CN112208372A - 一种充电桩及其充电设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种充电桩及其充电设备，该充电桩包括：基座和电连接器，以及弹性机构，所述电连接器通过所述弹性机构连接在所述基座上，其中：所述弹性机构包括至少一个弹性部件，所述弹性部件的第一端与所述基座连接，所述弹性部件的第二端与所述电连接器连接。充电桩与待充电设备之间通过弹性结构，使对接时可以允许充电桩与待充电设备之间存在位置误差，解决了现有技术只通过刚性连接完成充电桩与待充电设备对接，导致充电桩与待充电设备之间存在位置误差时，无法完成充电的技术问题。

Description

一种充电桩及其充电设备
技术领域
本发明涉及结构设计领域，尤其是指一种充电桩及其充电设备。
背景技术
目前，充电桩与待充电设备之间进行对接时，经常出现由于两者的位置误差无法正确对接。比如，AGV(AGV是Automated Guided Vehicle的缩写，意即“自动导引运输车”。AGV是装备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车)其大多数采用自动充电，充电桩是其充电的重要途径之一，但是简单的通过刚性对接端根本无法准确的进行两者对接，需要设计位置补偿系统来弥补充电桩与待充电设备之间的位置误差。
所以发明人发现现有技术中至少存在如下问题，充电桩与待充电设备之间通过刚性对接端实现对接，导致充电桩与待充电设备之间存在位置误差时，无法直接进行对接，进而进行充电的技术问题。
发明内容
本申请提供了一种充电桩，其目的在于通过弹性机构使电连接器可以柔性地与待充电设备进行对接后进行充电。
该充电桩包括：基座和电连接器，以及弹性机构，所述电连接器通过所述弹性机构连接在所述基座上，其中：
弹性机构3包括至少一个弹性部件31，弹性部件31的第一端311与基座1连接，弹性部件31的第二端312与电连接器2连接。
可选地，所述弹性机构包括弹性连杆和至少一个弹性部件，以及电连接器底座和关节轴承；
所述电连接器底座设置在所述基座上；
所述关节轴承安装在所述电连接器底座上；
所述弹性部件的第二端与所述弹性连杆的一端连接；
所述弹性连杆的另一端穿过所述关节轴承与所述电连接器连接。
可选地，所述基座包括安装底座和滑轨，以及滑块；
所述滑轨安装在所述安装底座上，所述滑块与所述滑轨滑动连接，以使所述滑块滑动连接在所述滑轨上滑动；
所述电连接器底座设置在所述滑块上；
所述第一端与所述滑块连接。
可选地，所述弹性机构还包括安装部，且所述弹性部件为多个；
每根所述弹性部件的第一端分别与所述安装部的一侧连接，且所述安装部的另一侧与所述弹性连杆连接，以实现弹性部件的第一端与弹性连杆的一端连接。
可选地，所述基座还包括复位弹簧；
所述滑轨的两端分别与所述安装底座连接，所述滑块滑动连接在所述滑轨的两端之间；
所述滑块与所述滑轨的两端之间分别设置所述复位弹簧。
可选地，所述弹性连杆通过空腔贯穿两端形成连接口，所述电连接器与所述电源通过电连接线实现电连接，所述电连接线贯穿所述空腔通过所述弹性连杆两端的所述连接口连接所述电连接器与所述电源。
可选地，所述安装底座上设置有与所述连接口相对的通孔，以使所述电连接线通过所述通孔贯穿所述空腔。
可选地，所述电连接器包括对接部和随动器；
所述对接部与所述弹性机构通过支撑壳24连接，且与所述电源电连接；
所述支撑壳24上设置有所述随动器。
可选地，所述电连接器还包括导向部；
所述导向部与所述对接部连接，所述导向部与所述对接部设置在所述随动器的两端实现对所述随动器的限位。
可选地，本申请还提供了一种充电设备，该充电设备包括所述的充电桩，以及安装在待充电设备上的对接套；
所述对接套的一端安装在待充电设备的充电端上，所述对接套的另一端为喇叭口，所述喇叭口用于所述电连接器伸入后与所述充电端对接进行充电。
如上可见，基于上述实施例，通过弹性机构使电连接器可以柔性地与待充电设备进行对接后进行充电。使电连接器在对接过程中即便存在位置误差也可以顺利对接，解决了现有技术只通过刚性连接完成充电桩与待充电设备对接，导致充电桩与待充电设备之间存在位置误差时，无法完成充电的技术问题。
附图说明
图1为本发明充电桩的整体外部结构示意图；
图2为本发明基座与弹性机构以及电连接器连接结构的示意图；
图3为本发明充电桩的剖面结构示意图；
图4为本发明充电设备的外部结构示意图；
图5为本发明对接套的结构示意图；
标号说明：
10 充电桩
1 基座
11 安装底座
111 通孔
12 滑轨
13 滑块
14 复位弹簧
2 电连接器
21 对接部
22 随动器
23 导向部
24 支撑壳
3 弹性机构
31 弹性部件
311 第一端
312 第二端
32 弹性连杆
321 空腔
322 连接口
33 电连接器底座
34 关节轴承
35 安装部
4 电源
5 电连接线
20 对接套
201 喇叭口
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。
在一些实施例中，本申请的充电桩设在地面上，以AGV为待充电设备为例，AGV意为自动导引运输车，是英文Automated Guided Vehicle的缩写。AGV是装备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车。充电桩可以对AGV进行充电，AGV在停靠在充电桩旁边时，其停靠的位置是由控制系统发送指令后，AGV根据指令停靠，但是AGV停靠的实际位置和控制指令中停靠位置经常会出现误差，这个误差相比于充电插接的装配精度来说是无法使充电桩和AGV实现充电插接的，比如AGV在充电桩旁边时可能与实际的停泊位置相差1厘米，但是充电插接时的精度误差需要在2毫米内，所以现有技术中的充电往往是充电桩上的充电插头与供给电源之间用柔性的电线连接，人工将充电桩上的充电插头与AGV对应的充电插接装置进行对接实现充电。上述的方法在完全无人的场景下就无法实现了，本申请正是通过新的充电桩结构实现了在这种无人场景下的对接充电问题。需要指出的是本实施方式只是为了更好的解释本申请技术方案的举例，并非是对本申请的具体限定。
图1为本发明充电桩的整体外部结构示意图，图2为本发明基座与弹性机构以及电连接器连接结构的示意图，图3为本发明充电桩的剖面结构示意图。如图1和图2，以及图3所示，在一实施例中，本申请提供了一种充电桩，该充电桩10包括：基座1和电连接器2，以及弹性机构3，电连接器2通过弹性机构3连接在基座1上，其中：
弹性机构3包括至少一个弹性部件31，弹性部件31的第一端311与基座1连接，弹性部件31的第二端312与电连接器2连接。
在本实施例中提供了一种充电桩的具体结构，电连接器2与电源4电连接，以使电连接器2用于与待充电设备进行对接后进行充电。利用弹性机构3使电连接器2与基座1不再处于刚性连接的状态，即便充电桩的位置和待充电设备之间的位置具有一定的误差，也可以进行对接后的充电。弹性部件31的两端分别连接基座1和电连接器2后，电连接器2不但可以沿长度方向伸缩，还可以360度的进行晃动。所以基座1和电连接器2相对位置关系可以在一定范围内任意方向进行改变。另外，弹性部件31可以理解为弹簧，且弹簧的两端可以固定连接在基座1和电连接器2上。
在一实施例中，弹性机构3还包括弹性连杆32和电连接器底座33，以及关节轴承34；
电连接器底座33设置在基座1上；
关节轴承34安装在电连接器底座33上；
弹性部件312的第二端312与弹性连杆31的一端连接；
弹性连杆32的另一端穿过关节轴承34与电连接器2连接。
在本实施例中提供了一种弹性机构3的具体结构，弹性部件31可以采用弹簧等，弹性部件31的第一端311与基座1连接，第二端312与弹性连杆32连接，需要指出的是弹性部件31可以沿各个方向进行位移，并非只沿弹性部件31的弹性方向移动。另外，关节轴承34可以使弹性连杆32沿空间上一点自由转动，弹性连杆32也可以按照自身轴向方向在关节轴承34中窜动，所以与弹性连杆32连接的电连接器2也可以进行转动或者沿弹性连杆32轴向方向上的窜动，以便充电桩与待充电设备进行柔性对接。
在一实施例中，基座1包括安装底座11和滑轨12，以及滑块13；
滑轨12连接在安装底座11上，滑块13滑动连接在滑轨12上；
电连接器底座33连接在滑块13上；
第一端321与滑块13连接。
本实施例中提供了一种具体基座1的结构，基座1上设置有滑轨12和滑块13，滑块13会沿滑轨12滑动，其中电连接器底座33连接在滑块13上，随着滑块13的滑动电连接器底座33相对于安装底座11也会随之滑动。
电连接底座33可以理解为板材通过弯折形成的框架。比如，将板材的两端向同侧弯折形成两侧的侧板，然后将弯折后板材的末端再向反向翻折形成两侧的翻边。两侧的侧板用于支撑，末端翻折后的翻边用于与滑块13固定，可以采用螺栓紧固的方式进行固定连接，弹性部件31可以设置在两个侧板之间。两侧板之间的板材形成了一个安装台，在安装台上设置安装通孔，关节轴承34安装在该安装通孔内，弹性连杆32通过安装通孔贯穿关节轴承34与电连接器2连接。
安装底座11包括安装板和连接板，安装板上安装有电连接底座33，以及滑轨12和滑块13等零件，连接板用于连接安装板与固定板，连接板可以理解为板材的两端同向弯折形成立板，两侧立板之间的板材可以与安装板一侧的端面贴合固定，固定的方式可以采用螺栓连接，两侧的立板上的一端可以继续翻折形成固定板，固定板可以与其他设备、装置，甚至地面进行连接。需要指出的是立板的翻折方向可以根据具体的工况选定。
在一实施例中，弹性机构3还包括安装部35，且弹性部件31为多个；
每根弹性部件31的第一端311分别与安装部35的一侧连接，且安装部35的另一侧与弹性连杆32连接，以实现弹性部件31的第一端311与弹性连杆32的一端连接。
在本实施例中提供一种多个弹性部件31的具体实施方式，其中，安装部35可以理解为一块连接板，在连接板端面的四个顶点分别连接弹性部件31的第一端311，可以让其受力更加均匀，在连接板端面对侧固定连接弹性连杆32的一端。
在一实施例中，基座1还包括复位弹簧14，滑轨12的两端分别与安装底座11连接，滑块13滑动连接在滑轨12的两端之间。滑块13与滑轨12的两端之间分别设置复位弹簧14。
在本实施例中当电连接器2与待充电设备对接充电完成后，电连接器2与待充电设备脱离，电连接器底座33处于上一次对接的位置，利用本实施例中的复位弹簧14可以使滑块13复位到预设的某一位置，以方便下一次对接。究其原因，每一次系统进行对接时，都会设置一个位置参考点，但是由于电连接器2在脱离待充电设备时，如果没有复位功能，电连接器2的位置可能会发生变化，所以导致位置参考点位置不确定，不利于系统的控制，但是当设置有复位弹簧14后，每一次电连接器2都会复位到预定的位置，方便后续的系统控制，预定位置可以理解为滑轨12的中心位置。
为了滑块13在滑轨12上滑动平稳，滑轨12可以采用两根同向设置的滑轨12，两个滑轨12同时滑动安装滑块13。滑轨12的两端可以通过固定座来进行固定，固定座同时用于与复位弹簧14一端相抵，复位弹簧14的另一端与滑块13相抵，复位弹簧14可以套接在滑轨12上。需要指出的是，要想达到复位的功能，滑块13的两侧均设置有复位弹簧14。
在一实施例中，弹性连杆32通过空腔321贯穿两端形成连接口322，电连接器2与电源4通过电连接线5实现电连接，电连接线5贯穿空腔321通过弹性连杆32两端的连接口322连接电连接器2与电源4。
本实施例提供了一种设置电连接线5的具体设计，电连接线5通过弹性连杆32的两端穿过空心的空腔321电连接电连接器2与电源4，其目的在于，此种方式布线更加整洁，减小与其他不同零件之间干涉的可能，因为充电桩10的零件处于动态的运动过程中。
在一实施例中，安装底座11上设置有与连接口322相对的通孔111，以使电连接线5通过通孔111贯穿空腔321。
在本实施例中可以设置连接口322相对的通孔111，电连接线5不但通过了空腔321，还通过了连接口322，最终穿过通孔111与电源4电连接。
在一实施例中，电连接器2包括对接部21和随动器22，对接部21与弹性机构3通过支撑壳24连接，且与电源4电连接，支撑壳24上设置有随动器22。
在本实施例中提供了一种电连接器2的具体结构，对接部21用于与电源4进行对接用，随动器22则通过其可以转动的外缘实现对接时的滑动配合。需要指出的是随动器22是一种现有装置，其中间为一根转动轴，转动轴上套有轴承环，轴承环会沿转动轴旋转，轴承环的外缘与接触面贴合后通过旋转将滑动转化为滚动，减小零件之间的摩擦。
需要指出的是，支撑壳24是将对接部21与随动器22进行连接的零件，支撑壳24可转动的设置随动器22，即随动器22的转动轴一端固定在支撑壳24的外壁上，轴承环则可以沿转动轴旋转，当对接部21与待充电设备进行对接时，支撑壳24外壁上设置的随动器22此时会与待充电设备对接的部件进行对接，如果发生碰撞随动器22就可以将摩擦滑动转化为滚动，减小对支撑壳22，甚至与对接部21由于碰撞造成的损伤。
在一实施例中，电连接器2还包括导向部23，导向部23与对接部21连接，导向部23与对接部21设置在随动器22的两端实现对随动器22的限位。
在实施例中提供了一种导向部23的结构，导向部23可以理解为导向板，其安装在电连接器2的外部，导向部23设置在随动器22的一端对随动器22进行夹持，防止随动器22脱落。
图4为本发明充电设备的外部结构示意图，图5为本发明对接套的结构示意图。如图4和图5所示，本申请还提供了一种充电设备，该充电设备包括充电桩10，以及对接套20；
对接套20的一端安装在待充电设备的充电端上，对接套20的另一端为喇叭口201，喇叭口201用于电连接器2伸入后与所述充电端对接进行充电。
本实施例提供了一种充电设备，除了之前实施例中的充电桩10以外，还有与充电桩10对接的对接套20，对接套20的一端设计为喇叭口201，喇叭口201是为了更好的与电连接器2进行对接，电连接器2由喇叭口201大口一端进入更加容易定位，随动器22可以与喇叭口201的内部滚动顺势进入对接套20并与对接套20另一端安装的所述充电端对接。充电端用于与电连接器2对接进行充电。
导向部23设置于支撑壳24的外壁上，导向部23外表面为坡面，与待充电设备对接时，朝向待充电设备坡面的一端向对接部21的方向倾斜。比如，当导向部23为导向板并设置如图3所示的位置时，支撑壳24上方设置的导向部23坡面朝向对接部21的一侧向下倾斜，支撑壳24下方设置的导向部23坡面朝向对接部21的一侧向上倾斜。如图4所示，坡面的目的在于待充电设备上对接时，待充电设备上会安装对接套20，当对接套20从外部套接电连接器2时，坡面可以更好的使支撑壳24插入对接套20内。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种充电桩，其特征在于，该充电桩(10)包括：基座(1)和电连接器(2)，以及弹性机构(3)，所述电连接器(2)通过所述弹性机构(3)连接在所述基座(1)上，其中：
所述弹性机构(3)包括至少一个弹性部件(31)，所述弹性部件(31)的第一端(311)与所述基座(1)连接，所述弹性部件(31)的第二端(312)与所述电连接器(2)连接。
2.根据权利要求1所述的充电桩，其特征在于，所述弹性机构(3)还包括弹性连杆(32)和电连接器底座(33)，以及关节轴承(34)；
所述电连接器底座(33)设置在所述基座(1)上；
所述关节轴承(34)安装在所述电连接器底座(33)上；
所述弹性部件(31)的第二端(312)与所述弹性连杆(31)的一端连接；
所述弹性连杆(32)的另一端穿过所述关节轴承(34)与所述电连接器(2)连接。
3.根据权利要求2所述的充电桩，其特征在于，所述基座(1)包括安装底座(11)和滑轨(12)，以及滑块(13)；
所述滑轨(12)安装在所述安装底座(11)上，所述滑块(13)滑动连接在所述滑轨(12)上；
所述电连接器底座(33)设置在所述滑块(13)上；
所述第一端(311)与所述滑块(13)连接。
4.根据权利要求2或3所述的充电桩，其特征在于，所述弹性机构(3)还包括安装部(35)，且所述弹性部件(31)为多个；
每根所述弹性部件(31)的第一端(311)分别与所述安装部(35)的一侧连接，且所述安装部(35)的另一侧与所述弹性连杆(31)连接，以实现弹性部件(31)的第一端(311)与弹性连杆(32)的一端连接。
5.根据权利要求3所述的充电桩，其特征在于，所述基座(1)还包括复位弹簧(14)；
所述滑轨(12)的两端分别与所述安装底座(11)连接，所述滑块(13)滑动连接在所述滑轨(12)的两端之间；
所述滑块(13)与所述滑轨(12)的两端之间分别设置所述复位弹簧(14)。
6.根据权利要求3所述的充电桩，其特征在于，所述弹性连杆(32)通过空腔(321)贯穿两端形成连接口(322)，所述电连接器(2)与所述电源(4)通过电连接线(5)实现电连接，所述电连接线(5)贯穿所述空腔(321)通过所述弹性连杆(32)两端的所述连接口(322)连接所述电连接器(2)与所述电源(4)。
7.根据权利要求6所述的充电桩，其特征在于，所述安装底座(11)上设置有与所述连接口(322)相对的通孔(111)，以使所述电连接线(5)通过所述通孔(111)贯穿所述空腔(311)。
8.根据权利要求1所述的充电桩，其特征在于，所述电连接器(2)包括对接部(21)和随动器(22)；
所述对接部(21)与所述弹性机构(3)通过支撑壳(24)连接，且与所述电源(4)电连接；
所述支撑壳(24)上设置有所述随动器(22)。
9.根据权利要求8所述的充电桩，其特征在于，所述电连接器(2)还包括导向部(23)；
所述导向部(23)与所述对接部(21)连接，所述导向部(23)与所述对接部(21)设置在所述随动器(22)的两端实现对所述随动器(22)的限位。
10.一种充电设备，其特征在于，该充电设备包括如权利要求1至9任一项所述的充电桩(10)，以及安装在待充电设备上的对接套(20)；
所述对接套(20)的一端安装在待充电设备的充电端上，所述对接套(20)的另一端为喇叭口(201)，所述喇叭口(201)用于所述电连接器(2)伸入后与所述充电端对接进行充电。
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