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第七种实现方式中，所述充电结构还包括自检组件，所述自检组件包括距离传感器，所述距离传感器安装于所述缓冲托架，所述距离传感器用于检测所述电极组件与所述缓冲组件的距离。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第八种实现方式中，所述自检组件还包括至少两个抵持传感器，所述抵持传感器均匀地安装于所述缓冲托架，所述抵持传感器用于检测所述缓冲托架是否与所述用电设备抵持。

第二方面，本发明实施例提供了一种用电设备，包括控制器和充电结构，所述充电结构包括对接电极组件和缓冲组件，所述缓冲组件包括缓冲托架、第一缓冲弹性件及第二缓冲弹性件；所述第一缓冲弹性件的一端与所述对接电极组件连接，另一端连接于缓冲托架，使得所述对接电极组件能够在其轴向方向相对于所述缓冲托架运动，所述第二缓冲弹性件的一端连接于所述缓冲托架侧面，另一端用于与所述用电设备连接，使得所述缓冲托架能够在其径向平面相对于所述用电设备运动，所述控制器与所述对接电极组件电连接。

相比现有技术，本发明提供的充电结构及用电设备的有益效果是：

对接电极组件通过第一缓冲弹性件和第二缓冲弹性件与用电设备连接，使得对接电极组件能够在其径向平面相对于用电设备运动，也能够在缓冲托架的径向平面上相对于所述用电装置运动。便于与充电设备对接，并降低对接时的精度要求，保证对接的稳定性。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的充电结构应用于用电设备的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的充电结构的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的充电结构的剖面结构示意图；

图4为本发明实施例提供的充电结构透视示意图。

图标：900-用电设备；950-控制器；700-充电结构；710-自检组件；711-距离传感器；712-抵持传感器；750-对接电极组件；751-对接中心电极；752-对接环形电极；7521-导向孔；730-缓冲组件；731-缓冲基座；732-缓冲托架；733-滑动连接件；734-滑动件；735-第一缓冲弹性件；736-第二缓冲弹性件；7331-滑动连接孔；7351-第一弹性件；7352-导向柱。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

现有的移动式机器人的自动对接充电技术还存在以下技术问题：在进行充电对接时，对接精度要求高，自动化对接成本高，难以实现较低精度的自动准确对接，并且，易出现充电电极之间接触不良的情况，甚至导致无法充电的故障，充电对接技术的可靠性低。

本发明实施例提供一种充电结构及用电设备，所述用电设备使用该装置与充电设备对接，以向用电设备充电，该充电结构对对接的精度要求低，易于实现自动化对接，并且其连接的可靠性高、结构简单。

实施例：

请参阅图1，图1为本发明实施例提供的充电结构700应用于用电设备900的结构示意图。

用电设备900包括相互电连接的控制器950和充电结构700，控制器950用于控制充电结构700的工作或者停止工作，并获取充电结构700的工作状态信息和与充电结构700连接的充电设备(图未示)的状态信息，用电电设备通过充电结构700完成与充电设备的对接，以完成向用电设备900充电的工作，该充电结构700的对接的精度要求低，易于实现自动化对接，并且其连接的可靠性高、结构简单。

以下将具体介绍充电结构700的组成、工作原理及有益效果。

请参阅图2，图2为本发明实施例提供的充电结构700的结构示意图。

充电结构700包括相互连接的对接电极组件750和缓冲组件730，缓冲组件730还连接于用电设备900，对接电极组件750用于与充电设备对接，以完成向用电设备900充电的工作，缓冲组件730用于在对接电极组件750与充电设备对接时，减少对接时的冲击力，降低对接过程中对对接精度的要求，保证对接的稳定性。

请参阅图3和图4，图3为本发明实施例提供的充电结构700的剖面结构示意图，图4为本发明实施例提供的充电结构700透视示意图。

其中，缓冲组件730包括缓冲托架732、第一缓冲弹性件735及第二缓冲弹性件736；第一缓冲弹性件735的一端与对接电极组件750连接，另一端连接于缓冲托架732，使得对接电极组件750能够在其轴向方向相对于缓冲托架732运动，第二缓冲弹性件736的一端连接于缓冲托架732侧面，另一端用于与用电设备900连接，使得缓冲托架732能够在其径向平面相对于用电装置运动。当对接电极组件750与充电设备对接时，对接电极组件750能够在其径向方向上一定范围的移动，也能够在其径向方向上具有一定范围的移动，便于与充电设备对接，并降低对接时的精度要求，保证对接的稳定性。

可以理解的是，上述第一缓冲弹性件735和第二缓冲弹性件736可以为橡胶弹性件，也可以为螺旋弹簧或者气体弹簧等能够弹性形变地物品。

作为优选，缓冲组件730还包括缓冲基座731，缓冲基座731的一侧用于与用电设备900连接，另一侧设置有可容置缓冲托架732的容置空间，第二缓冲弹性件736的远离缓冲托架732的一端与容置空间的侧壁连接，并且缓冲托架732位于容置空间内，缓冲托架732容置与缓冲基座731中，可便于第二缓冲弹性件736产生于缓冲托架732的径向平面的弹力，使得对接电极组件750能够更稳定的在缓冲托架732的径向平面上运动，还可以避免在对接定位时，碰到对接电极组件750，对对接电极组件750起到保护作用，提高充电结构700的工作的稳定性。

请继续参阅图3和图4，作为优选地，缓冲组件730还包括滑动件734，滑动件734连接于缓冲托架732的远离对接电极组件750的一侧，并能够在用电设备900上滑动，当对接电极组件750在进行对接时，若出现一定的对接误差，此时对接电极组件750将推动缓冲托架732抵持缓冲基座731，而缓冲托架732可以相对于缓冲基座731在其径向平面移动一定的范围，以在一定的误差下完成充电对接工作，为使得缓冲托架732在其径向平面更容易移动，滑动件734置于缓冲托架732和缓冲基座731之间，以减轻他们相对运动的摩擦力，避免因缓冲托架732在移动过程中卡住，造成充电对接失败，提高充电结构700的对接稳定性。

进一步地，缓冲组件730还包括滑动连接件733，滑动连接件733连接于缓冲托架732的远离对接电极组件750一侧，滑动件734通过滑动连接件733与缓冲托架732连接。

可以理解的是，在本实施例中，滑动连接件733上开设有滑动连接孔7331，滑动件734为球形，滑动件734安装于滑动连接孔7331与缓冲托架732之间，并能够滚动，该结构成本低，生产安装方便，故障率低。

可以理解的是，上述滑动件734也可以是轴承或者滚轮等可减少缓冲托架732与缓冲托架732之间的摩擦力的结构。

请继续参照图3和图4，作为优选地，第一弹性件7351包括第一弹性件7351和导向柱7352，第一弹性件7351的两端分别连接于对接电极组件750和缓冲托架732，对接电极组件750设置有导向孔7521，导向柱7352的一端与缓冲托架732连接，另一端伸入导向孔7521内，并能够靠近或者远离对接电极组件750运动，在对接电极组件750与充电设备对接过程中，若存在一定误差，对接电极组件750将被推向缓冲托架732或者缓冲托架732的径向方向，此时对接电极组件750可能发生倾斜影响充电对接工作，导向柱7352伸入导向孔7521中以避免对接电极组件750发生倾斜，提高对接的稳定性。

进一步地，第一弹性件7351为环形，并套装于导向柱7352，减少对接电极组件750和缓冲托架732之间的连接空间，降低充电结构700的成本。

作为优选，充电结构700还包括自检组件710，自检组件710与控制器950连接，用电设备900可以通过自检组件710检测充电结构700的工作状态，以在充电结构700对接异常时做出预警或者停止充电对接。

其中，自检组件710包括距离传感器711，距离传感器711安装于缓冲托架732，距离传感器711用于检测电极组件与缓冲组件730的距离，在对接电极组件750与充电设备对接过程中，若出现较大误差，导致对接电极组件750推动缓冲托架732的力过大，将使的对接电极组件750与缓冲托架732的距离降低，当两者之间的距离低于正常范围时，距离传感器711将被触发，并向控制器950发送异常信息。

进一步地，自检组件710还包括至少两个抵持传感器712，抵持传感器712均匀地安装于缓冲基座731和缓冲托架732之间，抵持传感器712用于检测缓冲托架732是否与缓冲基座731抵持，当在充电对接工作中出现仅有部分抵持传感器712检测到缓冲托架732与缓冲基座731抵持，说明自检组件710发生异常，或者对接电极组件750发生倾斜，控制器950根据抵持传感器712所检测到的信号作出预警或者停止充电。

请继续参阅图3，对接电极组件750包括对接中心电极751和对接环形电极752，对接中心电极751和对接环形电极752分别通过第一缓冲弹性件735与缓冲托架732连接，其中，对接环形电极752与对接中心电极751同轴，以便于在充电对接过程中，对接的两个设备的具有多方向的对接角度，降低充电对接的难度。

进一步地，对接中心电极751为环状，并且远离缓冲组件730的一端设置有内凹的倒角，以降低充电对接过程中对对接精度的要求，提高对接的稳定性，使得用电设备900与充电设备之间具有较大的接触面积，增加充电电流。

本发明实施例提供的充电结构700及用电设备900的工作原理是：

对接电极组件750通过第一缓冲弹性件735和第二缓冲弹性件736与用电设备900连接，使得对接电极组件750能够在其径向平面相对于用电设备900运动，也能够在缓冲托架732的径向平面上相对于所述用电装置运动。便于与充电设备对接，并降低对接时的精度要求，保证对接的稳定性。

此外，该充电结构700还通过设置滑动件734来减少对接电极组件750在其径向平面上相对于所述用电装置运动时的摩擦力来提高装置的稳定性，并通过自检组件710来检测充电结构700在完成充电对接工作中工作状态来保证充电对接工作的稳定性。

综上所述：

本发明实施例提供的充电结构700，其对充电对接的精度要求低，易于实现自动对接，并且充电对接的稳定性高，结构简单。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，在不冲突的情况下，上述的实施例中的特征可以相互组合，本发明可以有各种更改和变化。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。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (6)

1.一种充电结构，用于用电设备以完成充电对接工作，其特征在于，所述充电结构包括对接电极组件和缓冲组件，所述缓冲组件包括缓冲托架、第一缓冲弹性件及第二缓冲弹性件；

所述第一缓冲弹性件的一端与所述对接电极组件连接，另一端连接于缓冲托架，使得所述对接电极组件能够在其轴向方向相对于所述缓冲托架运动，所述第二缓冲弹性件的一端连接于所述缓冲托架侧面，另一端用于与所述用电设备连接，使得所述缓冲托架能够在其径向平面相对于所述用电设备运动；

所述缓冲组件还包括滑动件和滑动连接件，所述滑动件连接于所述缓冲托架的远离所述对接电极组件的一侧，并能够在所述用电设备上滑动；所述滑动连接件连接于所述缓冲托架的远离所述对接电极组件一侧，所述滑动件通过所述滑动连接件与所述缓冲托架连接；所述滑动连接件上开设有滑动连接孔，所述滑动件为球形，所述滑动件安装于所述滑动连接孔与所述缓冲托架之间，并能够滚动；

所述充电结构还包括自检组件，所述自检组件包括距离传感器，所述距离传感器安装于所述缓冲托架，所述距离传感器用于检测所述电极组件与所述缓冲组件的距离。

2.根据权利要求1所述的充电结构，其特征在于，所述缓冲组件还包括缓冲基座，所述缓冲基座的一侧用于与所述用电设备连接，另一侧设置有可容置所述缓冲托架的容置空间，所述第二缓冲弹性件的远离所述缓冲托架的一端与所述容置空间的侧壁连接，并且所述缓冲托架位于所述容置空间内。

3.根据权利要求1所述的充电结构，其特征在于，所述第一缓冲弹性件包括第一弹性件和导向柱，所述第一弹性件的两端分别连接于所述对接电极组件和缓冲托架，所述对接电极组件设置有导向孔，所述导向柱的一端与所述缓冲托架连接，另一端伸入所述导向孔内，并能够靠近或者远离所述对接电极组件运动。

4.根据权利要求3所述的充电结构，其特征在于，所述第一弹性件为环形，并套装于所述导向柱。

5.根据权利要求1所述的充电结构，其特征在于，所述自检组件还包括至少两个抵持传感器，所述抵持传感器均匀地安装于所述缓冲托架，所述抵持传感器用于检测所述缓冲托架是否与所述用电设备抵持。

6.一种用电设备，其特征在于，包括控制器和如权利要求1-5任意一项所述的充电结构，所述控制器与所述对接电极组件电连接。