CN207069657U - 一种智能充电结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种智能充电结构，包括充电公头和充电母头，所述充电母头安装于一充电桩上，所述充电公头可伸缩设置于一用电本体上，所述充电公头能够伸出所述用电本体与所述充电母头匹配连接，或收缩至所述用电本体内部。本实用新型通过设置可伸缩的充电公头与充电母头配合对用电本体进行智能充电，克服了现有技术中采用电刷式充电组充电带来的接触板刮擦磨损以及电刷与接触板对位精度要求高的问题。而且，通过设置保护单元对充电母头的充电电路单元进行保护，防止其受到外界影响导致磨损及漏电。

Description

一种智能充电结构

技术领域

本实用新型属于机电领域，涉及一种智能充电结构。

背景技术

随着人力成本越来越高，且人工管理复杂，越来越多的人工操作逐渐被机器所取代，智能机器已经在居家以及工业生产中被广泛采用。无人搬运车(Automated GuidedVehicle，简称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，是一种在工业应用中不需驾驶员的搬运车，其以可充电蓄电池为其动力来源。扫地机器人则是智能家用电器的一种，能凭借一定的人工智能，自动在房间内完成地板清理工作，其同样使用充电电池作为其动力来源。

但无论是哪种类型的智能机器，其动力设备必然离不开电源或气源，这就对如何把固定的动力源连续地输入移动设备且无需人员干预提出了更高要求。全自动充电装置的出现不仅解决了以上问题，同时免除了因人员更换动力源而停机导致的时间浪费。

现有技术中，这些智能机器多采用电刷式充电组或接触式充电组两种方式进行充电，例如无人搬运车(AGV)多采用电刷式充电组，该方法中采用接触电刷安装于车身底部作为充电头，在底面上埋设接触板作为对应的充电口，通过AGV自动找寻接触板并与之对接，使接触电刷与接触板配合，实现自动充电。但这种充电方式在充电运行一定次数后，由于充电电刷与接触板之间的刮擦，使得接触板被刮擦磨损的很明显(硬刮擦接触)，导致电刷式充电组接触板容易磨损损坏。更重要的是，电刷式充电组对充电对位要求极高，如图1所示，每根电路都有自己特有的对应接板，但在实际使用过程中，往往充电电位会出现偏差，如图2至图5所示，这种情况下，左右稍有偏差不但达不到充电目的，还需要AGV重新移动进行精确的对位，同时电刷和接触板磨损也会缩短充电组使用寿命，这种滑动接触的方式出现误差几率比较大。而且因地面接触板的电源线直接外露,极容易出现导电、短路等意外发生。

接触式充电组则一般采用将充电接口安装于机器底部，对应的充电电极则埋于地面与地表面平齐或者电极高出地表面一定距离，通过机器自动找寻充电电极使充电接口与充电电极接通，实现自动充电。但由于充电接口安装于车身底部，在故障时无法直接监控，且要求机器的停车位置十分精确(前后左右四个方向)使电极与接口刚好匹配，维护较为困难。而且，充电电极长期使用后会有较大磨损，容易造成接触不良。同时地面上的电极外露，存在较大安全隐患(例如地面积水等导致的漏电或短路)，影响机器的正常使用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种智能充电结构，解决现有技术中对智能机器充电时接触板或电极磨损的问题以及充电时对位要求精度高的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种智能充电结构，包括充电公头和充电母头，所述充电母头安装于一充电桩上，所述充电公头可伸缩设置于一用电本体上，所述充电公头能够伸出所述用电本体与所述充电母头匹配连接，或收缩至所述用电本体内部。

进一步的，所述充电母头包括保护单元和充电电路单元，所述保护单元采用绝缘材料制成并安装于所述充电桩上，所述充电电路单元设置于所述保护单元内并与供电源连接，所述充电电路单元用于与所述充电公头电连接给所述用电本体充电。

进一步的，所述保护单元上开设有N条平行的凹槽，所述充电电路单元设置于所述凹槽的槽底上，其中，N为大于等于1的正整数。

进一步的，所述充电公头包括一具有充电头接线的充电接口，所述充电接口与所述保护单元的形状相匹配，所述充电接口能够插入所述保护单元用于使所述充电头接线与所述充电电路单元电连接。

进一步的，所述充电电路单元沿所述凹槽延伸方向的长度以及所述凹槽沿其延伸方向的长度均大于所述充电电路单元与所述充电头接线的接触面沿所述凹槽延伸方向的长度。

进一步的，所述充电公头伸出所述用电本体与所述充电母头匹配连接时，所述充电头接线与所述用电本体的电源线连接，所述充电公头收缩至所述用电本体内部时，所述充电头接线与所述用电本体的电源线断开连接。

进一步的，所述用电本体内部具有一动力装置，所述动力装置用于驱动所述充电公头伸出所述用电本体或收缩至所述用电本体内部。

进一步的，所述用电本体的外壳上设有一与所述动力装置通信连接的按钮，挤压所述按钮时，所述动力装置驱动所述充电公头伸出所述用电本体，所述按钮复位时所述动力装置驱动所述充电公头收缩至所述用电本体内部。

进一步的，所述按钮设置于所述充电公头所在的所述用电本体的一侧。

进一步的，所述用电本体为无人搬运车。

与现有技术相比，本实用新型提供了一种智能充电结构，通过设置可伸缩的充电公头与充电母头配合对用电本体进行智能充电，克服了现有技术中采用电刷式充电组充电带来的接触板刮擦磨损以及电刷与接触板对位精度要求高的问题。而且，通过设置保护单元对充电母头的充电电路单元进行保护，防止其受到外界影响导致磨损及漏电。同时，本实用新型还将保护单元的凹槽及充电电路单元的长度设置成大于充电公头，使得充电公头和充电母头之间的匹配连接允许有一定的误差，克服现有技术中电刷与接触板以及电极与接口之间需要高精度对接的缺陷。此外，本实用新型还通过设置动力装置和按钮，实现用电本体与充电桩之间的自动化充电，可广泛应用于无人搬运车、扫地机器人等居家以及工业生产领域中。

附图说明

图1是一种电刷式充电组充电时充电电位对位精确的示意图；

图2至图5是一种电刷式充电组充电时充电电位对位出现偏差的示意图；

图6是本实用新型一实施例提供的一种智能充电结构中充电母头与充电桩的结构示意图；

图7是本实用新型一实施例提供的一种智能充电结构中充电母头的正视图；

图8是本实用新型一实施例提供的一种智能充电结构中充电母头与充电桩的侧视图；

图9是本实用新型一实施例提供的一种智能充电结构中充电公头与充母头对位连接时的示意图；

图10是本实用新型一实施例提供的一种智能充电结构中包含充电公头的用电本体的示意图；

图11和图12是本实用新型一实施例提供的一种智能充电结构中充电公头在用电本体内部的结构示意图；

图13至图15是本实用新型一实施例提供的一种智能充电结构充电时用电本体与充电桩之间的连接结构变化图；

图16是本实用新型一实施例提供的一种智能充电结构中充电公头与充电母头精准定位的结构示意图；

图17和图18是本实用新型一实施例提供的一种智能充电结构中充电公头与充电母头定位时允许的左右偏差范围的示意图。

其中，1-充电母头；10充电桩；2-充电公头；20-用电本体；11-保护单元；111-凹槽；12-充电电路单元；21-充电接口；211-充电头接线；22-电源线；23-动力装置；24-按钮。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的一种智能充电结构作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

请参考图6至图9，本实用新型提供的一种智能充电结构，包括充电公头2和充电母头1，所述充电母头1安装于一充电桩10上，所述充电公头2可伸缩设置于一用电本体20上，所述充电公头2能够伸出所述用电本体20与所述充电母头1匹配连接，或收缩至所述用电本体20内部。通过将采用充电公头2与充电母头1连接充电的形式对用电本体20进行充电，克服现有技术中采用电刷式充电组带来的接触板刮擦磨损的问题，同时将充电公头2设置成可伸缩，可以有效的保护充电公头2，防止充电公头2暴露于用电本体20外，防止充电公头2损坏，同时将充电母头1设置在充电桩10上，克服了现有技术中接触板即充电母头设置在地面时受到积水等因素影响导致的漏电问题。

其中，所述充电母头1进一步可以包括保护单元11和充电电路单元12，所述保护单元11采用绝缘材料制成并安装于所述充电桩10上，所述充电电路单元12设置于所述保护单元11内并与供电源连接，所述充电电路单元12用于与所述充电公头2电连接给所述用电本体20充电。将充电母头1的充电电路单元12设置在所述保护单元11内，且保护单元11采用绝缘材料例如常规的绝缘塑胶制成，可以避免充电电路单元12直接暴露在外界，防止充电电路单元12磨损或漏电。

作为本实施例的一种优选方案，如图6至图8所示，所述保护单元11上开设有N条平行的凹槽111，所述充电电路单元12设置于所述凹槽111的槽底上，其中，N为大于等于1的正整数。其中，凹槽111的延伸方向可以是水平，也可是竖直，本实用新型对此并不做限定，相应的，所述充电公头2与所述充电母头接触的部分应当与保护单元11的形状相匹配，以使所述充电工头2能够顺利的插入所述保护单元11中并与所述充电电路单元2电连接，对所述用电本体20进行充电。

在本实用新型的一实施例中，所述充电公头2包括一具有充电头接线211的充电接口21，所述充电接口21与所述保护单元11的形状相匹配，所述充电接口21能够插入所述保护单元11用于使所述充电头接线211与所述充电电路单元12电连接。

作为优选的，所述充电电路单元12沿所述凹槽延伸方向的长度以及所述凹槽沿其延伸方向的长度均大于所述充电电路单元12与所述充电头接线211的接触面沿所述凹槽延伸方向的长度。现有技术中电刷式充电组对充电对位要求极高，每根电路都有自己特有的对应接板，因此要求电刷与接触板必须精确对位。但在本实用新型的实施例优选方案中，通过上述设计，所述保护单元11的凹槽部分的长度要大于所述充电公头2的长度，将所述充电公头2插入所述保护单元中后，对于两者的对位在沿凹槽的延伸方向允许有一定误差，如图16至图18所示，即只要在充电时所述充电头接线211是完全位于该凹槽中与所述充电电路单元12电连接接触的，即可完成对用电本体20的充电。

进一步的，如图10至图12所示，所述充电公头2伸出所述用电本体20与所述充电母头1匹配连接时，所述充电头接线211与所述用电本体20的电源线22连接，所述充电公头2收缩至所述用电本体20内部时，所述充电头接线211与所述用电本体20的电源线22断开连接。即当充电开始时，所述用电本体20的电源线22才与充电头接线211连接，从而通过充电头接线211与所述充电电路单元12连接充电，防止在不充电时，充电公头2与电源线22连接处于有电状态。

为了实现充电公头2的可伸缩，作为本实用新型的一种实施方式，如图11所示，可在所述用电本体20内部设置一动力装置23，所述动力装置23用于驱动所述充电公头2伸出所述用电本体20或收缩至所述用电本体20内部。

进一步的，为了实现充电的智能化，在所述用电本体20的外壳上设有一与所述动力装置23例如驱动马达通信连接的按钮24，作为优选方案，所述按钮24设置于所述充电公头2所在的所述用电本体20的一侧。挤压所述按钮24时，所述动力装置23驱动所述充电公头2伸出所述用电本体20，所述按钮24复位时所述动力装置23驱动所述充电公头2收缩至所述用电本体20内部。通过该设计，可以实现用电本体20的智能化充电，如图13至图15所示，当用电本体20检测到电量不足时，其会根据设定程序和路径找寻充电桩10；当找到充电桩10后，所述用电本体20与所述充电桩10对接接触，所述按钮24被挤压，所述动力装置23驱动所述充电公头2弹出，使得所述充电公头2的充电接口21插入所述充电母头1的保护单元11中，从而实现上述充电头接线211与所述充电电路单元12电连接，所述充电桩10开始对所述用电本体20自动充电。

本实用新型实施例提供的上述智能充电结构可广泛应用于家居和工业生产领域中，例如当所述用电本体20为无人搬运车(AGV)时，可实现无人搬运车的自动充电功能。

综上所述，本实用新型提供了一种智能充电结构，通过设置可伸缩的充电公头与充电母头配合对用电本体进行智能充电，克服了现有技术中采用电刷式充电组充电带来的接触板刮擦磨损以及电刷与接触板对位精度要求高的问题。而且，通过设置保护单元对充电母头的充电电路单元进行保护，防止其受到外界影响导致磨损及漏电。同时，本实用新型还将保护单元的凹槽及充电电路单元的长度设置成大于充电公头，使得充电公头和充电母头之间的匹配连接允许有一定的误差，克服现有技术中电刷与接触板以及电极与接口之间需要高精度对接的缺陷。此外，本实用新型还通过设置动力装置和按钮，实现用电本体与充电桩之间的自动化充电，可广泛应用于无人搬运车、扫地机器人等居家以及工业生产领域中。

上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (10)

1.一种智能充电结构，包括一充电公头和一充电母头，其特征在于，所述充电母头用于安装于一充电桩上，所述充电公头用于可伸缩设置于一用电本体上，所述充电公头能够伸出所述用电本体与所述充电母头匹配连接，或收缩至所述用电本体内部。

2.根据权利要求1所述的一种智能充电结构，其特征在于，所述充电母头包括保护单元和充电电路单元，所述保护单元采用绝缘材料制成并安装于所述充电桩上，所述充电电路单元设置于所述保护单元内并与一供电源连接，所述充电电路单元用于与所述充电公头电连接给所述用电本体充电。

3.根据权利要求2所述的一种智能充电结构，其特征在于，所述保护单元上开设有N条平行的凹槽，所述充电电路单元设置于所述凹槽的槽底上，其中，N为大于等于1的正整数。

4.根据权利要求3所述的一种智能充电结构，其特征在于，所述充电公头包括一具有充电头接线的充电接口，所述充电接口与所述保护单元的形状相匹配，所述充电接口能够插入所述保护单元用于使所述充电头接线与所述充电电路单元电连接。

5.根据权利要求4所述的一种智能充电结构，其特征在于，所述充电电路单元沿所述凹槽延伸方向的长度以及所述凹槽沿其延伸方向的长度均大于所述充电电路单元与所述充电头接线的接触面沿所述凹槽延伸方向的长度。

6.根据权利要求4所述的一种智能充电结构，其特征在于，所述充电公头伸出所述用电本体与所述充电母头匹配连接时，所述充电头接线与所述用电本体的电源线连接；所述充电公头收缩至所述用电本体内部时，所述充电头接线与所述用电本体的电源线断开连接。

7.根据权利要求4所述的一种智能充电结构，其特征在于，所述用电本体内部具有一动力装置，所述动力装置用于驱动所述充电公头伸出所述用电本体或收缩至所述用电本体内部。

8.根据权利要求7所述的一种智能充电结构，其特征在于，所述用电本体的外壳上设有一与所述动力装置通信连接的按钮，挤压所述按钮时，所述动力装置驱动所述充电公头伸出所述用电本体，所述按钮复位时所述动力装置驱动所述充电公头收缩至所述用电本体内部。

9.根据权利要求8所述的一种智能充电结构，其特征在于，所述按钮设置于所述充电公头所在的所述用电本体的一侧。

10.根据权利要求1-9任一项所述的一种智能充电结构，其特征在于，所述用电本体为无人搬运车。