CN108448309A - 充电枪头及充电系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种充电枪头及充电系统，所述充电枪头包括枪头本体及位于枪头本体内的若干电源端子，所述枪头本体的端部设有若干用于和外部插座相配合的锁紧机构，所述电源端子在枪头本体内沿插拔方向可移动设置，电源端子的后端设有用于控制电源端子沿插拔方向运动的枪头驱动模块，当所述锁紧机构处于锁紧状态时，所述枪头驱动模块驱动所述电源端子沿插拔方向运动。本发明中充电枪头和充电插座结构简单，通过充电枪头的设计能够减小插拔力，减低了劳动强度，或大幅度减小充电机械臂的功率，降低充电系统的成本。

Description

充电枪头及充电系统

技术领域

本发明涉及电动汽车充电设备技术领域，特别是涉及一种充电枪头及充电系统。

背景技术

伴随着电动汽车快速发展，电动汽车正快速普及，电动汽车快速充电成为汽车工业和能源产业发展的重点，快充技术也应运而生。快充技术的发展使得充电越来越快，但是由于线缆和充电枪电源端子的加粗，充电枪头的插拔力也越来越大，目前双手操作都很困难，以80A直流充电枪为例，整体插拔力大于25KG，人工充电的劳动强度较大。快速充电时，克服这样的插拔力，需要自动充电系统具有相适应的大功率机械臂，带来体积和成本的大幅度增加。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种充电枪头及充电系统。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种充电枪头及充电系统，以减小充电枪头的插拔力。

为了实现上述目的，本发明一实施例提供的技术方案如下：

一种充电枪头，所述充电枪头包括枪头本体及位于枪头本体内的若干电源端子，所述枪头本体的端部设有若干用于和外部插座相配合的锁紧机构，所述电源端子在枪头本体内沿插拔方向可移动设置，电源端子的后端设有用于控制电源端子沿插拔方向运动的枪头驱动模块，当所述锁紧机构处于锁紧状态时，所述枪头驱动模块驱动所述电源端子沿插拔方向运动。

作为本发明的进一步改进，所述锁紧机构包括锁紧杆，所述锁紧杆设有旋转安装部，锁紧杆通过旋转安装部可旋转安装于枪头本体上，所述锁紧杆的端部设有朝向枪头本体内侧的卡扣。

作为本发明的进一步改进，所述锁紧机构还包括安装于锁紧杆和枪头本体之间的弹性件，所述弹性件位于旋转安装部远离卡扣的一侧，弹性件用于对锁紧杆进行复位。

作为本发明的进一步改进，所述锁紧机构处于锁紧状态时弹性件的弹性力小于锁紧机构处于张开状态时弹性件的弹性力。

作为本发明的进一步改进，所述锁紧机构的后端设有锁紧驱动模块，所述锁紧驱动模块与锁紧机构通过锁紧推杆相连，所述锁紧驱动模块通过锁紧推杆控制锁紧机构的状态。

作为本发明的进一步改进，所述锁紧推杆和锁紧机构上设有相对设置的第一斜面和第二斜面，所述第一斜面和第二斜面用于将锁紧推杆沿插拔方向的运动转化为锁紧机构的锁紧或张开状态。

作为本发明的进一步改进，所述电源端子固定安装于端子安装部上，所述端子安装部与枪头驱动模块通过枪头推杆相连，所述枪头驱动模块驱动枪头推杆沿插拔方向运动，枪头推杆带动端子安装部和电源端子沿插拔方向同步运动。

作为本发明的进一步改进，所述枪头本体上设有若干沿插拔方向设置的枪头定位腔体。

本发明一实施例提供的技术方案如下：

一种充电系统，所述充电系统包括上述的充电枪头、及与所述充电枪头相插接的充电插座。

作为本发明的进一步改进，所述充电插座包括插座本体、及固定安装于插座本体内的插座端子，所述插座端子朝向充电枪头方向形成有端子收容腔。

作为本发明的进一步改进，所述插座本体的端部设有锁紧槽，所述锁紧机构固定锁紧于所述锁紧槽内。

作为本发明的进一步改进，所述插座本体内朝向充电枪头方向形成有定位收容腔。

本发明的有益效果是：

充电枪头和充电插座结构简单，通过充电枪头的设计能够减小插拔力，减低了劳动强度，或大幅度减小自动充电机械臂的功率，降低充电系统的成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，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的附图。

图1为本发明实施例1中充电枪头的锁紧状态结构示意图；

图2为本发明实施例1中充电枪头的张开状态结构示意图；

图3为本发明实施例2中充电系统的结构示意图；

图4为本发明实施例2中充电插座的结构示意图；

图5为本发明实施例2中充电枪头与充电插座的第一装配状态结构示意图；

图6为本发明实施例2中充电枪头与充电插座的第二装配状态结构示意图；

图7为本发明实施例2中充电枪头与充电插座的第三装配状态结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

本文使用的例如“左”、“左侧”、“右”、“右侧”等表示空间相对位置的术语是出于便于说明的目的来描述如附图中所示的一个单元或特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以旨在包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位。例如，如果将图中的设备翻转，则被描述为位于其他单元或特征“左侧”的单元将位于其他单元或特征“右侧”。因此，示例性术语“左侧”可以囊括左侧和右侧这两种方位。设备可以以其他方式被定向(旋转90度或其他朝向)，并相应地解释本文使用的与空间相关的描述语。

本发明公开了一种充电枪头，包括枪头本体及位于枪头本体内的若干电源端子，枪头本体的端部设有若干用于和外部插座相配合的锁紧机构，电源端子在枪头本体内沿插拔方向可移动设置，电源端子的后端设有用于控制电源端子沿插拔方向运动的枪头驱动模块，当锁紧机构处于锁紧状态时，枪头驱动模块驱动电源端子沿插拔方向运动。

本发明还公开了一种充电系统，包括上述的充电枪头、及与充电枪头相插接的充电插座。

以下结合具体实施例对本发明作详细说明。

实施例1：

参图1所示，本实施例中的充电枪头100，包括枪头本体11及位于枪头本体内的若干电源端子12，枪头本体11的端部设有若干用于和外部插座相配合的锁紧机构13，电源端子12在枪头本体11内沿插拔方向可移动设置，电源端子12的后端设有用于控制电源端子沿插拔方向运动的枪头驱动模块14，当锁紧机构13处于锁紧状态时，枪头驱动模块14驱动电源端子12沿插拔方向运动。

本实施例中定义插拔方向为左右方向，插入方向为沿着端子的延伸方向，拔出方向为插入方向的相反方向。

优选地，在锁紧机构13的后端设有锁紧驱动模块15，锁紧驱动模块15与锁紧机构13通过锁紧推杆151相连，锁紧驱动模块15通过锁紧推杆151控制锁紧机构的状态。

具体地，本实施例中的锁紧机构13包括锁紧杆131，锁紧杆131与电源端子12水平设置，锁紧杆131设有旋转安装部132，锁紧杆131通过旋转安装部132可旋转安装于枪头本体11上，锁紧杆131的端部设有朝向枪头本体11内侧的卡扣133。其中，卡扣133延伸至枪头本体11的外侧。

优选地，本实施例中的锁紧机构13还包括安装于锁紧杆131和枪头本体11之间的弹性件134，弹性件134位于旋转安装部132远离卡扣133的一侧，弹性件134用于对锁紧杆131进行复位，锁紧机构13处于锁紧状态时弹性件134的弹性力小于锁紧机构处于张开状态时弹性件134的弹性力。

本实施例中以两个锁紧机构13为例进行说明，在其他实施例中，锁紧机构13的数量不受限制。

锁紧推杆151位于锁紧机构13的右侧，其水平设置于锁紧杆131的后端，锁紧推杆151的左侧端部设置为第一斜面1511，锁紧杆131的右侧端部设置为第二斜面1311，第一斜面1511和第二斜面1311相对设置，用于将锁紧推杆沿插拔方向的运动转化为锁紧机构的锁紧或张开状态。

具体地，第一斜面1511和第二斜面1311的倾斜方向为沿着枪头本体的插入方向向端子本体外部倾斜，倾斜角度可以根据需要进行设计，倾斜角度可选择为0°～90°的任意值，优选地的倾斜角度为10°～45°。

本实施例中锁紧机构的工作原理如下：

锁紧驱动模块15驱动锁紧推杆151向左运动，锁紧杆131右端的第二斜面1311沿着锁紧推杆151的第一斜面1511向枪头本体11轴线运动，同时锁紧杆131沿着旋转安装部132旋转运动，带动锁紧杆131左端的卡扣133向外运动，锁紧机构处于图2所示的张开状态，此时弹性件134处于压缩状态。

锁紧驱动模块15驱动锁紧推杆151向右运动，在弹性件131的弹性力作用下，锁紧杆131右端的第二斜面1311沿着锁紧推杆151的第一斜面1511背离枪头本体11轴线运动，同时锁紧杆131沿着旋转安装部132旋转运动，带动锁紧杆131左端的卡扣133向内运动，锁紧机构处于图1所示的锁紧状态，此时弹性件134处于自然状态。

本实施例中的电源端子12固定安装于端子安装部121(位置调整见图，原来121位置是留给端子接线用的空间)上，端子安装部121与枪头驱动模块14通过枪头推杆141相连。

当锁紧机构13处于图1所示的锁紧状态时，枪头驱动模块14驱动枪头推杆141沿插拔方向运动，枪头推杆141带动端子安装部121和电源端子12沿插拔方向同步运动。

进一步地，枪头本体11上设有若干沿插拔方向设置的枪头定位腔体111，通过枪头定位腔体111能够对枪头本体11的插拔方向进行定位，防止误插。

本实施例中的电源端子为直流端子，可用于电动汽车的充电枪头等。当然，在其他实施例中也不限于直流端子，可用于各种充电设备中。

实施例2：

参图3所示，本实施例公开了一种充电系统，包括充电枪头100、及与充电枪头相插接的充电插座200。本实施例中的充电枪头100与实施例1中的充电枪头完全相同，此处不再进行赘述。

结合图4所示，本实施例中的充电插座200包括插座本体21、及固定安装于插座本体21内的插座端子22，插座端子22朝向充电枪头方向形成有端子收容腔221。

在插座本体21的端部设有锁紧槽211，锁紧机构13上的卡扣133固定锁紧于该锁紧槽211内。

优选地，插座本体21内朝向充电枪头方向形成有若干定位收容腔212，用于收容充电枪头100上的枪头定位腔体111。

以下结合附图对本实施例中充电系统的工作原理进行详细说明。

参图3所示，充电时，将充电枪头100靠近充电插座200，充电枪头中的锁紧驱动模块15驱动锁紧推杆151向左运动，锁紧杆131右端的第二斜面1311沿着锁紧推杆151的第一斜面1511向枪头本体11轴线运动，同时锁紧杆131沿着旋转安装部132旋转运动，带动锁紧杆131左端的卡扣133向外运动，锁紧机构13张开，准备充电。

参图5所示，当充电枪头100接触到充电插座200后，充电枪头中的锁紧驱动模块15驱动锁紧推杆151向右运动，在弹性件131的弹性力作用下，锁紧杆131右端的第二斜面1311沿着锁紧推杆151的第一斜面1511背离枪头本体11轴线运动，同时锁紧杆131沿着旋转安装部132旋转运动，带动锁紧杆131左端的卡扣133向内运动，卡扣133在弹性件134的作用下固定锁紧于插座本体21上的锁紧槽211内。

参图6所示，当充电枪头100接收到充电信号后，枪头驱动模块14驱动枪头推杆141沿向左运动，枪头推杆141带动端子安装部121和电源端子12向左同步运动。此时充电枪头100中的电源端子12对准充电插座200中的端子收容腔221，充电枪头100中的枪头定位腔体111对准充电插座200中的定位收容腔212。

参图7所示，枪头驱动模块14驱动电源端子12向左运动，直至电源端子12完全插入至插座端子22的端子收容腔221中，电源端子12与插座端子22典型接触，此时，枪头定位腔体111也完全插入至定位收容腔212中。此时充电枪头与充电插座完成插入，可进行充电。

当充电完成，枪头驱动模块控制电源端子向右移动，待电源端子移动到初始位置时，控制锁紧机构张开，此时可轻松拔出充电枪头。该过程为上述过程的逆过程，此处不再详细进行说明。

本发明充电枪头与充电插座采用自助力对准插接，克服了较大的插接阻力，不会增加机械臂的动力负担。

上述自助力为推动充电枪头插入或拔出充电座时所设置的辅助大推力动力，该动力可以包括并且不仅限于气压动力、液压动力和滚珠丝杠动力等。

由以上技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：

充电枪头和充电插座结构简单，通过充电枪头的设计能够减小插拔力，减低了劳动强度，大幅度减小充电机械臂的功率，降低充电系统的成本。

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，能够以其他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。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (12)

1.一种充电枪头，所述充电枪头包括枪头本体及位于枪头本体内的若干电源端子，其特征在于，所述枪头本体的端部设有若干用于和外部插座相配合的锁紧机构，所述电源端子在枪头本体内沿插拔方向可移动设置，电源端子的后端设有用于控制电源端子沿插拔方向运动的枪头驱动模块，当所述锁紧机构处于锁紧状态时，所述枪头驱动模块驱动所述电源端子沿插拔方向运动。

2.根据权利要求1所述的充电枪头，其特征在于，所述锁紧机构包括锁紧杆，所述锁紧杆设有旋转安装部，锁紧杆通过旋转安装部可旋转安装于枪头本体上，所述锁紧杆的端部设有朝向枪头本体内侧的卡扣。

3.根据权利要求2所述的充电枪头，其特征在于，所述锁紧机构还包括安装于锁紧杆和枪头本体之间的弹性件，所述弹性件位于旋转安装部远离卡扣的一侧，弹性件用于对锁紧杆进行复位。

4.根据权利要求3所述的充电枪头，其特征在于，所述锁紧机构处于锁紧状态时弹性件的弹性力小于锁紧机构处于张开状态时弹性件的弹性力。

5.根据权利要求1所述的充电枪头，其特征在于，所述锁紧机构的后端设有锁紧驱动模块，所述锁紧驱动模块与锁紧机构通过锁紧推杆相连，所述锁紧驱动模块通过锁紧推杆控制锁紧机构的状态。

6.根据权利要求5所述的充电枪头，其特征在于，所述锁紧推杆和锁紧机构上设有相对设置的第一斜面和第二斜面，所述第一斜面和第二斜面用于将锁紧推杆沿插拔方向的运动转化为锁紧机构的锁紧或张开状态。

7.根据权利要求1所述的充电枪头，其特征在于，所述电源端子固定安装于端子安装部上，所述端子安装部与枪头驱动模块通过枪头推杆相连，所述枪头驱动模块驱动枪头推杆沿插拔方向运动，枪头推杆带动端子安装部和电源端子沿插拔方向同步运动。

8.根据权利要求1所述的充电枪头，其特征在于，所述枪头本体上设有若干沿插拔方向设置的枪头定位腔体。

9.一种充电系统，其特征在于，所述充电系统包括权利要求1～8中任一项所述的充电枪头、及与所述充电枪头相插接的充电插座。

10.根据权利要求9所述的充电系统，其特征在于，所述充电插座包括插座本体、及固定安装于插座本体内的插座端子，所述插座端子朝向充电枪头方向形成有端子收容腔。

11.根据权利要求9所述的充电系统，其特征在于，所述插座本体的端部设有锁紧槽，所述锁紧机构固定锁紧于所述锁紧槽内。

12.根据权利要求9所述的充电系统，其特征在于，所述插座本体内朝向充电枪头方向形成有定位收容腔。