CN111055712B - 一种新能源汽车的充电自动对接装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种新能源汽车的充电自动对接装置，包括通过第一驱动电机驱动且设置在新能源汽车底部的第一卷线轮和设置在车库地面上的安装板，所述第一卷线轮上缠绕有用于为新能源汽车充电的第一充电线，所述第一充电线的一端头设置有充电头，所述安装板上开设有若干个滑动槽，在所述滑动槽内滑动连接有与充电头对应的充电座，且在所述充电座的一侧设置有用于防止第一充电线断裂的缓冲组件，使用时，可将置于车底的充电头放下，进一步在将汽车开进车库时，可带动充电头使其与充电座连接，从而可实现对汽车充电的自动对接，其不仅能够大幅度的降低在使用时，对于车主操作水平的要求，而且也可有效的降低电动汽车在生产时的成本。

Description

一种新能源汽车的充电自动对接装置
技术领域
本发明实施例涉及新能源汽车技术领域，具体涉及一种新能源汽车的充电自动对接装置。
背景技术
新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置)，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。
电动汽车作为新能源汽车的代表之一深受人们的重视，电动汽车采用车载蓄电池提供能源，用电机驱动车轮行驶，相较于普通的燃油汽车其需要经常对汽车进行充电，但实际的使用过程中，常会出现车主忘记充电，而到使用会出现无法使用该汽车的问题，如申请号为CN201610120495.0，专利名为一种车载自动充电机械臂及载有该机械臂的电动汽车，其通过采用机械臂的方式来实现主动对电动汽车充电，但实际的使用过程中，其不仅仅会大幅度的增加该电动汽车的生产成本，而且在充电时，也需要车主精准的控制汽车与充电桩的位置关系，对于新手司机而言存在很大的使用难度。
发明内容
为此，本发明实施例提供一种新能源汽车的充电自动对接装置，以解决现有技术中采用机械臂实现对电动汽车自动充电，其生产成本高，而且对于司机的操作水平有较高要求，使用时存在较大限制的问题。
为了实现上述目的，本发明的实施方式提供如下技术方案：
一种新能源汽车的充电自动对接装置，包括通过第一驱动电机驱动且设置在新能源汽车底部的第一卷线轮和设置在车库地面上的安装板，所述第一卷线轮上缠绕有用于为新能源汽车充电的第一充电线，所述第一充电线的一端头设置有充电头，所述安装板上开设有若干个滑动槽，在所述滑动槽内滑动连接有与充电头对应的充电座，且在所述充电座的一侧设置有用于防止第一充电线断裂的缓冲组件，所述滑动槽的一侧还通过扭簧转动连接有第二卷线轮，且所述充电座通过置于第二卷线轮上的第二充电线与外界电源电性连接。
作为本发明的一种优选方案，所述充电头包括插头和为圆柱形结构的保护壳，所述保护壳的侧面通过弹簧滑动连接有若干个关于插头中心轴线环形阵列的限位块。
作为本发明的一种优选方案，所述限位块为一次成型的铁制品，且在所述保护壳内还设置有与限位块对应的电磁铁。
作为本发明的一种优选方案，在所述充电座上开设有与限位块对应的限位滑槽，且在所述充电座上还通过拉簧滑动连接有与插头对应的插座，所述插座通过线缆与第二充电线连接，且在所述滑动槽的槽底还开设有用于推动插座与插头嵌合的推动槽。
作为本发明的一种优选方案，所述推动槽为楔形结构。
作为本发明的一种优选方案，所述插座为贯穿充电座设置，且在所述插座远离插头的一端转动连接有滚动轮。
作为本发明的一种优选方案，所述缓冲组件包括设置在充电座一侧的固定块和贯穿固定块的调节杆，所述调节杆的一端固定连接有传动齿条，且在所述安装板上设置有通过第二驱动电机驱动且与传动齿条啮合的传动齿轮，在所述调节杆的两端还均设置有限位板，且在所述固定块的两侧均通过弹簧连接有套设在调节杆上的限位环，所述限位环远离固定块的一侧设置有用于控制所述第二驱动电机的压力传感器。
作为本发明的一种优选方案，控制所述第二驱动电机运动的压力传感器所检测数据为5N。
作为本发明的一种优选方案，所述安装板与充电座对应的一端开设有用于为充电头导向的导向槽，所述导向槽为波浪形结构。
作为本发明的一种优选方案，所述第一充电线和第二充电线上均包裹有编织绳。
本发明的实施方式具有如下优点：
本发明在进行使用时，可将置于车底的充电头放下，进一步在将汽车开进车库时，可带动充电头使其与充电座连接，从而可实现对汽车充电的自动对接，其不仅能够大幅度的降低在使用时，对于车主操作水平的要求，而且也可有效的降低电动汽车在生产时的成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本发明实施方式的整体结构示意图；
图2为本发明实施方式的俯视结构示意图；
图3为本发明实施方式中充电头的结构示意图；
图4为本发明实施方式中充电头的俯视图；
图5为图2中A处的局部结构放大图。
图中：
1-第一驱动电机；2-第一卷线轮；3-安装板；4-第一充电线；5-充电头；6-滑动槽；7-充电座；8-缓冲组件；9-第二卷线轮；10-第二充电线；11-导向槽；
501-插头；502-保护壳；503-限位块；504-电磁铁；
701-限位滑槽；702-插座；703-推动槽；704-滚动轮；
801-固定块；802-调节杆；803-传动齿条；804-第二驱动电机；805-传动齿轮；806-限位环；807-压力传感器；808-限位板。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，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。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，都属于本发明保护的范围。
如图1至图5所示，本发明提供了一种新能源汽车的充电自动对接装置，包括通过第一驱动电机1驱动且设置在新能源汽车底部的第一卷线轮2和设置在车库地面上的安装板3，第一卷线轮2上缠绕有用于为新能源汽车充电的第一充电线4，第一充电线4的一端头设置有充电头5，第一卷线轮2上设置有扭簧，保证在第一驱动电机1不动的情况下，可使第一卷线轮2能够在一定的程度上进行转动，在第一充电线4与充电头5连接的一端设置有拉力传感器，用于实时检测第一充电线4的拉力情况，即设定所检测的数值，当所检测的数据达到设定值时，则启动第一驱动电机1来释放缠绕在第一卷线轮2上的第一充电线4，以避免充电头5挂设在其他物体上，而导致第一充电线4容易直接被拉断的问题。
安装板3上开设有若干个滑动槽6，在滑动槽6内滑动连接有与充电头5对应的充电座7，且在充电座7的一侧设置有用于防止第一充电线4断裂的缓冲组件8，滑动槽6的一侧还通过扭簧转动连接有第二卷线轮9，且充电座7通过置于第二卷线轮9上的第二充电线10与外界电源电性连接，安装板3与充电座7对应的一端开设有用于为充电头5导向的导向槽11，导向槽11为波浪形结构，在车主将开进车库使充电头5与安装板3，启动第一驱动电机1将充电头5放下，之后继续开车，因导向槽11为波浪形结构，因此在车继续运动时，可将充电头5引向其中一个滑动槽6，使其与滑动槽中的充电座7完成连接，其在充电时自动对接的容错率高，更加的适用于新手司机。
如图1、图3和图4所示，充电头5包括插头501和为圆柱形结构的保护壳502，保护壳502的侧面通过弹簧滑动连接有若干个关于插头501中心轴线环形阵列的限位块503，限位块503为一次成型的铁制品，且在保护壳502内还设置有与限位块503对应的电磁铁504，在正常的情况下限位块503在弹簧的作用下为伸出保护壳502设置，以便于后续对充电头5进行限位，而在启动电磁铁504后可吸附限位块503，使其收入至保护壳内502，进一步则可方便使充电头5脱离固定的状态。
如图1所述，在充电座7上开设有与限位块503对应的限位滑槽701，限位滑槽701在与限位块503配合时，可实现对充电头5水平位置的限制，且在充电座7上还通过拉簧滑动连接有与插头501对应的插座702，插座702通过线缆与第二充电线10连接，且在滑动槽6的槽底还开设有用于推动插座702与插头501嵌合的推动槽703，推动槽703为楔形结构，插座702为贯穿充电座7设置，且在插座702远离插头501的一端转动连接有滚动轮704，在使用时，通过汽车的运动来带动充电头5的运动，充电头5在运动后可运动至充电座7上，继续运动则会带动充电座7随之一起运动，因此在力的作用下可使充电头5紧贴限位滑槽701的一端，使插头501与插座702处于同一竖直直线位置，充电座7移动则会在推动槽703的作用下逐步的推动插座702上升，插头501位置不变，进一步则可实现插座702与插头501的嵌合，从而可完成对接实现对该汽车的自动充电。
这里设置在插座702上的滚动轮704主要是将插座702与推动槽703之间的滑动摩擦转换为滚动摩擦，以此来降低插座702的磨损，此外为了避免滑动槽6内进入灰尘杂物，而导致充电座7难以滑动的问题，这里优选为充电座7与滑动槽6的槽底之间留有2cm的间隙，在保证充电座7能够正常滑动的同时，也可便于工作人员定期对滑动槽6进行清理。
需要特别注意的是，插头501的电极优选为环形的结构，而插座702与插头501对应设置，其接电的方式与传统旋接口的白炽灯接电方式类似，但这里为直接通过插接的方式实现接电，并不会对插头501在插接在插座702上的位置进行限定，以此可保证充电头5无论是在什么角度，均能够实现插头501与插座702的连接。
如图2和图5所示，缓冲组件8包括设置在充电座7一侧的固定块801和贯穿固定块801的调节杆802，调节杆802的一端固定连接有传动齿条803，且在安装板3上设置有通过第二驱动电机804驱动且与传动齿条803啮合的传动齿轮805，在调节杆802的两端还均设置有限位板808，用于避免调节杆802会意外脱离固定块801的问题，且在固定块801的两侧均通过弹簧连接有套设在调节杆802上的限位环806，限位环806远离固定块801的一侧设置有用于控制第二驱动电机804的压力传感器807，第二驱动电机804通过传动齿轮805与传动齿条803啮合带动充电座7运动的方向与该汽车入库的方向相同，即主要通过控制充电座7与第一卷线轮2之间的相对位置来控制第一充电线4所承受拉力的大小，控制更加的方便。
设置的限位环806在弹簧的作用力下可保持充电座7所处的位置，在通过充电头5带动充电座7运动时，可使限位环806会抵住限位板808，进一步使充电座7继续运动时，则可在通过压力传感器807检测压力数据的同时，还可实现对充电座7位置的缓冲。
控制第二驱动电机804运动的压力传感器807所检测数据为5N，此数据可根据实际的需求做出对应的调整，主要用于判断插头501是否与插座702处于同一竖直直线上，在所检测的数据超过5N时，则启动第二驱动电机804，通过传动齿轮805与传动齿条803的啮合来带动充电座7的运动，以此释放第一充电线4的拉力，使其保持在安全的数值内，从而可避免该汽车运动过度而造成第一充电线4断裂的问题。
这里需要说明的是，设置在第一充电线4上的拉力传感器其所启动第一驱动电机1进行放线的数据，大于控制第二驱动电机804运动的压力传感器807所检测数据，可在避免其会出现互相干涉的同时，还可避免充电头5意外挂设在其他的物体上，而导致在汽车继续运动时会拽断第一充电线4的问题。
另外，为了进一步提高对第一充电线4的缓冲效果，可对压力传感器807增加一个阈值数据，即在实际的使用过程中，所检测的数据大于5N与阈值数据之和时，则驱动第二驱动电机804带动充电座7进行运动，直至所检测的数据重新回到5N，可为第二驱动电机804提供一个缓冲区间，避免其过于死板，而导致第二驱动电机804会出现频繁运动的问题。
使用时，将新能源汽车开进车库，在其运动至与安装板3对应的位置时，将充电头5放下然后继续使车运动，这时则可继续带动充电头5的运动，充电头5会在导向槽11的作用下，将其引向其中一个滑动槽6中的充电座7上，进一步在通过充电头5的运动来带动充电座7的运动时，则会配合设置的推动槽703，使插座702与插头501完成连接，从而实现对该汽车的自动充电。
第一充电线4和第二充电线10上均包裹有编织绳，用以增强其抗拉强度，避免在使用的过程中，其容易因受力过大而断裂的问题。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种新能源汽车的充电自动对接装置，其特征在于，包括通过第一驱动电机(1)驱动且设置在新能源汽车底部的第一卷线轮(2)和设置在车库地面上的安装板(3)，所述第一卷线轮(2)上缠绕有用于为新能源汽车充电的第一充电线(4)，所述第一充电线(4)的一端头设置有充电头(5)，所述安装板(3)上开设有若干个滑动槽(6)，在所述滑动槽(6)内滑动连接有与充电头(5)对应的充电座(7)，且在所述充电座(7)的一侧设置有用于防止第一充电线(4)断裂的缓冲组件(8)，所述滑动槽(6)的一侧还通过扭簧转动连接有第二卷线轮(9)，且所述充电座(7)通过置于第二卷线轮(9)上的第二充电线(10)与外界电源电性连接；
所述安装板(3)与充电座(7)对应的一端开设有用于为充电头(5)导向的导向槽(11)，所述导向槽(11)为波浪形结构；
所述充电头(5)包括插头(501)和为圆柱形结构的保护壳(502)，所述保护壳(502)的侧面通过弹簧滑动连接有若干个关于插头(501)中心轴线环形阵列的限位块(503)；
在所述充电座(7)上开设有与限位块(503)对应的限位滑槽(701)，且在所述充电座(7)上还通过拉簧滑动连接有与插头(501)对应的插座(702)，所述插座(702)通过线缆与第二充电线(10)连接，且在所述滑动槽(6)的槽底还开设有用于推动插座(702)与插头(501)嵌合的推动槽(703)。
2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车的充电自动对接装置，其特征在于，所述限位块(503)为一次成型的铁制品，且在所述保护壳(502)内还设置有与限位块(503)对应的电磁铁(504)。
3.根据权利要求1所述的一种新能源汽车的充电自动对接装置，其特征在于，所述推动槽(703)为楔形结构。
4.根据权利要求1所述的一种新能源汽车的充电自动对接装置，其特征在于，所述插座(702)为贯穿充电座(7)设置，且在所述插座(702)远离插头(501)的一端转动连接有滚动轮(704)。
5.根据权利要求1所述的一种新能源汽车的充电自动对接装置，其特征在于，所述缓冲组件(8)包括设置在充电座(7)一侧的固定块(801)和贯穿固定块(801)的调节杆(802)，所述调节杆(802)的一端固定连接有传动齿条(803)，且在所述安装板(3)上设置有通过第二驱动电机(804)驱动且与传动齿条(803)啮合的传动齿轮(805)，在所述调节杆(802)的两端还均设置有限位板(808)，且在所述固定块(801)的两侧均通过弹簧连接有套设在调节杆(802)上的限位环(806)，所述限位环(806)远离固定块(801)的一侧设置有用于控制所述第二驱动电机(804)的压力传感器(807)。
6.根据权利要求5所述的一种新能源汽车的充电自动对接装置，其特征在于，控制所述第二驱动电机(804)运动的压力传感器(807)所检测数据为5N。
7.根据权利要求1所述的一种新能源汽车的充电自动对接装置，其特征在于，所述第一充电线(4)和第二充电线(10)上均包裹有编织绳。
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