CN112606714A - 一种柔性自动充电装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于电动汽车等充电设备技术领域，涉及一种柔性自动充电装置，包括用于与车载电极对接的充电电极、用于安装充电电极的升降台、设置在充电电极与升降台之间的柔性模块、以及连接在升降台上的恒力模块，所述柔性模块和恒力模块能够根据车载电极的姿态以及车载电极在充电过程中的姿态变化，进行充电电极姿态的自适应调整，以使充电电极与车载电极的充分链接。本发明既能够保证充电电极根据车载电极的姿态进行自适应调整，又能够保证充电电极与车载电极之间的恒定压力，从而能够保护充电装置，延长其使用寿命，本发明尤其适用充电时车辆装卸货\上下客场合和大功率充电场合，具有结构简单，稳定可靠，既方便有效，又降低成本等优点。

Description

一种柔性自动充电装置

技术领域

本发明属于电动汽车等充电设备技术领域，具体涉及一种柔性自动充电装置。

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。

目前自动充电装置存在的主要问题是：电动汽车的自动充电，电流大、结构复杂，特别是链接部分，经常会有链接不充分的现象，如果通过采用主动定位和主动姿态调整做法，充电设备系统就会显得特别复杂和笨重，控制困难，这个系统不可控因素，成本也会几倍的增加；同时，无论乘用车还是商用车，车辆在停止状态充电时都会存在三维方向上的尺寸和角度偏差，另外，当上下人或上下货物等原因会致使车辆姿态产生较大幅度的变化，这些均会导致充电接口断开或卡死、零件损坏的现象的发生，无法自动恢复到正确的状态，需要人工现场维护才能修复。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种自适应车辆姿态变化的柔性自动充电装置。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的电动汽车充电装置无法根据车辆姿态自适应调整的问题，设计的一种结构简单，稳定可靠，既方便有效，又降低成本的柔性自动充电装置。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种柔性自动充电装置，包括用于与车载电极对接的充电电极、用于安装充电电极的升降台、设置在充电电极与升降台之间的柔性模块、以及连接在升降台上的恒力模块；

所述柔性模块和恒力模块能够根据车载电极的姿态以及车载电极在充电过程中的姿态变化，进行充电电极姿态的自适应调整，以使充电电极与车载电极的充分链接。

优选的，所述充电电极设有两个，两个所述充电电极与升降台之间分别设置柔性模块。

优选的，所述柔性模块包括柔性连接块和设置在柔性连接块上下两端的分别与充电电极和升降台连接的第一柔性连接件和第二柔性连接件。

优选的，所述充电电极能够在第一柔性连接件的作用下进行任意角度的柔性摆动，所述柔性连接块能够在第二柔性连接件的作用下进行上下位置的柔性调整。

优选的，所述第一柔性连接件包括球铰和套设在球铰外侧的第一弹簧。

优选的，所述第二柔性连接件包括平行四边形连杆机构和对称设置的两个第二弹簧。

优选的，所述第二柔性连接件与升降台之间设有固定座，所述固定座通过支撑座固定在升降台上。

优选的，所述升降台可上下滑动的设置在机架上，所述升降台与机架之间设有滑动配合的滑块和导轨。

优选的，所述恒力模块对称设有两个，所述恒力模块包括固定在机架顶部的定滑轮和绕过定滑轮的钢丝绳，所述钢丝绳一端连接升降台，另一端连接配重块。

采用上述技术方案后，本发明提供的一种柔性自动充电装置具有以下有益效果：

本发明通过柔性模块的设计，能够保证充电电极根据车载电极的姿态进行自适应调整，完成充电；通过恒力模块的设计，能够保证充电过程中车辆姿态的变化，不会影响充电电极与车载电极之间的链接力，能够保证充电电极与车载电极之间的恒定压力，从而能够保护充电装置，延长其使用寿命。因此，本发明适用面广，尤其适用充电时车辆装卸货\上下客场合和大功率充电场合，具有结构简单，稳定可靠，既方便有效，又降低成本等优点。

附图说明

图1为本发明一种柔性自动充电装置的结构示意图；

图2为本发明中柔性模块部分的结构示意图；

图3为本发明一种柔性自动充电装置与车载电极对接的结构示意图；

图4为本发明一种柔性自动充电装置的应用状态示意图一；

图5为本发明一种柔性自动充电装置的应用状态示意图二。

其中：车载电极1、充电电极2、升降台3、柔性模块4、恒力模块5、柔性连接块6、球铰7、第一弹簧8、平行四边形连杆机构9、第二弹簧10、固定座11、支撑座12、机架13、滑块14、导轨15、定滑轮16、钢丝绳17、配重块18。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步清楚、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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

本发明一种柔性自动充电装置，如图1-5所示，包括用于与车载电极1对接的充电电极2、用于安装充电电极2的升降台3、设置在充电电极2与升降台3之间的柔性模块4、以及连接在升降台3上的恒力模块5，所述柔性模块4和恒力模块5能够根据车载电极1的姿态以及车载电极1在充电过程中的姿态变化，进行充电电极2姿态的自适应调整，以使充电电极2与车载电极1的充分链接。

由于固定在车辆上的车载电极1设有两个，因此，所述充电电极2对应设有两个，两个所述充电电极2与升降台3之间分别设置柔性模块4，即两个所述充电电极2运动独立，可以实现两个充电电极2在一个方向上可以同时与一个平面贴合，所述柔性模块4包括柔性连接块6和设置在柔性连接块6上下两端的分别与充电电极2和升降台3连接的第一柔性连接件和第二柔性连接件，所述充电电极2能够在第一柔性连接件的作用下进行任意角度的柔性摆动，所述柔性连接块6能够在第二柔性连接件的作用下进行上下位置的柔性调整，具体的，所述第一柔性连接件包括球铰7和套设在球铰7外侧的第一弹簧8，所述第二柔性连接件包括平行四边形连杆机构9和对称设置的两个第二弹簧10，即第一柔性连接件能够带动充电电极2进行角度柔性摆动，第二柔性连接件能够通过柔性连接块6带动充电电极2进行上下方向上的位置微调，通过第一柔性连接件和第二柔性连接件的配合设计，能够更好的保证充电电极2根据车载电极1的姿态进行自适应调整，完成充电，另外，所述第二柔性连接件与升降台3之间还设有固定座11，所述固定座11通过支撑座12固定在升降台3上。

进一步的，所述升降台3可上下滑动的设置在机架13上，所述升降台3与机架13之间设有滑动配合的滑块14和导轨15，所述恒力模块5对称设有两个，所述恒力模块5包括固定在机架13顶部的定滑轮16和绕过定滑轮16的钢丝绳17，所述钢丝绳17一端连接升降台3，另一端连接配重块18，所述配重块18与机架13之间也上下滑动连接，如此设计，能够将配重块18的重力转换成拉动升降台3向上的抬升力，从而能够实现通过升降台3带动充电电极2根据车载电极1在上下(Z轴)位置的变化做出自适应调整，同时，该配重块18为升降台3提供的抬升力是一个恒力，从而能够保证充电电极2与车载电极1之间的恒定压力，能够保护该充电装置，延长其使用寿命。

本发明一种柔性自动充电装置使用时，车辆停止到目标位置，车载电极1与充电电极2接触，通过充电电极2的导体比车载电极1宽的设计，可以实现车辆X轴方向上的位置偏差的补偿；通过车载电极1比充电电极2长的设计，可以实现车辆在Y轴方向上的位置偏差补偿；通过恒力模块5的设计，可以实现车辆在Z轴方向上的位置偏差补偿；通过柔性模块4的设计，可以实现车辆在角度偏差上的补偿；至此，车辆在三轴位置和角度偏差都可以得到补偿。

综上所述，本发明提供的一种柔性自动充电装置，适用面广，尤其适用充电时车辆装卸货\上下客场合和大功率充电场合，具有结构简单，稳定可靠，既方便有效，又降低成本等优点，具有很大的市场价值，值得广泛推广应用。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种柔性自动充电装置，其特征在于：包括用于与车载电极(1)对接的充电电极(2)、用于安装充电电极(2)的升降台(3)、设置在充电电极(2)与升降台(3)之间的柔性模块(4)、以及连接在升降台(3)上的恒力模块(5)；

所述柔性模块(4)和恒力模块(5)能够根据车载电极(1)的姿态以及车载电极(1)在充电过程中的姿态变化，进行充电电极(2)姿态的自适应调整，以使充电电极(2)与车载电极(1)的充分链接。

2.根据权利要求1所述的一种柔性自动充电装置，其特征在于：所述充电电极(2)设有两个，两个所述充电电极(2)与升降台(3)之间分别设置柔性模块(4)。

3.根据权利要求1所述的一种柔性自动充电装置，其特征在于：所述柔性模块(4)包括柔性连接块(6)和设置在柔性连接块(6)上下两端的分别与充电电极(2)和升降台(3)连接的第一柔性连接件和第二柔性连接件。

4.根据权利要求3所述的一种柔性自动充电装置，其特征在于：所述充电电极(2)能够在第一柔性连接件的作用下进行任意角度的柔性摆动，所述柔性连接块(6)能够在第二柔性连接件的作用下进行上下位置的柔性调整。

5.根据权利要求3所述的一种柔性自动充电装置，其特征在于：所述第一柔性连接件包括球铰(7)和套设在球铰(7)外侧的第一弹簧(8)。

6.根据权利要求3所述的一种柔性自动充电装置，其特征在于：所述第二柔性连接件包括平行四边形连杆机构(9)和对称设置的两个第二弹簧(10)。

7.根据权利要求3所述的一种柔性自动充电装置，其特征在于：所述第二柔性连接件与升降台(3)之间设有固定座(11)，所述固定座(11)通过支撑座(12)固定在升降台(3)上。

8.根据权利要求1所述的一种柔性自动充电装置，其特征在于：所述升降台(3)可上下滑动的设置在机架(13)上，所述升降台(3)与机架(13)之间设有滑动配合的滑块(14)和导轨(15)。

9.根据权利要求9所述的一种柔性自动充电装置，其特征在于：所述恒力模块(5)对称设有两个，所述恒力模块(5)包括固定在机架(13)顶部的定滑轮(16)和绕过定滑轮(16)的钢丝绳(17)，所述钢丝绳(17)一端连接升降台(3)，另一端连接配重块(18)。

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