CN117656883A - 用于电动汽车自动充电的充电枪及充电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于电动汽车自动充电的充电枪及充电装置，包括：外壳、充电枪本体、抱紧组件以及连接件；所述充电枪本体设置在所述外壳内，所述连接件的一端连接设置在所述充电枪本体上，所述连接件的另一端连接设置在外部运动部件上；所述连接件滑动设置在所述外壳上，所述充电枪本体滑动设置在所述外壳内；所述抱紧组件设置在所述外壳上，所述抱紧组件用于抱紧充电插座，所述外壳通过所述抱紧组件能够与所述充电插座相对固定。本发明在所述充电枪初步对准充电插座的情况下就可以可靠地插入充电插座，简化了对准装置的结构，大幅度降低实现自动充电的成本。

Description

用于电动汽车自动充电的充电枪及充电装置
技术领域
本发明涉及汽车充电技术领域，具体地，涉及用于电动汽车自动充电的充电枪及充电装置。
背景技术
现有电动汽车自动充电方案中需要高精度3D视觉识别、六轴机械臂加力传感器的结构，在六轴机械臂带动充电枪插入充电口的过程中需要通过感受插入时充电枪各方面受力不同不断调整六轴机械臂的插入角度，存在装置结构复杂，制作成本很高的问题。
公开号为CN216153591U的专利文献公开了一种自动充电枪及充电设备，涉及电动汽车充电技术领域，该自动充电枪包括伸缩组件、枪柄和充电枪头；伸缩组件连接于枪柄和充电枪头之间，伸缩组件配置成在伸缩工况下，带动充电枪头作直线运动以使充电枪头远离或靠近枪柄；伸缩组件包括多节伸缩筒，相邻伸缩筒之间嵌套连接，且相邻伸缩筒之间设有止转结构，止转结构用于防止伸缩筒绕其轴线转动。该充电设备包括自动充电枪。但是该专利文献仍然需要高精度3D视觉识别、六轴机械臂加力传感器的结构调整插入角度，仍然存在装置结构复杂，制作成本高的缺陷。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种用于电动汽车自动充电的充电枪及充电装置。
根据本发明提供的一种用于电动汽车自动充电的充电枪，包括：外壳、充电枪本体、抱紧组件以及连接件；
所述充电枪本体设置在所述外壳内，所述连接件的一端连接设置在所述充电枪本体上，所述连接件的另一端连接设置在外部运动部件上；所述连接件滑动设置在所述外壳上，所述充电枪本体滑动设置在所述外壳内；
所述抱紧组件设置在所述外壳上，所述抱紧组件用于抱紧充电插座，所述外壳通过所述抱紧组件能够与所述充电插座相对固定。
优选的，所述抱紧组件包括驱动件、滑块以及多个抱紧夹爪；
所述抱紧夹爪的一端转动设置在所述外壳上，多个所述抱紧夹爪均匀布置在所述外壳的周侧；所述充电插座上设置有与所述抱紧夹爪适配的抱紧槽；
所述滑块与所述驱动件连接设置，所述夹爪与所述滑块连接设置，所述驱动件驱动所述滑块在所述外壳内滑动，所述滑块带动所述抱紧夹爪在所述外壳上转动。
优选的，所述驱动件为电机；
所述电机通过四方柱和插销连接所述滑块，所述滑块上设置有夹爪驱动孔，所述抱紧夹爪的一端插接在所述夹爪驱动孔内。
优选的，所述连接件为橡胶悬置块。
优选的，所述外壳上设置有滑移孔，所述橡胶悬置块的一端穿过所述滑移孔连接设置在所述充电枪本体上，所述橡胶悬置块的另一端连接设置在所述外部运动部件上。
优选的，所述充电枪本体通过高压线束连接充电电源。
优选的，所述充电枪本体与所述外壳之间设置有弹性件；
所述弹性件的一端连接设置在所述充电枪本体上，所述弹性件的另一端连接设置在所述外壳的内侧壁上。
优选的，所述外壳上设置有第一抵接平面，所述充电插座上设置有第二抵接平面；
所述抱紧组件抱紧所述充电插座时，所述第一抵接平面和所述第二抵接平面完全贴紧，所述充电枪本体和所述充电插座同轴。
优选的，所述第一抵接平面上设置有感应器，所述感应器与所述抱紧组件的驱动件电连接。
本发明还提供一种充电装置，包括上述用于电动汽车自动充电的充电枪。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明通过采用自动充电枪的结构，使自动充电枪只需要初步对准充电插座就可以实现充电枪对充电插座的可靠插入，解决了现有电动汽车自动充电方案中需要高精度3D视觉识别、六轴机械臂加力传感器的结构，在六轴机械臂带动充电枪插入充电口的过程中需要通过感受插入时充电枪各方面受力不同不断调整六轴机械臂的插入角度，成本很高的问题；
2、本发明通过采用在自动充电枪外壳上搭载夹爪的结构，自动充电枪插入充电插座过程中抱紧充电插座使得自动充电枪和充电插座两个平面贴紧成为一体确保自动充电枪和充电插座同轴，解决了不需要高精度识别，只需要依靠机械结构就能实现可靠插入的问题，简化了结构、降低了成本；
3、本发明通过采用在自动充电枪外壳上搭载弹簧的结构，解决了充电枪本体完成充电后的复位问题；
4、本发明通过采用电机或其他驱动件驱动滑块，滑块带动夹爪，解决了牵引自动充电枪外壳上的夹爪张开、闭合的问题；
5、本发明通过采用滑块结构，解决了夹爪张开和闭合；
6、本发明通过橡胶悬置结构，解决了在外壳和充电插座成为一体后使得充电枪前后移动的动力问题；
7、本发明采用橡胶悬置结构，解决了传导运动部件的牵引力以及在机构运动和力传递过程中引起的位置偏差使得在自动充电枪在识别精度较差时不能准确插入充电插座的问题；
8、本发明通过高压线束端子防护壳的结构，解决了防护高压线束端子以及带动和高压线束端子防护壳一体的充电枪运动的问题。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明的用于电动汽车自动充电的充电枪的整体结构示意图；
图2为本发明的用于电动汽车自动充电的充电枪的剖面图；
图3为本发明的用于电动汽车自动充电的充电枪不带壳体的结构图；
图4为本发明的用于电动汽车自动充电的充电枪不带壳体和滑块的结构图。
图中示出：
驱动件1 高压线束8
外壳2 高压线束端子防护壳9
弹性件3 标准充电插头10
抱紧夹爪4 销轴11
充电枪本体5 销耳12
滑块6 夹爪驱动孔13
连接件7
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1：
如图1～4所示，本实施例提供一种用于电动汽车自动充电的充电枪，包括：外壳2、充电枪本体5、抱紧组件以及连接件7，充电枪本体5设置在外壳2内，连接件7的一端连接设置在充电枪本体5上，连接件7的另一端连接设置在外部运动部件上，连接件7滑动设置在外壳2上，充电枪本体5滑动设置在外壳2内，抱紧组件设置在外壳2上，抱紧组件用于抱紧充电插座，外壳2通过抱紧组件能够与充电插座相对固定。在通常设计中，外壳2设置为截面为矩形的中空壳体。
充电枪本体5通过高压线束8连接充电电源。充电枪本体5包括标准充电插头10和高压线束端子防护壳9。
连接件7为橡胶悬置块，外壳2上设置有滑移孔，橡胶悬置块的一端穿过滑移孔连接设置在充电枪本体5上，橡胶悬置块的另一端连接设置在外部运动部件上。在通常设计中，橡胶悬置块呈矩形体设置。滑块6围绕设置在充电枪本体5的周边，充电枪本体5与滑块6之间相对滑动设置，滑块6上设置有滑动孔，橡胶悬置块的一端依次穿过滑移孔和滑动孔连接设置在充电枪本体5上。
抱紧组件包括驱动件1、滑块6以及多个抱紧夹爪4，抱紧夹爪4的一端转动设置在外壳2上，多个抱紧夹爪4均匀布置在外壳2的周侧,充电插座上设置有与抱紧夹爪4适配的抱紧槽，滑块6与驱动件1连接设置，夹爪与滑块6连接设置，驱动件1驱动滑块6在外壳2内滑动，滑块6带动抱紧夹爪4在外壳2上转动。驱动件1为电机，电机通过四方柱和插销连接滑块6，滑块6上设置有夹爪驱动孔13，抱紧夹爪4的一端插接在夹爪驱动孔13内，夹爪驱动孔13的尺寸略大于抱紧夹爪4用于插接的一端的尺寸，使抱紧夹爪4用于插接的一端能够在夹爪驱动孔13内活动，抱紧夹爪4通过销轴11和销耳12转动设置在外壳2上。在通常设计中，抱紧夹爪4设置为四个，四个抱紧夹爪4分别设置在外壳的四个周侧壁上。
充电枪本体5与外壳2之间设置有弹性件3，弹性件3的一端连接设置在充电枪本体5上，弹性件3的另一端连接设置在外壳2的内侧壁上。在通常设计中，弹性件采用螺旋弹簧。
外壳2上设置有第一抵接平面，充电插座上设置有第二抵接平面，抱紧组件抱紧充电插座时，第一抵接平面和第二抵接平面完全贴紧，充电枪本体5和充电插座同轴。第一抵接平面上设置有感应器，感应器与抱紧组件的驱动件1电连接，外壳2抵接在充电插座上时，通过感应器触发驱动件1驱动抱紧夹爪4进行抱紧，在其他实施例中，也可以通过外部控制单元控制驱动件1的驱动。
本实施例还提供一种充电桩，包括上述的用于电动汽车自动充电的充电枪。
工作原理：
外部运动部件带动自动充电枪整体初步对准充电插座，自动充电枪内部驱动件1运转，推动滑块6向前移动，滑块6控制抱紧夹爪4张开，自动充电枪的外壳2触及充电插座后触发驱动件1驱动，拉动滑块6向后滑动，滑块6控制抱紧夹爪4收紧抱紧充电插座，此时，自动充电枪和充电插座成为一体；之后，外部运动部件继续通过连接件7带动充电枪本体5前行，充电枪本体5相对自动充电枪和充电插座的一体发生相对运动，带动充电枪本体5上的标准充电插座10插入充电插座，充电枪本体5与充电插座的电连接；待完成充电后，外部运动部件通过连接件7带动充电枪本体5后退，充电枪本体5相对自动充电枪和充电插座的一体发生相对运动，带动充电枪本体5上的标准充电插座10拔出充电插座，充电枪本体5与充电插座的断开连接，然后再次使驱动件1驱动，拉动滑块6向前滑动，滑块6控制抱紧夹爪4释放松开充电插座，最后通过外部运动部件带动自动充电枪整体移开。充电枪本体5与充电插座的断开连接后，可以通过外部控制单元使驱动件1驱动抱紧夹爪4松开。
本实施例在电动汽车标准充电头的基础上，搭载了电机、夹爪、弹簧、滑块等机构，使本实施例的自动充电枪在初步对准充电插座的情况下就可以可靠地插入充电插座，大幅度降低实现自动充电的成本。
实施例2：
本领域技术人员可以将本实施例理解为实施例1的更为具体的说明。
如图1和图2所示，本实施例提供一种自动充电枪结构，包括驱动件1、外壳2、弹性件3、抱紧夹爪4、充电枪本体5(包括标准充电插头10和高压线束端子防护壳9)、滑块6、连接件7以及高压线束8。驱动件1为电机，弹性件3为弹簧，连接件7为橡胶悬置结构。
驱动件1控制抱紧夹爪4张开；外壳2保护自动充电枪内部结构，并连接推动自动充电枪的运动部件，推送充电枪本体5插入充电插座；弹性件3用于保证充电枪本体5在滑动过程中的稳定性和复位；抱紧夹爪4用于抱紧充电插座，使充电枪本体5上的标准充电插头10在插入充电插座之前，使充电插座和充电枪本体5成为一体，从而使得插入更加容易实现；高压线束端子防护壳9一方面用于防护高压线束端子，另一方面用于传递由外部运动部件带来的推动力，推动充电枪本体5；连接件7用于连接带动自动充电枪整体运动的外部运动部件；滑块6用于驱动件1控制抱紧夹爪4张开。
工作时，外部运动部件带动自动充电枪整体初步对准充电插座，自动充电枪内部驱动件1运转，推动滑块6向前移动，滑块6控制抱紧夹爪4张开，自动充电枪触及充电插座后触发驱动件1驱动，拉动滑块6向后滑动，滑块6控制抱紧夹爪4收紧抱紧充电插座，此时，自动充电枪和充电插座成为一体；之后，外部运动部件继续通过连接件7带动充电枪本体5前行，充电枪本体5相对自动充电枪和充电插座的一体发生相对运动，带动充电枪本体5上的标准充电插座10插入充电插座，开始充电枪本体5与充电插座的电连接。
本发明在初步对准充电插座的情况下就可以可靠地插入充电插座，简化了对准装置的结构，大幅度降低实现自动充电的成本。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种用于电动汽车自动充电的充电枪，其特征在于，包括：外壳(2)、充电枪本体(5)、抱紧组件以及连接件(7)；
所述充电枪本体(5)设置在所述外壳(2)内，所述连接件(7)的一端连接设置在所述充电枪本体(5)上，所述连接件(7)的另一端连接设置在外部运动部件上；所述连接件(7)滑动设置在所述外壳(2)上，所述充电枪本体(5)滑动设置在所述外壳(2)内；
所述抱紧组件设置在所述外壳(2)上，所述抱紧组件用于抱紧充电插座，所述外壳(2)通过所述抱紧组件能够与所述充电插座相对固定。
2.根据权利要求1所述的用于电动汽车自动充电的充电枪，其特征在于，所述抱紧组件包括驱动件(1)、滑块(6)以及多个抱紧夹爪(4)；
所述抱紧夹爪(4)的一端转动设置在所述外壳(2)上，多个所述抱紧夹爪(4)均匀布置在所述外壳(2)的周侧；所述充电插座上设置有与所述抱紧夹爪(4)适配的抱紧槽；
所述滑块(6)与所述驱动件(1)连接设置，所述夹爪与所述滑块(6)连接设置，所述驱动件(1)驱动所述滑块(6)在所述外壳(2)内滑动，所述滑块(6)带动所述抱紧夹爪(4)在所述外壳(2)上转动。
3.根据权利要求2所述的用于电动汽车自动充电的充电枪，其特征在于，所述驱动件(1)为电机；
所述电机通过四方柱和插销连接所述滑块(6)，所述滑块(6)上设置有夹爪驱动孔(13)，所述抱紧夹爪(4)的一端插接在所述夹爪驱动孔(13)内。
4.根据权利要求1所述的用于电动汽车自动充电的充电枪，其特征在于，所述连接件(7)为橡胶悬置块。
5.根据权利要求4所述的用于电动汽车自动充电的充电枪，其特征在于，所述外壳(2)上设置有滑移孔，所述橡胶悬置块的一端穿过所述滑移孔连接设置在所述充电枪本体(5)上，所述橡胶悬置块的另一端连接设置在所述外部运动部件上。
6.根据权利要求1所述的用于电动汽车自动充电的充电枪，其特征在于，所述充电枪本体(5)通过高压线束(8)连接充电电源。
7.根据权利要求1所述的用于电动汽车自动充电的充电枪，其特征在于，所述充电枪本体(5)与所述外壳(2)之间设置有弹性件(3)；
所述弹性件(3)的一端连接设置在所述充电枪本体(5)上，所述弹性件(3)的另一端连接设置在所述外壳(2)的内侧壁上。
8.根据权利要求1所述的用于电动汽车自动充电的充电枪，其特征在于，所述外壳(2)上设置有第一抵接平面，所述充电插座上设置有第二抵接平面；
所述抱紧组件抱紧所述充电插座时，所述第一抵接平面和所述第二抵接平面完全贴紧，所述充电枪本体(5)和所述充电插座同轴。
9.根据权利要求8所述的用于电动汽车自动充电的充电枪，其特征在于，所述第一抵接平面上设置有感应器，所述感应器与所述抱紧组件的驱动件(1)电连接。
10.一种充电装置，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的用于电动汽车自动充电的充电枪。
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