CN111786191B - 电连接器插拔机构及电连接器插拔机构的到位检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电连接器插拔机构及电连接器插拔机构的到位检测方法，电连接器插拔机构包括：底座；致动部，所述致动部包括枢轴与连杆形成的传动组件，所述致动部通过所述枢轴与所述连杆的配合活动支撑在所述底座上方；电连接装置，所述电连接装置固设于所述致动部，所述致动部受到外力作用下，带动所述电连接装置同时在竖直方向和水平方向上相对所述底座运动而接近所述底座。由此，通过底座和致动部配合，能够使电池包与电连接装置快速、准确地对接在一起，可以缩短电池包的充电时间，从而可以提升电池包的充电效率，并且，也可以实现自动对电池包充电的工作目的。

Description

电连接器插拔机构及电连接器插拔机构的到位检测方法

技术领域

本发明涉及车辆领域，尤其是涉及一种电连接器插拔机构及电连接器插拔机构的到位检测方法。

背景技术

相关技术中，电动汽车开进换电站进行更换动力电池，动力电池从车身拆卸下来后，将动力电池放置在换电站内的电池架上，动力电池在电池架上进行充电。

但是，需要用户手动将动力电池与电连接装置对接，对动力电池进行充电，动力电池不能快速、准确地与电连接装置连接，导致动力电池的充电时间延长，从而影响动力电池的充电效率，并且，也会浪费用户体力。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出了一种电连接器插拔机构，该电连接器插拔机构能够使电池包与电连接装置快速、准确地对接在一起，可以缩短电池包的充电时间，从而可以提升电池包的充电效率，并且，也可以实现自动对电池包充电的工作目的。

本发明进一步地提出了一种电连接器插拔机构的到位检测方法。

根据本发明的电连接器插拔机构包括：底座；致动部，所述致动部包括枢轴与连杆形成的传动组件，所述致动部通过枢轴与连杆的配合活动支撑在所述底座上方；电连接装置，所述电连接装置固设于所述致动部，所述致动部受到外力作用下，带动所述电连接装置同时在竖直方向和水平方向上相对所述底座运动而接近所述底座；以及，所述致动部还包括弹性件，在所述外力移除后，所述弹性件促使所述致动部复位。

根据本发明的电连接器插拔机构，通过底座和致动部配合，能够使电池包与电连接装置快速、准确地对接在一起，可以缩短电池包的充电时间，从而可以提升电池包的充电效率，并且，也可以实现自动对电池包充电的工作目的。

在本发明的一些示例中，所述的电连接器插拔机构还包括：微动开关，所述微动开关用于检测电池包是否与所述电连接器对接到位。

在本发明的一些示例中，所述传动组件包括：多个第一连杆，所述第一连杆倾斜连接在所述底座和所述致动部的支撑件之间，且所述第一连杆通过所述枢轴与所述底座、所述支撑件均可枢转连接。

在本发明的一些示例中，从所述插拔机构的侧向方向上看，所述致动部、所述第一连杆以及所述底座形成一个非静定结构。

在本发明的一些示例中，所述非静定结构为平行四边形结构。

在本发明的一些示例中，所述弹性件包括：第二连杆，所述第二连杆倾斜连接在所述底座和所述致动部的同一侧，通过套设在所述第二连杆外部的弹簧促使所述致动部复位。

在本发明的一些示例中，所述第二连杆的一端通过连接杆与所述致动部连接，所述连接杆设有相对所述连接杆可转动的转套，所述第二连杆穿过所述转套且所述转套相对所述第二连杆可滑动；所述第二连杆的另一端通过轴承与所述底座连接。

在本发明的一些示例中，所述第二连杆的外表面设有止挡件，所述弹簧套设于所述第二连杆且位于所述止挡件和所述连接杆之间。

在本发明的一些示例中，所述传动组件还包括：连接支架，所述连接支架设于所述致动部且与所述连接杆连接。

在本发明的一些示例中，所述电连接装置包括：电连接器安装框架和电连接器，所述电连接器安装框架设于所述支撑件，所述电连接器设于所述电连接器安装框架且适于与电池包对接。

在本发明的一些示例中，所述电连接装置还包括：密封件，所述密封件设于所述电连接器安装框架的与所述电池包相对的一端且靠近所述电连接器安装框架的上边缘设置。

在本发明的一些示例中，所述致动部的支撑件设有万向球。

在本发明的一些示例中，所述支撑件构造为框架结构。

在本发明的一些示例中，所述外力是电池包的施加在所述致动部上的力。

在本发明的一些示例中，所述电连接装置同时在竖直方向和水平方向上运动以与电池包电连接。

根据本发明的电连接器插拔机构的到位检测方法，适用于上述的电连接器插拔机构，所述方法包括以下步骤：检测所述电连接器插拔机构中的致动部是否被压下；检测电池包与工控机是否处于通讯状态；如果所述致动部被压下，且所述电池包与所述工控机处于通讯状态，且检测到所述电池包与所述电连接器对接到位，则控制所述电连接器插拔机构对所述电池包进行充电；如果所述致动部未被压下，或者所述电池包与所述工控机未处于通讯状态，则标记所述致动部异常，并设置所述致动部处于禁用状态。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的电连接器插拔机构的示意图；

图2是根据本发明实施例的电连接器插拔机构的侧视图；

图3是根据本发明实施例的电连接器插拔机构的致动部受到外力作用被向下压的示意图；

图4是根据本发明实施例的电连接器插拔机构的底座、支撑件、第一连杆、第二连杆和连接支架的装配示意图；

图5是根据本发明实施例的电连接器插拔机构的底座、支撑件和第一连杆的装配示意图；

图6是根据本发明实施例的电连接器插拔机构的第二连杆、连接杆、轴承、弹簧和止挡件的装配示意图；

图7是根据本发明实施例的到位检测方法的流程图；

图8是电池包、电连接器插拔机构在电池架上的示意图。

附图标记：

电连接器插拔机构700；

底座701；

支撑件702；减重孔7021；

传动组件703；第一连杆7031；枢轴7032；弹性件7033；第二连杆7034；连接杆7035；轴承7036；弹簧7037；止挡件7038；连接支架7039；

电连接装置704；电连接器安装框架7041；电连接器7042；密封件7043；

微动开关705；致动部706；万向球707；联动机构710；

电池架601、电池包(动力电池)10。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考图1-图8描述根据本发明实施例的电连接器插拔机构700。

如图1-图7所示，根据本发明实施例的电连接器插拔机构700包括：联动机构710和电连接装置704。联动机构710包括底座701和致动部706，致动部706包括枢轴7032与连杆形成的传动组件703，致动部706通过传动组件703支撑在底座701上方，也可以理解为，致动部706设置在底座701上方，传动组件703支撑在底座701和致动部706之间，优选地，致动部706通过枢轴7032与连杆的配合活动支撑在底座701上方。电连接装置704用于对电池包10充电，电连接装置704固设于致动部706，也就是说，电连接装置704固定设置在致动部706上，致动部706受到外力作用下，例如：致动部706受到向下的外力作用下，致动部706带动电连接装置704同时在竖直方向Ⅰ和水平方向Ⅱ上相对底座701运动而接近底座701。需要说明的是，致动部706还包括弹性件7033，在外力从致动部706上移除后，弹性件7033促使致动部706复位，在弹性件7033的作用下，致动部706带动电连接装置704同时在竖直方向Ⅰ和水平方向Ⅱ上相对底座701运动而远离底座701，即致动部706可以运动至初始位置，需要说明的是，竖直方向Ⅰ是指图1中的上下方向，水平方向Ⅱ是指与图1中的上下方向垂直的方向。

其中，电动汽车开进换电站进行更换电池包10时，换电移动装置将动力电池从车身上拆卸下来后，换电移动装置将电池包10输送给电池转运装置，然后电池转运装置将电池包10放置在电池架601上，电池包10在电池架601上进行充电。具体地，如图8所示，电连接器插拔机构700设置在电池架601上，电池转运装置将动力电池放置在电连接器插拔机构700的联动机构710的致动部706上，在电池包10的重力作用下，致动部706带动电连接装置704同时在竖直方向Ⅰ和水平方向Ⅱ上相对底座701运动而接近底座701，在致动部706向下运动的过程中，电连接装置704和致动部706在水平方向向电池包10运动，然后电连接装置704就会与电池包10对接在一起，从而实现对电池包10充电的工作目的。这样设置能够使电池包10与电连接装置704快速、准确地对接在一起，可以缩短电池包10的充电时间，从而可以提升电池包10的充电效率，并且，也可以省去用户手动对接电池包10和电连接装置704的工作步骤，从而可以节省用户体力，进而可以实现自动对电池包10充电的工作目的。

由此，通过底座701和致动部706配合，电池包10放置在电池架601上后，能够使电池包10与电连接装置704快速、准确地对接在一起，可以缩短电池包10的充电时间，从而可以提升电池包10的充电效率，并且，也可以省去用户手动对接电池包10和电连接装置704的工作目的，从而可以节省用户体力，进而可以实现自动对电池包10充电的工作目的。

在本发明的一些实施例中，如图1所示，电连接器插拔机构700还可以包括：微动开关705，微动开关705用于检测电连接装置704是否到位。其中，微动开关705可以设置在电连接装置704的一侧，在致动部706向下运动的过程中，微动开关705跟着电连接装置704一起在竖直方向Ⅰ和水平方向Ⅱ向下移动，当微动开关705被触发时，例如：微动开关705与电池架601接触时被触发，微动开关705检测电连接装置704与电池包10对接到位，工控机控制电连接装置704开始对电池包10进行充电。当微动开关705未被触发时，例如：微动开关705与电池架601未接触时，微动开关705检测电连接装置704与电池包10未对接到位，致动部706继续向下运动，直到微动开关705被触发时，致动部706停止继续向下运动，工控机控制电连接装置704开始对电池包10进行充电。

在本发明的一些实施例中，如图1所示，传动组件703的多个连杆相互平行设置，而且多个连杆通过枢轴7032与底座701和致动部706的支撑件702连接，电池包10放置到致动部706的支撑件702上后，通过多个连杆相互平行设置且连接在底座701和致动部706的支撑件702之间，能够保证支撑件702可朝向底座701运动，也能够使支撑件702的运动更加平稳，可以保证电连接装置704能与电池包10对接，从而可以保证电连接器插拔机构700的工作可靠性。

在本发明的一些实施例中，如图1所示，传动组件703可以包括：多个第一连杆7031(即连杆)，第一连杆7031倾斜连接在底座701和致动部706的支撑件702之间，需要解释的是，第一连杆7031可以设置为四个，如图1所示，在从上至下的方向，四个第一连杆7031均从前向后延伸设置，而且多个第一连杆7031均通过枢轴7032与底座701、支撑件702均可枢转连接，电池包10放置到致动部706的支撑件702上后，通过第一连杆7031倾斜连接在底座701和致动部706的支撑件702之间，能够保证支撑件702同时在竖直方向Ⅰ和水平方向Ⅱ上相对底座701运动而接近底座701，可以保证电连接装置704能与电池包10对接，从而可以保证电连接器插拔机构700的工作可靠性。

在本发明的一些示例中，从插拔机构700的侧向方向上看，致动部706、第一连杆7031以及底座701形成一个非静定结构。非静定结构指的是在外力作用下会运动的结构，例如向下压致动部706时，致动部706、第一连杆7031相对于底座701运动。

在本发明的一些示例中，非静定结构为平行四边形结构。

在本发明的一些实施例中，如图1和图6所示，弹性件7033可以包括：第二连杆7034，第二连杆7034倾斜连接在底座701和致动部706的同一侧，需要解释的是，如图1所示，在从上向下的方向，第二连杆7034从前向后倾斜向上延伸设置，第二连杆7034的下端与底座701连接，第二连杆7034的上端与致动部706的支撑件702连接，第二连杆7034的外部套设有弹簧7037，通过套设在第二连杆7034外部的弹簧7037促使致动部706复位。其中，电池包10放置在支撑件702上后，支撑件702朝向底座701运动，弹簧7037被压缩具有弹性，电池包10在支撑件702上被托起后，在弹簧7037弹力的作用下，促使支撑件702朝向远离底座701的方向运动，从而使致动部706运动至初始位置。

在本发明的一些实施例中，如图1和图6所示，第二连杆7034的一端可以通过连接杆7035与致动部706连接，第二连杆7034的另一端可以通过轴承7036与底座701连接，轴承7036可以为球头轴承7036，需要说明的是，第二连杆7034的上端通过连接杆7035与致动部706连接，连接杆7035可以设置有相对连接杆7035可转动的转套，第二连杆7034的上端穿过转套，而且转套相对第二连杆7034可滑动。其中，第二连杆7034的上端可以设置有限位螺钉，限位螺钉能够与连接杆7035进行限位，可以防止第二连杆7034的上端从转套内滑出，从而可以保证电连接器插拔机构700的装配可靠性。并且，当支撑件702朝向底座701运动时，转套沿着第二连杆7034同时向前和向下滑动，当支撑件702远离底座701运动时，转套沿着第二连杆7034同时向后和向上滑动，第二连杆7034能够对连接杆7035起到导向作用，可以使连接杆7035带着支撑件702一起沿着第二连杆7034滑动，从而可以使支撑件702在固定的轨迹往复运动。

在本发明的一些实施例中，如图1和图6所示，第二连杆7034的外表面可以设置有止挡件7038，止挡件7038可以设置在第二连杆7034的中部位置，止挡件7038可以设置为环形结构，弹簧7037套设于第二连杆7034，而且弹簧7037位于止挡件7038和连接杆7035之间。其中，止挡件7038和连接杆7035均能够对弹簧7037进行限位，电池包10放置在支撑件702上后，当支撑件702朝向底座701运动时，转套沿着第二连杆7034同时向前和向下滑动，此时弹簧7037被压缩，具有弹性，电池包10从支撑件702上拿起后，在弹簧7037弹力的作用下使转套沿着第二连杆7034同时向后和向上滑动，从而使致动部706复位。

在本发明的一些实施例中，如图1和图4所示，传动组件703还可以包括：连接支架7039，连接支架7039设置于致动部706的支撑件702的上表面，而且连接支架7039与连接杆7035连接，连接支架7039具有底板和连接板，底板与支撑件702连接，电连接装置704与底板连接，连接板与连接杆7035连接，这样设置能够将支撑件702和电连接装置704、支撑件702和连接杆7035连接在一起。

在本发明的一些实施例中，如图1所示，致动部706的支撑件702可以设置有万向球707，万向球707可以设置为牛眼轴承7036，万向球707可用于支撑电池包10，万向球707相对支撑件702能向任意方向转动，电池包10放置在支撑件702上与万向球707接触后，能够减小电池包10与支撑件702之间的摩擦力，万向球707能够对电池包10进行导向，可以便于电连接装置704向电池包10运动，从而利于电池包10与电连接装置704对接。

在本发明的一些实施例中，如图1所示，支撑件702可以构造为框架结构，框架结构具有减重孔7021，减重孔7021具有减重作用，如此设置能够降低支撑件702的重量，可以降低电连接器插拔机构700的重量，有利于实现电连接器插拔机构700的轻量化设计，并且，也能够使支撑件702的结构简单，便于支撑件702的生产。

在本发明的一些实施例中，如图1所示，电连接装置704可以包括：电连接器安装框架7041和电连接器7042，电连接器安装框架7041可以设置于致动部706的支撑件702，需要说明的是，电连接器安装框架7041设置在连接支架7039上，电连接器7042可以设置于电连接器安装框架7041上，而且电连接器7042适于与电池包10对接。其中，电连接器安装框架7041的前端可以设置有安装孔，电连接器7042安装在电连接器安装框架7041内且部分结构从安装孔伸出，这样设置能够使电连接器7042从电连接器安装框架7041内露出，可以保证电连接器7042能与电池包10对接，从而可以保证电连接器插拔机构700能对电池包10充电。并且，电连接器7042安装在电连接器安装框架7041后，电连接器安装框架7041能够防止水流入电连接器安装框架7041内，可以防止电连接器7042发生短路，从而可以提升电连接器插拔机构700的工作安全性。

在本发明的一些实施例中，如图1所示，电连接装置704还可以包括：密封件7043，密封件7043可以设置于电连接器安装框架7041的与电池包10相对的一端，而且密封件7043靠近电连接器安装框架7041的上边缘设置，其中，如图1所示，密封件7043可以设置于电连接器安装框架7041的前端，电池包10与电连接器7042对接完成后，密封件7043被压紧在电池包10和电连接器安装框架7041之间，密封件7043具有缓冲减震作用，以保护电池包10。密封件7043还具有防水作用，在雨雪天气时，密封件7043能够挡住雨、雪，可以避免雨、雪从上方流入电池包10与电连接器7042之间，从而可以防止电池包10发生短路，也可以防止发生火灾。

在本发明的一些实施例中，外力是电池包10的施加在致动部706上的力。

在本发明的一些实施例中，电连接装置704同时在竖直方向Ⅰ和水平方向Ⅱ上运动以与电池包10电连接。外力施加在致动部706上后，支撑件702同时沿竖直方向Ⅰ和水平方向Ⅱ运动，以使电连接器7042靠近电池包10并与电池包10电连接。

如图7所示，根据本发明实施例的电连接器插拔机构700的到位检测方法，到位检测方法适用于上述实施例的电连接器插拔机构700，方法包括以下步骤：检测所述电连接器插拔机构700中的致动部706是否被压下，检测电池包10与工控机是否处于通讯状态，如果检测到致动部706被压下，而且电池包10与工控机处于通讯状态，并且微动开关705检测到电池包10与电连接器7042对接到位，则控制电连接器插拔机构700对电池包10进行充电。如果检测到致动部706未被压下，或者电池包10与工控机未处于通讯状态，则标记致动部706异常，并设置致动部706处于禁用状态，从而可以提醒用户对电连接器插拔机构700进行维修，进而可以保证电连接器插拔机构700正常工作，并且，也可以保证电连接器插拔机构700对电池包10进行充电，从而可以避免电池包10没有充进电的情况发生。

需要说明的是，电池转运装置将电池包10放置在电连接器插拔机构700的致动部706的支撑件702上后，在电池包10的重力作用下，支撑件702和电连接装置704向下运动，检测到致动部706被压下，而且电池包10与工控机处于通讯，在致动部706向下运动的过程中，电连接装置704朝向电池包10运动，然后控制电连接器7042与电池包10对接，微动开关705检测到电池包10与电连接器7042对接到位后，控制电连接器插拔机构700的电连接器7042对电池包10进行充电。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (15)

1.一种电连接器插拔机构（700），其特征在于，包括：

底座（701）；

致动部（706），所述致动部（706）包括枢轴（7032）与连杆形成的传动组件（703），所述致动部（706）通过所述枢轴（7032）与所述连杆的配合活动支撑在所述底座（701）上方；

电连接装置（704），所述电连接装置（704）固设于所述致动部（706），所述致动部（706）受到外力作用下，带动所述电连接装置（704）同时在竖直方向（Ⅰ）和水平方向（Ⅱ）上相对所述底座（701）运动而接近所述底座（701）；

微动开关（705），所述微动开关（705）用于检测电池包是否与所述电连接器（7042）对接到位；

以及，所述致动部（706）还包括弹性件，在所述外力移除后，所述弹性件促使所述致动部（706）复位。

2.根据权利要求1所述的电连接器插拔机构（700），其特征在于，所述传动组件（703）包括：多个第一连杆（7031），所述第一连杆（7031）倾斜连接在所述底座（701）和所述致动部（706）的支撑件（702）之间，且所述第一连杆（7031）通过所述枢轴与所述底座（701）、所述支撑件（702）均可枢转连接。

3.根据权利要求2所述的电连接器插拔机构（700），其特征在于，从所述电连接器插拔机构（700）的侧向方向上看，所述致动部（706）、所述第一连杆（7031）以及所述底座（701）形成一个非静定结构。

4.根据权利要求3所述的电连接器插拔机构（700），其特征在于，所述非静定结构为平行四边形结构。

5.根据权利要求1所述的电连接器插拔机构（700），其特征在于，所述弹性件包括：第二连杆（7034），所述第二连杆（7034）倾斜连接在所述底座（701）和所述致动部（706）的同一侧，通过套设在所述第二连杆外部的弹簧促使所述致动部（706）复位。

6.根据权利要求5所述的电连接器插拔机构（700），其特征在于，所述第二连杆（7034）的一端通过连接杆（7035）与所述致动部（706）连接，所述连接杆（7035）设有相对所述连接杆（7035）可转动的转套，所述第二连杆（7034）穿过所述转套且所述转套相对所述第二连杆（7034）可滑动；

所述第二连杆（7034）的另一端通过轴承（7036）与所述底座（701）连接。

7.根据权利要求6所述的电连接器插拔机构（700），其特征在于，所述第二连杆（7034）的外表面设有止挡件（7038），所述弹簧套设于所述第二连杆（7034）且位于所述止挡件（7038）和所述连接杆（7035）之间。

8.根据权利要求6所述的电连接器插拔机构（700），其特征在于，所述传动组件（703）还包括：连接支架（7039），所述连接支架（7039）设于所述致动部（706）且与所述连接杆（7035）连接。

9.根据权利要求2所述的电连接器插拔机构（700），其特征在于，所述电连接装置（704）包括：电连接器安装框架（7041）和电连接器（7042），所述电连接器安装框架（7041）设于所述支撑件（702），所述电连接器（7042）设于所述电连接器安装框架（7041）且适于与电池包对接。

10.根据权利要求9所述的电连接器插拔机构（700），其特征在于，所述电连接装置（704）还包括：密封件（7043），所述密封件（7043）设于所述电连接器安装框架（7041）的与所述电池包相对的一端且靠近所述电连接器安装框架（7041）的上边缘设置。

11.根据权利要求2所述的电连接器插拔机构（700），其特征在于，所述致动部（706）的支撑件（702）设有万向球。

12.根据权利要求2所述的电连接器插拔机构（700），其特征在于，所述支撑件（702）构造为框架结构。

13.根据权利要求1所述的电连接器插拔机构（700），其特征在于，所述外力是电池包的施加在所述致动部（706）上的力。

14.根据权利要求1所述的电连接器插拔机构（700），其特征在于，所述电连接装置（704）同时在竖直方向（Ⅰ）和水平方向（Ⅱ）上运动以与电池包电连接。

15.一种电连接器插拔机构（700）的到位检测方法，其特征在于，适用于权利要求1-14中任一项所述的电连接器插拔机构（700），所述方法包括以下步骤：

检测所述电连接器插拔机构（700）中的致动部（706）是否被压下；

检测电池包与工控机是否处于通讯状态；

如果所述致动部（706）被压下，且所述电池包与所述工控机处于通讯状态，且检测到所述电池包与所述电连接器（7042）对接到位，则控制所述电连接器插拔机构（700）对所述电池包进行充电；

如果所述致动部（706）未被压下，或者所述电池包与所述工控机未处于通讯状态，则标记所述致动部（706）异常，并设置所述致动部（706）处于禁用状态。

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