CN110979070B - 一种自适应充电桩 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自适应充电桩，包括充电框体、充电控制板、第一旋转轴、第一旋转平台、第二旋转平台、弹性阻尼部件、两个转动块、两个充电连接件以及两个充电触发器件；第一旋转平台套设于第一旋转轴，第二旋转平台套设于第一旋转轴，且第二旋转平台位于第一旋转平台的上方，第二旋转平台与第一旋转平台之间连接两个第二旋转轴，两个第二旋转轴和第一旋转轴之间呈等边三角形分布，两个充电连接件分别对应固定在两个转动块的一侧，两个充电连接件均与充电控制板电性连接，两个转动块对应套设于两个第二旋转轴上；本发明能够在无人小车入库充电时自适应调整两个充电连接件的方位，从而解决无人小车导航精度差以及倒车角度偏差的问题。

Description

一种自适应充电桩

技术领域

本发明涉及无人小车充电技术领域，特别是涉及一种自适应充电桩。

背景技术

申请号为201820537217.X的中国专利文献公开了一种具有安全防护功能的伸缩式充电装置，其通过在无人小车尾部安装充电触点或充电板，通过无人小车缓慢倒车，使无人小车上的充电触点或充电板与充电桩上的充电板或充电触点接触导通后对无人小车进行充电，该专利虽然实现了自动充电并具有安全防护功能，但是无法适应具有自主导航的无人小车上，由于导航存在精度差和倒车角度差等因素，使无人小车上的充电触点或充电板与充电桩上的充电板或充电触点不能正常接触导通。

发明内容

本发明的目的在于克服以上所述的缺点，提供一种自适应充电桩，利用第一旋转平台和第二旋转平台转动设于第一旋转轴上，以及利用两个充电连接件分别转动设于两个第二旋转轴和在两个充电连接件之间设置弹性阻尼部件，进而能够在无人小车入库充电时自适应调整两个充电连接件的方位，以便适应无人小车出现的位置偏差，大大降低无人小车导航精度要求以及倒车角度精度要求。

为实现上述目的，本发明的具体方案如下：

一种自适应充电桩，包括充电框体、充电控制板、第一旋转轴、第一旋转平台、第二旋转平台、弹性阻尼部件、两个转动块、两个充电连接件以及两个充电触发器件；

所述充电控制板设于充电框体上，并用于实现充电状态的通断处理；

所述第一旋转轴的一端固定在充电框体上；

所述第一旋转平台套设于第一旋转轴，并可相对于第一旋转轴转动；

所述第二旋转平台套设于第一旋转轴，并可相对于第一旋转轴转动，且所述第二旋转平台位于第一旋转平台的上方，所述第二旋转平台与第一旋转平台之间连接两个第二旋转轴，两个所述第二旋转轴和第一旋转轴之间呈等边三角形分布；

两个所述充电连接件的一端分别对应固定在两个转动块的一侧，两个所述充电连接件均与充电控制板电性连接，两个所述转动块分别对应套设于两个第二旋转轴上，并可分别相对于第二旋转轴转动，两个所述转动块相邻的一端相互抵靠；

所述弹性阻尼部件用于使两个充电连接件之间的夹角始终保持变大趋势；

所述充电触发器件用于感应两个充电连接件之间的夹角变化并触发充电控制板工作。

其中，还包括平台复位器，所述平台复位器用于使第一旋转平台始终有回到初始位置的趋势。

其中，所述平台复位器包括复位座体、滑柱和复位弹簧；所述复位座体设于第一旋转轴上并位于第一旋转平台的下方，所述复位座体上设有圆弧槽；所述滑柱的一端连接在第一旋转平台上，所述滑柱的另一端嵌入圆弧槽内；所述复位弹簧位于圆弧槽内，且其一端连接在复位座体、另一端连接在滑柱的另一端。

其中，所述弹性阻尼部件为扭簧，所述扭簧套设于第一旋转轴并位于第一旋转平台和第二旋转平台之间，所述扭簧的两个弹力臂分别对应抵接在两个转动块相对的另一侧。

其中，两个所述转动块相对的另一侧分别设有用于与扭簧的弹力臂配合的限位槽。

其中，所述充电触发器件包括两个霍尔开关，两个所述霍尔开关分别对应两个转动块设于第一旋转平台上，两个所述霍尔开关均与充电控制板电性连接。

其中，两个所述转动块相邻的一端均设有便于相互贴靠在一起的斜面；两个所述转动块的一侧均设有便于安装充电连接件的安装槽位。

其中，所述充电框体上还设有电源转换器，所述电源转换器与充电控制板电性连接。

其中，所述充电框体上还设有电源接口，所述电源接口与电源转换器电性连接，所述电源接口用于与外界电源电性导通。

其中，所述充电框体上设有用于其内部进行散热的散热部件。

本发明的有益效果为：与现有技术相比，本发明利用第一旋转平台和第二旋转平台转动设于第一旋转轴上，以及利用两个充电连接件分别转动设于两个第二旋转轴和在两个充电连接件之间设置弹性阻尼部件，进而能够在无人小车入库充电时自适应调整两个充电连接件的方位，以便适应无人小车出现的位置偏差，从而解决无人小车导航精度差以及倒车角度偏差的问题，如此能够大大降低无人小车导航精度要求以及倒车角度精度要求，且结构简单，制作成本低。

附图说明

图1是本发明的立体图；

图2是图1中I处的局部放大示意图；

图3是本发明的平台复位器的结构示意图；

图4是本发明的转动块的结构示意图；

附图标记说明：1-充电框体；2-充电控制板；3-第一旋转轴；4-第一旋转平台；5-第二旋转平台；6-弹性阻尼部件；7-转动块；71-限位槽；72-斜面；73-安装槽位；8-充电连接件；9-充电触发器件；10-第二旋转轴；20-平台复位器；201-复位座体；2011-圆弧槽；202-滑柱；203-复位弹簧；30-电源转换器；40-电源接口；50-散热部件；100-充电触点；200-触点安装架。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明，并不是把本发明的实施范围局限于此。

如图1至图4所示，本实施例所述的一种自适应充电桩，包括充电框体1、充电控制板2、第一旋转轴3、第一旋转平台4、第二旋转平台5、弹性阻尼部件6、两个转动块7、两个充电连接件8以及两个充电触发器件9；

所述充电控制板2设于充电框体1上，并用于实现充电状态的通断处理；

所述第一旋转轴3的一端固定在充电框体1上；

所述第一旋转平台4套设于第一旋转轴3，并可相对于第一旋转轴3转动；

所述第二旋转平台5套设于第一旋转轴3，并可相对于第一旋转轴3转动，且所述第二旋转平台5位于第一旋转平台4的上方，所述第二旋转平台5与第一旋转平台4之间连接两个第二旋转轴10，两个所述第二旋转轴10和第一旋转轴3之间呈等边三角形分布；

两个所述充电连接件8的一端分别对应固定在两个转动块7的一侧，两个所述充电连接件8均与充电控制板2电性连接，两个所述转动块7分别对应套设于两个第二旋转轴10上，并可分别相对于第二旋转轴10转动，两个所述转动块7相邻的一端相互抵靠；

所述弹性阻尼部件6与两个转动块7连接，并用于使两个充电连接件8之间的夹角始终保持变大趋势；

所述充电触发器件9用于感应两个充电连接件8之间的夹角变化并触发充电控制板2工作。

具体地，充电框体1呈方框形设置，第一旋转轴3的一端通过法兰连接在充电框体1的一个角位置处，第一旋转轴3与法兰固定连接，第一旋转平台4的横截面呈方形，第一旋转轴3从第一旋转平台4的中心穿过，第二旋转平台5的横截面呈等边三角形，第一旋转轴3连接在第二旋转平台5的一个角位置处，两个第二旋转轴10分别对应连接在第二旋转平台5的另外两个角位置处；所述充电连接件8可以为充电板或充电触点100，本实施例中，如图1所示，设置充电连接件8为充电板，对应在无人小车上设置充电触点100。

实际使用时，无人小车上对应安装有两个充电触点100，两个充电触点100分别通过触点安装架200固定在无人小车上，在无人小车需要入库充电时，无人小车上的充电触点100首先与自适应充电桩的充电板接触，当小车出现左偏或右偏时，无人小车上只有一个充电触点100对应先接触自适应充电桩的充电板，此时，无人小车通过充电触点100施加作用力在该充电板上，并推动第一旋转平台4和第二旋转平台5相对第一旋转轴3旋转，进而自动调整两个充电板的方位，以正对应无人小车，最终使无人小车上的另一个充电触点100与另一个充电板接触上，此时，无人小车上的两个充电触点100对应与两个充电板接触，随着无人小车继续往后倒车，无人小车通过充电触点100同时挤压两个充电板，使两个充电板带动两个转动块7各自相对于第二旋转轴10旋转，即两个充电板之间的夹角逐渐变小，而弹性阻尼部件6施加相反的作用力在两个转动块7上，使两个充电板之间的夹角始终保持变大的趋势，当两个充电板之间的夹角变小到一定角度后，充电触发器件9感应到信号，并将信号反馈至充电控制板2上，此时充电控制板2根据充电触发器件9反馈回的信号，使两个充电板接通电源，对无人小车进行充电处理。

当无人小车充电完成后，无人小车前移开，两个充电触点100对应与两个充电板之间断开接触，此时，在弹性阻尼部件6的作用下，两个充电板之间的夹角逐渐变大，直至恢复至初始状态，同时充电触发器件9再次感应到两个充电板之间的夹角变化，并反馈至充电控制板2上，充电控制板2接收到信号后，使两个充电板与电源断开连接，然后等待无人小车的下一次充电或下一辆无人小车的充电。

本实施例利用第一旋转平台4和第二旋转平台5转动设于第一旋转轴3上，以及利用两个充电连接件8分别转动设于两个第二旋转轴10和在两个充电连接件8之间设置弹性阻尼部件6，进而能够在无人小车入库充电时自适应调整两个充电连接件8的方位，以便正对应无人小车，从而解决无人小车导航精度差以及倒车角度偏差的问题，且结构简单，制作成本低。

本实施例设置弹性阻尼部件6，既可实现两个充电连接件8在无人小车充电完成后的复位，又可在充电过程中，使两个充电连接件8始终与无人小车的充电触点100保持可靠接触，还可在无人小车位置出现偏差时，使两个充电连接件8、两个转动块7、第一旋转平台4、第二旋转平台5以及两个第二旋转轴10联动为一个整体同时相对第一旋转轴3旋转，达到自适应调整两个充电连接件8的方位的目的，以适应导航无人小车产生的定位精度误差。

本实施例所述的一种自适应充电桩，如图1至图3所示，还包括平台复位器20，所述平台复位器20用于使第一旋转平台4始终有回到初始位置的趋势。初始状态时，两个充电连接件8分别对应与充电框体1相邻的两个边长对应，此时两个充电连接件8以及第一旋转平台4处于初始位置，而当无人小车位置出现偏差后，两个充电连接件8同时通过第一旋转平台4和第二旋转平台5的旋转来调整方位，此时两个充电连接件8位置发生变化，当无人小车充电完成后，平台复位器20使第一旋转平台4自动复位到初始位置，第一旋转平台4又会带动第二旋转平台5以及两个充电连接件8回到初始位置，等待下一个无人小车的充电，达到自动复位，无需人工调整。

本实施例所述的一种自适应充电桩，如图2和图3所示，所述平台复位器20包括复位座体201、滑柱202和复位弹簧203；所述复位座体201设于第一旋转轴3上并位于第一旋转平台4的下方，所述复位座体201上设有圆弧槽2011；所述滑柱202的一端连接在第一旋转平台4上，所述滑柱202的另一端嵌入圆弧槽2011内；所述复位弹簧203位于圆弧槽2011内，且其一端连接在复位座体201、另一端连接在滑柱202的另一端。具体地，第一旋转平台4由初始位置发生旋转时，第一旋转平台4带动滑柱202在圆弧槽2011内滑动，此时滑柱202压缩或拉伸复位弹簧203，在无人小车充电过程中，两个充电连接件8受到无人小车的挤压，使复位弹簧203保持压缩或拉伸状态，直至无人小车充电完成后，两个充电连接件8不再受到挤压，此时复位弹簧203恢复弹性形变，并推动或拉动滑柱202恢复至初始位置，滑柱202带动第一旋转平台4复位，第一旋转平台4带动第二旋转平台5以及两个充电连接件8复位，两个充电连接件8在弹性阻尼部件6的作用下恢复至最大夹角状态，如此实现两个充电连接件8的自动复位。优选地，复位弹簧203的数量为两个，两个复位弹簧203对称设于滑柱202的两侧，即两个复位弹簧203相邻的一端均连接在滑柱202上，两个复位弹簧203的另一端分别连接在圆弧槽2011的两端，如此保证第一旋转平台4具有足够的恢复力恢复至初始位置。

本实施例所述的一种自适应充电桩，如图1和图2所示，所述弹性阻尼部件6为扭簧，所述扭簧套设于第一旋转轴3并位于第一旋转平台4和第二旋转平台5之间，所述扭簧的两个弹力臂分别对应抵接在两个转动块7相对的另一侧。当无人小车位置出现偏差时，其中一个充电触点100先与其中一个充电连接件8接触，并施加作用力在该充电连接件8上，通过扭簧的联动，此时两个充电连接件8、第一旋转平台4和第二旋转平台5之间相对静止旋转，进而调整两个充电连接件8的方位，以适应无人小车的位置；而扭簧的两个弹力臂作用在两个转动块7上，使两个充电连接件8之间的夹角保持变大的趋势，以及使两个充电连接件8在充电完成后自动复位至最大夹角状态。

当然本实施例中，所述弹性阻尼部件6还可采用压簧，压簧的两端分别连接在两个转动块7上，利用压簧的柔性连接实现两个充电连接件8之间的联动，在无人小车的两个充电触点100分别对应接触两个充电连接件8后，无人小车挤压两个充电连接件8，使两个充电连接件8之间的夹角变小，此时压簧被压缩，充电完成后，压簧恢复形变，使两个充电连接件8恢复至最大夹角状态，但是实际使用效果比采用扭簧稍差。

本实施例所述的一种自适应充电桩，如图2和图4所示，两个所述转动块7相对的另一侧分别设有用于与扭簧的弹力臂配合的限位槽71。如此设置，能够避免扭簧的弹力臂出现相对滑动，使扭簧工作更可靠。

本实施例所述的一种自适应充电桩，如图1和图2所示，所述充电触发器件9包括两个霍尔开关，两个所述霍尔开关分别对应两个转动块7设于第一旋转平台4上，两个所述霍尔开关均与充电控制板2电性连接。实际使用时，利用两个霍尔开关分别感应两个转动块7的位置变化，而两个充电连接件8分别与两个转动块7同步旋转，从而可以根据两个充电连接件8之间的夹角变化来触发充电控制板2工作，保障在充电连接件8与充电触点100可靠接触后进行充电。

本实施例所述的一种自适应充电桩，如图2和图4所示，两个所述转动块7相邻的一端均设有便于相互贴靠在一起的斜面72；如此设置，便于无人小车上的充电触点100与充电连接件8充分接触。本实施例中，如图2和图4所示，两个所述转动块7的一侧均设有便于安装充电连接件8的安装槽位73；如此设置，使充电连接件8安装更牢靠。

本实施例所述的一种自适应充电桩，如图1所示，所述充电框体1上还设有电源转换器30，所述电源转换器30与充电控制板2电性连接；该电源转换器30用于将外界电源转换为无人小车所需的供电源以及霍尔开关、充电控制板2的驱动电源，简化内部结构。

本实施例所述的一种自适应充电桩，如图1所示，所述充电框体1上还设有电源接口40，所述电源接口40与电源转换器30电性连接，所述电源接口40用于与外界电源电性导通。实际使用时，将电源线插接在电源接口40上实现与外界电源（如：市电）连接，连接方便，电源转换器30将外界电源转化为无人小车所需的供电源，如将交流电转换为直流电。

本实施例所述的一种自适应充电桩，如图1所示，所述充电框体1上设有用于其内部进行散热的散热部件50。实际使用时，充电框体1内由于充电过程会产生大量的热量，通过散热部件50及时将热量从而充电框体1内散发出去，避免损坏各个零件，结构更安全；优选地，散热部件50采用散热风扇，安装方便，结构小巧。

以上所述仅是本发明的一个较佳实施例，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，包含在本发明专利申请的保护范围内。

Claims (5)

1.一种自适应充电桩，其特征在于，包括充电框体（1）、充电控制板（2）、第一旋转轴（3）、第一旋转平台（4）、第二旋转平台（5）、弹性阻尼部件（6）、两个转动块（7）、两个充电连接件（8）以及两个充电触发器件（9）；

所述充电控制板（2）设于充电框体（1）上，并用于实现充电状态的通断处理；

所述第一旋转轴（3）的一端固定在充电框体（1）上；

所述第一旋转平台（4）套设于第一旋转轴（3），并可相对于第一旋转轴（3）转动；

所述第二旋转平台（5）套设于第一旋转轴（3），并可相对于第一旋转轴（3）转动，且所述第二旋转平台（5）位于第一旋转平台（4）的上方，所述第二旋转平台（5）与第一旋转平台（4）之间连接两个第二旋转轴（10），两个所述第二旋转轴（10）和第一旋转轴（3）之间呈等边三角形分布；

两个所述充电连接件（8）的一端分别对应固定在两个转动块（7）的一侧，两个所述充电连接件（8）均与充电控制板（2）电性连接，两个所述转动块（7）分别对应套设于两个第二旋转轴（10）上，并可分别相对于第二旋转轴（10）转动，两个所述转动块（7）相邻的一端相互抵靠；

所述弹性阻尼部件（6）用于使两个充电连接件（8）之间的夹角始终保持变大趋势；

所述充电触发器件（9）用于感应两个充电连接件（8）之间的夹角变化并触发充电控制板（2）工作；

还包括平台复位器（20），所述平台复位器（20）用于使第一旋转平台（4）始终有回到初始位置的趋势；

所述平台复位器（20）包括复位座体（201）、滑柱（202）和复位弹簧（203）；所述复位座体（201）设于第一旋转轴（3）上并位于第一旋转平台（4）的下方，所述复位座体（201）上设有圆弧槽（2011）；所述滑柱（202）的一端连接在第一旋转平台（4）上，所述滑柱（202）的另一端嵌入圆弧槽（2011）内；所述复位弹簧（203）位于圆弧槽（2011）内，且其一端连接在复位座体（201）、另一端连接在滑柱（202）的另一端；

所述弹性阻尼部件（6）为扭簧，所述扭簧套设于第一旋转轴（3）并位于第一旋转平台（4）和第二旋转平台（5）之间，所述扭簧的两个弹力臂分别对应抵接在两个转动块（7）相对的另一侧；

两个所述转动块（7）相对的另一侧分别设有用于与扭簧的弹力臂配合的限位槽（71）；

所述充电触发器件（9）包括两个霍尔开关，两个所述霍尔开关分别对应两个转动块（7）设于第一旋转平台（4）上，两个所述霍尔开关均与充电控制板（2）电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种自适应充电桩，其特征在于，两个所述转动块（7）相邻的一端均设有便于相互贴靠在一起的斜面（72）；两个所述转动块（7）的一侧均设有便于安装充电连接件（8）的安装槽位（73）。

3.根据权利要求1所述的一种自适应充电桩，其特征在于，所述充电框体（1）上还设有电源转换器（30），所述电源转换器（30）与充电控制板（2）电性连接。

4.根据权利要求3所述的一种自适应充电桩，其特征在于，所述充电框体（1）上还设有电源接口（40），所述电源接口（40）与电源转换器（30）电性连接，所述电源接口（40）用于与外界电源电性导通。

5.根据权利要求1所述的一种自适应充电桩，其特征在于，所述充电框体（1）上设有用于其内部进行散热的散热部件（50）。