CN113173086A

CN113173086A - 接触式充电装置

Info

Publication number: CN113173086A
Application number: CN202110332878.5A
Authority: CN
Inventors: 何强辉
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-03-29
Filing date: 2021-03-29
Publication date: 2021-07-27
Also published as: CN115214396A; CN114789667A; CN114763073A

Abstract

本发明提供了一种接触式充电装置，包括：供电端组件、充电端组件。充电端组件包括：导电模块、弹性模块、移动模块。弹性模块设置在导电模块和移动模块之间，且分别与导电模块与移动模块连接，导电模块用于与待充电物电连接，供电端组件具有用于与导电模块接触并通过接触将弹性模块压缩的过渡区域、以及用于与导电模块接触实现电传导的供电区域。移动模块用于带动导电模块接触供电端组件的过渡区域、并从过渡区域过渡至供电区域；弹性模块用于在导电模块接触供电端组件的供电区域时，将导电模块压紧在供电端组件上。这种接触式充电装置可以提升充电的安全性和稳定性，且硬件的使用寿命较长。

Description

接触式充电装置

技术领域

本发明涉及充电装置的技术领域，具体涉及接触式充电装置。

背景技术

为了减少对国家资源和环境造成的巨大压力，我国的汽车工业逐渐向新能源汽车方向转型，电动汽车由于具备高效节能、零排放的特点，已被列为新能源汽车的首选方案，并作为汽车工业转型的重点领域。目前，电动汽车进行充电需要开车到充电桩附近，充电桩上连接有充电枪，需人工将充电枪插入电动车的充电接口。但是如果在机械车库的环境中，由于电动汽车停入车库后可能随载车板移动，如果充电桩与充电枪之间还是通过线缆进行连接，容易相互缠绕，引发充电故障甚至安全问题。为了解决这一问题现在已经出现了一些方案：充电桩与充电枪之间不通过线缆直接连接，而是在充电桩一侧与充电枪一侧分别做一个接触式的电连接装置，两个电连接装置相互接触，可实现电导通。

充电桩一侧的电连接装置与充电枪一侧的电连接装置之间实现接触，一般采用的方法是通过一移动装置直接运载其中一个电连接装置，朝向另一个电连接装置运动，直至两者接触实现电导通，但是这个过程中，如果移动装置的移动速度较快，两个电连接装置之间产生碰撞，非常容易引发安全问题以及硬件损坏。另外，移动装置结束移动后，两个电连接装置之间是否有充分接触，很难进行判断，无法确实保证充电的安全性和稳定性。

发明内容

本发明的目的是提出两种形式的接触式充电装置，可以提升充电的安全性和稳定性，且硬件的使用寿命较长。

为实现上述目的，本发明提供了一种接触式充电装置，包括：供电端组件、充电端组件；充电端组件包括：导电模块、弹性模块、移动模块；弹性模块设置在导电模块和移动模块之间，且分别与导电模块与移动模块连接；导电模块用于与待充电物电连接；供电端组件具有用于与导电模块接触并通过接触将弹性模块压缩的过渡区域、以及用于与导电模块接触实现电传导的供电区域；移动模块用于带动导电模块接触供电端组件的过渡区域、并从过渡区域过渡至供电区域；弹性模块用于在导电模块接触供电端组件的供电区域时，将导电模块压紧在供电端组件上。

另外，移动模块带动导电模块接触供电端组件的过渡区域、并从过渡区域过渡至供电区域的移动轨迹预先设定，确保导电模块与供电端组件的供电区域接触时，具有较好的安全性与稳定性。

另外，移动模块在带动导电模块完全接触供电端组件的供电区域后停止移动，可以保证充电的安全性和稳定性。

另外，移动模块具有预设的移动路线，供电端组件的供电区域的覆盖范围对应移动模块的全部或部分移动路线。在移动模块的移动过程中，只要在供电区域的覆盖范围内，供电端组件可以通过导电模块为待充电物进行充电。

另外，供电端组件的过渡区域与供电区域平滑连接，导电模块可以顺畅地随移动模块从过渡区域滑动到供电区域。

基于同一发明构思，本发明还提供了另一种接触式充电装置，包括：供电端组件、充电端组件；供电端组件包括：支撑模块、导电模块、弹性模块；弹性模块设置在导电模块和支撑模块之间；支撑模块用于通过弹性模块支撑导电模块；充电端组件包括移动模块、接电模块；接电模块具有过渡区域以及接电区域；移动模块用于带动接电模块的过渡区域率先与供电端组件的导电模块接触并通过接触将供电端组件的弹性模块压缩，随着移动模块的移动，接电模块与导电模块接触的区域从过渡区域逐渐过渡至接电区域；弹性模块用于在导电模块接触接电模块的接电区域时，将导电模块压紧在接电模块的接电区域上。

本发明的技术方案相对于现有技术而言，接触式充电装置的供电端或充电端是一个具有过渡区域、导电区域的接触端，而另一个接触端具有弹性模块以及与弹性模块连接的导电模块，给任意一个接触端配备一个移动模块，随着移动，具有导电模块的接触端，率先接触另一个接触端的过渡区域，接触过程中弹性模块逐步被压缩，随着移动模块的移动导电模块逐渐地从接触过渡区域变为接触导电区域，弹性模块因被挤压将导电模块压紧在另一侧接触端的导电区域上。由于两个接触端的相互紧密的接触，保证了充电的安全性和稳定性，同时该方式的接触也避免了直接的碰撞，可以提升硬件的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的第一实施方式中的接触式充电装置的俯视示意图。

图2为本发明的第一实施方式中的接触式充电装置中供电端组件的过渡区域和供电区域的主视示意图。

图3为本发明的第一实施方式中的接触式充电装置应用于给电动汽车充电的方案的俯视示意图。

图4为本发明的第二实施方式中的接触式充电装置应用于给电动汽车充电的方案的俯视示意图。

图5为本发明的第三实施方式中的接触式充电装置的供电端组件的主视示意图。

图6为本发明的第四实施方式中的接触式充电装置应用于给电动汽车充电的方案的俯视示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。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。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

本发明的第一实施方式涉及一种接触式充电装置，如图1、2所示，包括：供电端组件6、充电端组件7。其中，充电端组件7包括：导电模块1、弹性模块2、移动模块3。弹性模块2设置在导电模块1和移动模块3之间，且分别与导电模块1与移动模块3连接。供电端组件6具有可以与导电模块1接触并通过接触将弹性模块2压缩的过渡区域4、以及可以与导电模块1接触实现电传导的供电区域5。移动模块3在图1中从左至右运动，可以带动导电模块1接触供电端组件6的过渡区域4、并从过渡区域4过渡至供电区域5。弹性模块2可以在导电模块1接触供电端组件6的供电区域5时，将导电模块1压紧在供电端组件6上。导电模块1与待充电物电连接，对待充电物进行充电。

其中值得一提的是，本实施方式中的弹性模块2由两侧的两个弓形金属件和中间的导向连接件构成，两侧的两个弓形金属件相互抵持，由于金属存在韧性因而具备弹性。当然该弹性模块2也可以是其他形式，比如弹簧或其他弹性机构。供电端组件6的过渡区域4与供电区域5平滑连接，这样可以使导电模块1顺畅地随移动模块3从过渡区域4滑动到供电区域5。弹性模块2被压紧在供电端组件6的供电区域5时，可获取其实际被压缩量，过渡区域4的大小需按照弹性模块2的极限压缩量进行合理设定。

如图3所示为该接触式充电装置的一种实际应用，待充电物具体为一电动汽车8，移动模块3具体为载车板，待充电物（电动汽车8）停放在移动模块3上，导电模块1为一铜排，铜排上连接有充电枪9，电动汽车8泊车后可以通过载车板移动，可以解决机械式车库中电动汽车8的充电问题。由于，移动模块3是机械车库中的载车板，机械车库中的控制系统可以控制载车板的移动，根据弹性模块2的极限压缩量、过渡区域4的实际范围，在控制系统中也可以预先设定好载车板带动导电模块1接触供电端组件6的过渡区域4、并从过渡区域4过渡至供电区域5的移动轨迹，确保导电模块1率先接触供电端组件6的过渡区域4，随着载车板的移动，弹性模块2部分压缩，导电模块1逐渐被推挤并接触到供电端组件6的供电区域5，在导电模块1完全接触供电端组件6的供电区域5后，移动模块3停止移动，以充分保证电动汽车8充电时的安全性和稳定性。

此外，还需要说明的是，待充电物也可以是某个电动装置的电池，移动模块3也可以是AGV、RGV或者IGV等，导电模块1与待充电物之间也可以通过各种不同原理以及机械结构实现电传导，本实施方式中并不进行限定。（AGV全称是Automated Guided Vehicle，即“自动导引运输车”，AGV是装备有电磁、光学或其它自动导引装置，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小车。IGV全称是Intelligent GuidedVehicle，即智慧型引导运输车，IGV是最近几年提出的新概念，和传统AGV相比较，IGV柔性化程度更高，无需借助任何固定标记物行驶，并且路径灵活多变，可根据实际生产需求灵活调度。RGV全称是Rail Guided Vehicle，即“有轨制导车辆”，又叫有“有轨穿梭小车”，RGV常用于各类高密度储存方式的立体仓库，小车通道可根据需要设计任意长，并且在搬运、移动货物时无需其它设备进入巷道，速度快、安全性高，可以有效提高仓库系统的运行效率。）

由于本实施方式的供电端组件6上具有过渡区域4，在导电模块1随移动模块3移动直至与过渡区域4接触的过程中，弹性模块2逐步被压缩，导电模块1继续随移动模块3移动并与供电端组件6的供电区域5接触时，弹性模块2因被压缩将导电模块1压紧在供电端组件6的供电区域5上。由于导电模块1与供电端组件6之间的相互紧密的接触，保证了充电时的安全性和稳定性，另外，由于整个过程中导电模块1实质是以被逐步推挤的方式实现与供电端组件6的紧密接触，避免了导电模块1与供电端组件6直接碰撞接触，可以有效地提升硬件的使用寿命。

本发明的第二实施方式涉及一种接触式充电装置。第二实施方式与第一实施方式大致相同，主要区别之处在于：在第一实施方式中，在导电模块1完全接触供电端组件6的供电区域5后，移动模块3会停止移动，因而，供电端组件6的供电区域5范围不需要设置得很大。而在本发明第二实施方式中，如图4所示，相对于第一实施方式而言，供电端组件6的供电区域5覆盖范围要大得多，移动模块3具有预设的移动路线，该移动路线具体可以是从机械车库的进口处到出口处的某一条特定的路线，供电端组件6的供电区域5的覆盖范围对应移动模块3的全部的移动路线，当然也可以是其中一部分移动路线，比如从机械车库的进口处到距离出口处五米处。导电模块1在随移动模块3移动的过程中，只要是在供电区域5的覆盖范围内，导电模块1可以持续地与供电端组件6的供电区域5接触，该接触式充电装置就可以为待充电物（电动汽车）进行充电。

本发明的第三实施方式涉及一种接触式充电装置，第三实施方式是第一实施方式的改进，主要改进之处在于：导电模块由三个互不接触的触头组成，每个触头由一个铜排构成，三个触头可以连接在弹性模块上。如图5所示，供电端组件的过渡区域4和供电区域5分别具有三个子区域，各子区域分别与导电模块的各触头对应，只有当三个触头分别同时与供电区域5中与各自对应的子区域接触时，供电区域5才可以向导电模块1供电，使充电的安全性进一步提高。当然，每个触头也可以分别对应连接一个弹性模块，同时各个弹性模块也与移动模块连接即可。

本发明的第四实施方式涉及一种接触式充电装置，如图6所示，包括：供电端组件16、充电端组件17。其中，供电端组件16包括：支撑模块10、导电模块11、弹性模块12。弹性模块12设置在导电模块11和支撑模块10之间，支撑模块10用于通过弹性模块12支撑导电模块11。充电端组件17包括移动模块13、接电模块18。接电模块18具有过渡区域14以及接电区域15。其中，移动模块13移动模块3在图6中从左至右运动，用于带动接电模块18的过渡区域14率先与供电端组件16的导电模块11接触并通过接触将供电端组件16的弹性模块12压缩，将接电模块18与导电模块11接触的区域从过渡区域14逐渐过渡至接电区域15。弹性模块12用于在导电模块11接触接电模块18的接电区域15时，将导电模块11压紧在接电模块18的接电区域15上。

在本实施方式中，与第一实施方式类似，待充电物具体为一电动汽车8，移动模块13具体为载车板，待充电物（电动汽车8）停放在移动模块13上，导电模块11为一铜排，铜排上连接有充电枪9，电动汽车8泊车后可以通过载车板移动，可以解决机械式车库中电动汽车8的充电问题。机械车库中的控制系统可以控制载车板的移动，根据弹性模块12的极限压缩量、过渡区域14的实际覆盖范围，在控制系统中可以预先设定好载车板的移动路径，使接电模块18的过渡区域14率先与供电端组件16的导电模块11接触，并通过接触将供电端组件16的弹性模块12压缩，随着移动模块的移动，接电模块18与导电模块11接触的区域从过渡区域14逐渐过渡至接电区域15。此时，弹性模块12将导电模块11压紧在接电模块18的接电区域15上，移动模块13停止移动，保证了电动汽车8充电时具有较好的安全性与稳定性。整个过程中，导电模块11实质是以被逐步推挤的方式实现与接电模块18的紧密接触，避免了导电模块11与接电模块18直接碰撞接触，可以有效地提升硬件的使用寿命。

同样地，本实施方式中，待充电物也可以是某个电动装置的电池，移动模块13也可以是AGV、RGV或者IGV等，导电模块11与待充电物之间也可以通过各种不同原理以及机械结构实现电传导，本实施方式中并不进行限定。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims

1.一种接触式充电装置，包括：供电端组件、充电端组件；其特征在于，

所述充电端组件包括：导电模块、弹性模块、移动模块；所述弹性模块设置在所述导电模块和所述移动模块之间，且分别与所述导电模块与所述移动模块连接；

所述导电模块用于与待充电物电连接；

所述供电端组件具有用于与所述导电模块接触并通过接触将所述弹性模块压缩的过渡区域、以及用于与所述导电模块接触实现电传导的供电区域；

所述移动模块用于带动所述导电模块接触所述供电端组件的过渡区域、并从所述过渡区域过渡至所述供电区域；

所述弹性模块用于在所述导电模块接触所述供电端组件的供电区域时，将所述导电模块压紧在所述供电端组件上。

2.根据权利要求1所述的接触式充电装置，其特征在于，所述移动模块带动所述导电模块接触所述供电端组件的过渡区域、并从所述过渡区域过渡至所述供电区域的移动轨迹预先设定。

3.根据权利要求1所述的接触式充电装置，其特征在于，所述移动模块在带动所述导电模块完全接触所述供电端组件的供电区域后停止移动。

4.根据权利要求1所述的接触式充电装置，其特征在于，所述移动模块具有预设的移动路线，所述供电端组件的供电区域覆盖范围对应所述移动模块的全部或部分移动路线。

5.根据权利要求1所述的接触式充电装置，其特征在于，所述移动模块为载车板、RGV、IGV或AGV。

6.根据权利要求1所述的接触式充电装置，其特征在于，所述供电端组件的过渡区域与供电区域平滑连接。

7.一种接触式充电装置，包括：供电端组件、充电端组件；其特征在于，

所述供电端组件包括：支撑模块、导电模块、弹性模块；所述弹性模块设置在所述导电模块和所述支撑模块之间；所述支撑模块用于通过所述弹性模块支撑所述导电模块；

所述充电端组件包括移动模块、接电模块；所述接电模块具有过渡区域以及接电区域；所述移动模块用于带动所述接电模块的过渡区域率先与所述供电端组件的导电模块接触并通过接触将所述供电端组件的弹性模块压缩，随着移动模块的移动，所述接电模块与所述导电模块接触的区域从所述过渡区域逐渐过渡至所述接电区域；所述弹性模块用于在所述导电模块接触所述接电模块的接电区域时，将所述导电模块压紧在所述接电模块的接电区域上。

8.根据权利要求7所述的接触式充电装置，其特征在于，所述移动模块的移动路径预先设定。

9.根据权利要求7所述的接触式充电装置，其特征在于，所述导电模块完全与所述接电模块的接电区域接触后，所述移动模块停止移动。

10.根据权利要求7所述的接触式充电装置，其特征在于，所述移动模块为载车板、RGV、IGV或AGV。