CN213692419U - 充电头、充电设备及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种充电头、充电设备及系统。充电头包括充电件、第一弹性件、第二弹性件、充电头座、转动件和固定件，充电件设置于固定件，第一弹性件一端连接充电件，另一端设置于充电头座，充电头座通过转动件设置于固定件，充电头座相对于固定件可转动，第二弹性件一端设置于充电头座，另一端设置于固定件。若待充电设备的导航的角度偏转较大，在待充电设备挤压充电件时，充电头座带动充电件转动，使充电件能够与来自一定范围内不同角度的充电口接触，第二弹性件能使充电头座转动后回正，待充电设备的充电口接触充电头时，充电口挤压充电件压缩第一弹性件，使得充电件能贴紧充电口充电，保证了充电的稳定性，提高了充电头的使用可靠性。

Description

充电头、充电设备及系统

技术领域

本实用新型涉及充电设备技术领域，特别是涉及一种充电头、充电设备及系统。

背景技术

随着科学技术的发展和人们生活水平的提高，移动设备得到了越来越广泛的应用，如AGV(Automated Guided Vehicle，自动引导车)运输车和移动机器人等。AGV运输车装有电磁或光学等自动导航装置，能够沿规定的导航路径行驶，是一种具有安全保护以及各种移载功能的运输车，移动机器人也可以按照规定路线行走，实现某种特定功能，如扫地机器人等，这些移动设备给人们的工作和生活带来了极大的便利。

为了尽可能地延长移动设备现场自主作业的时间，通常采用内置的可充电电池作为移动设备的动力源。传统的充电方法是将充电桩设置在移动设备的行驶路径上，移动设备按照预设路径行驶而与充电桩实现对接，进而实现移动设备的自主充电。然而，当移动设备的导航精度不高时，易造成移动设备的充电口对接不上充电头的触点而导致充电失败，且充电头与移动设备的充电口对接不牢容易形成电弧放电，损坏充电口，影响移动设备的工作性能和使用寿命，传统的充电方法使用可靠性低。

实用新型内容

基于此，有必要针对传统的充电方法使用可靠性低的问题，提供一种充电头、充电设备及系统。

一种充电头，包括充电件、第一弹性件、第二弹性件、充电头座、转动件和固定件，所述充电件设置于所述固定件，所述第一弹性件一端连接所述充电件，另一端设置于所述充电头座，所述充电头座通过所述转动件设置于所述固定件，所述充电头座相对于所述固定件可转动，所述第二弹性件一端设置于所述充电头座，另一端设置于所述固定件。

上述充电头，包括充电件、第一弹性件、第二弹性件、充电头座、转动件和固定件，充电件设置于固定件，第一弹性件一端连接充电件，另一端设置于充电头座，充电头座通过转动件设置于固定件，充电头座相对于固定件可转动，第二弹性件一端设置于充电头座，另一端设置于固定件。若待充电设备的导航的角度偏转较大，在转动件的作用下，在待充电设备挤压充电件时，充电头座带动充电件转动，使充电件能够与来自一定范围内不同角度的充电口接触，第二弹性件能使充电头座转动后回正，待充电设备的充电口接触充电头时，充电口挤压充电件，充电件压缩第一弹性件产生弹力，使得充电件能贴紧充电口充电，保证了充电的稳定性，提高了充电头的使用可靠性。

在其中一个实施例中，所述第一弹性件设置于所述充电头座内，所述第一弹性件一端设置于所述充电头座靠近固定件的第一侧壁，所述第一弹性件另一端连接所述充电件，所述充电件设置于所述充电头座中与所述第一侧壁相对的第二侧壁。

在其中一个实施例中，所述充电件包括极片和极片座，所述极片设置于所述极片座，所述极片座连接所述第一弹性件。

在其中一个实施例中，所述转动件为铰链。所述第一弹性件的数量为两个以上。

在其中一个实施例中，充电头还包括导向件，所述导向件设置于所述第一弹性件内。

在其中一个实施例中，充电头还包括调整件，所述第二弹性件的一端通过所述调整件设置于所述固定件，所述调整件插入所述固定件的深度可调节。

在其中一个实施例中，所述第一弹性件和所述第二弹性件均为弹簧。

在一个实施例中，提供一种充电设备，包括充电桩和如上述的充电头，所述充电头中的固定件固定设置于所述充电桩。

上述充电设备，包括充电件、第一弹性件、第二弹性件、充电头座、转动件和固定件，充电件设置于固定件，第一弹性件一端连接充电件，另一端设置于充电头座，充电头座通过转动件设置于固定件，充电头座相对于固定件可转动，第二弹性件一端设置于充电头座，另一端设置于固定件。若待充电设备的导航的角度偏转较大，在转动件的作用下，在待充电设备挤压充电件时，充电头座带动充电件转动，使充电件能够与来自一定范围内不同角度的充电口接触，第二弹性件能使充电头座转动后回正，待充电设备的充电口接触充电头时，充电口挤压充电件，充电件压缩第一弹性件产生弹力，使得充电件能贴紧充电口充电，保证了充电的稳定性，提高了充电头的使用可靠性。

在一个实施例中，提供一种充电系统，包括AGV运输车和如上述的充电设备。

上述充电系统，包括充电件、第一弹性件、第二弹性件、充电头座、转动件和固定件，充电件设置于固定件，第一弹性件一端连接充电件，另一端设置于充电头座，充电头座通过转动件设置于固定件，充电头座相对于固定件可转动，第二弹性件一端设置于充电头座，另一端设置于固定件。若待充电设备的导航的角度偏转较大，在转动件的作用下，在待充电设备挤压充电件时，充电头座带动充电件转动，使充电件能够与来自一定范围内不同角度的充电口接触，第二弹性件能使充电头座转动后回正，待充电设备的充电口接触充电头时，充电口挤压充电件，充电件压缩第一弹性件产生弹力，使得充电件能贴紧充电口充电，保证了充电的稳定性，提高了充电头的使用可靠性。

附图说明

图1为一个实施例中充电头的结构图；

图2为一个实施例中充电头的外观结构图；

图3为一个实施例中充电系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本申请进行更加全面的描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在一个实施例中，请参见图1与图2，提供一种充电头，包括充电件100、第一弹性件5、第二弹性件9、充电头座3、转动件7和固定件4，第一弹性件5一端连接充电件100，另一端设置于充电头座3，充电件100可向靠近或远离充电头座3的方向运动，充电头座3通过转动件7设置于固定件4，充电头座相对于固定件4可转动，第二弹性件9一端设置于充电头座3，另一端设置于固定件4，充电头座3与固定件4的距离随着第二弹性件9的压缩或拉伸发生变化。需要充电时，待充电设备会向靠近充电头的方向运动，待充电设备与充电件100接触后，存在将充电件100插入自身充电口的运行趋势，因此会挤压充电件100。在转动件7的作用下，充电头座3带动充电件100转动，使充电件100能够与来自一定范围内不同角度的充电口接触。例如，当待充电设备挤压充电头座3的左边时，由于转动件7可以带动充电头座3左右转动，因此充电头座3会向左转动，充电头座3的左边与固定件4的距离小于充电头座3的右边与固定件4的距离。充电头座3向左转动后，可以使充电件100与来自左边的待充电设备靠近。第二弹性件9能使充电头座3转动后回正，待充电设备的充电口接触充电头时，充电口挤压充电件100，充电件100压缩第一弹性件5产生弹力，使得充电件100能贴紧充电口充电，保证了充电的稳定性，提高了充电头的使用可靠性。

具体地，第一弹性件5一端连接充电件100，另一端设置于充电头座3，第一弹性件5的伸缩方向为经过弹性件两端的方向。当第一弹性件5被压缩或拉伸时，可以带动充电件100向靠近充电头座3的方向或远离充电头座3的方向运动。对本申请的方向说明如下：将第一弹性件5的拉伸方向视为向前的方向，将第一弹性件5的压缩方向视为向后的方向，从充电件100看向固定件4的方向为从前到后的方向。此外，左侧为充电件100远离第二弹性件9的一侧，右侧为充电件100靠近第二弹性件9的一侧。

当待充电设备的充电口接触充电件100时，充电件100压缩第一弹性件5产生弹力，第一弹性件5的回弹力可以带动充电件100向靠近充电口的方向运动，使得充电件100能贴紧充电口充电，保证了充电的稳定性，提高了充电头的使用可靠性。

充电头座3通过转动件7设置于固定件4，充电头座3相对于固定件4可转动，通常，固定件4的位置固定，例如可固定在不动的充电桩上。充电件100的插入方向为沿前后方向，充电头座3的转动方向为可以向左转动或者向右转动，根据待充电设备与充电头的相对位置决定。第二弹性件9的设置位置并不是唯一的，例如可以设置在充电头座3的左侧或右侧，第二弹性件9与充电头座3配合工作，可以使得充电头左右摆动后能及时回位。例如，以第二弹性件9设置于充电头的右侧为例，当待充电设备在充电头座3的左边与充电头座3接触时，待充电设备挤压充电头座3的左边部位，则充电头座3带动充电件100向左边转动，此时拉伸位于右侧的第二弹性件9。当充电件100插入待充电设备的充电口时，第二弹性件9的回弹力可以带动充电头座3向右转动，使充电头座3转动，也能使充电件100与待充电设备的充电口更加紧密地贴合在一起，提高了充电的有效性。当待充电设备在充电头座3的右边与充电头座3接触时，待充电设备挤压充电头座3的右边部位，则充电头座3带动充电件100向右边转动，此时压缩位于右侧的第二弹性件9。

充电件100为与待充电设备的充电口接触的，可以传导电能的器件。充电件100的结构和类型并不是唯一的，与充电口的结构和类型匹配即可。例如，充电件100可以采用通用性较强的USB充电件或Type-充电件等，也可以根据带充电设备的充电口的结构设计与之匹配的充电件100，只要可以正常对待充电设备充电即可。

充电头座3作为充电件100的承载器件，当充电头座3相对于固定件4转动时，充电头座3带动充电件100转动，当待充电设备的充电口与充电头存在一定的偏转角度时，待充电设备靠近充电头时会与充电头座3的不同位置接触，挤压充电头座的不同部位，如左边或右边等，充电头座3转动带动充电件100转动，可以使充电件100朝向待充电设备的充电口所在的方向，使充电头可以给来自一定范围内不同角度的待充电设备充电，提高了充电头的使用可靠性。充电头座3的结构并不是唯一的，例如充电头座3可以为中空的箱体，箱体壁可以用来安装或固定其他器件，中空部分则可以用作承载其他器件的容腔，可以提高充电头的空间利用率，还可以对其内的器件起到保护作用。充电头座3的尺寸也不是固定的，可根据实际需求调整。

固定件4一般设置在另一固定位置的器件上，以保持位置固定，提高充电头的工作稳定性。固定件4的类型并不是唯一的，只要本领域技术人员认为可以保持位置固定即可。例如，固定件4可以为底板，底板与充电桩d接触面积大，充电桩d通常不会移动，从而底板的位置固定效果好。进一步地，固定件4可以采用可拆卸连接的方式设置在充电桩d上，例如，固定件4通过螺丝螺帽固定在充电桩d上，需要充电头工作时，可将螺丝螺帽拧紧以保持固定件4的位置固定，当需要更换充电位置或更换充电头时，将固定件4拆卸下来就可以使充电头拆卸下来，使用便捷。

在一个实施例中，请参见图1，第一弹性件5设置于充电头座3内，第一弹性件5一端设置于充电头座3靠近固定件4的第一侧壁，第一弹性件5另一端连接充电件100，充电件100设置于充电头座3中与第一侧壁相对的第二侧壁。

具体地，充电头座3的结构并不是唯一的，在本实施例中，充电头座3可以为中空的箱体，箱体壁可以用来安装或固定其他器件，中空部分则可以用作承载其他器件的容腔，可以提高充电头的空间利用率，还可以对其内的器件起到保护作用。将第一弹性件5设置于充电头座3内可以起到对第一弹性件5的保护作用，减少外界环境中的灰尘、水汽等对第一弹性件5的影响，延长第一弹性件5的使用寿命。第一弹性件5一端设置于充电头座3靠近固定件4的第一侧壁，可以使第一弹性件5一端的位置固定，有利于提高第一弹性件5的工作性能。第一侧壁与第二侧壁平行，且均与地面垂直设置。第一弹性件5另一端连接充电件100，充电件100设置于充电头座3中与第一侧壁相对的第二侧壁，充电头座3的第二侧壁用于承载充电件100。可以理解，充电件100可以在第一弹性件5的作用下向靠近第一侧壁的方向或远离第一侧壁的方向运动，一般来说，第二侧壁的位置是固定的，充电件100相对于第二侧壁的位置是可变的，以达到更好地贴紧充电口的作用。

在一个实施例中，请参见图1与图2，充电件100包括极片1和极片座2，极片1设置于极片座2，极片座2连接第一弹性件5。具体地，充电件100的结构并不是唯一的，在本实施例中，充电件100包括极片1和极片座2，极片1是给待充电设备充电的关键器件，可以与待充电设备的充电口内的线路匹配，用于给待充电设备传输电能。极片座2作为极片1的承载部件，可以保持极片1的位置固定，提高充电头的充电性能，极片座2还能用于容纳其他类型的器件，扩展充电头的功能，提高充电头的空间利用率。

在一个实施例中，请参见图1，转动件7为铰链，充电头座3通过铰链与固定件4可转动连接。铰链种类丰富，充电头座3通过铰链实现与固定件4可转动连接可以满足多种需求，使用便捷。

具体地，充电头座3实现与固定件4可转动连接的方式并不是唯一的，在本实施例中，通过设置铰链实现充电头座3与固定件4可转动连接，成本低廉，实施简单。具体地，铰链的类型并不是唯一的，可根据实际需求选择。铰链的数量也不是唯一的，可以为两个或两个以上，当充电头座3尺寸较大时，在充电头座3上设置多个铰链可以提高充电头座3转动时的稳定性，提高充电头的工作性能。铰链的尺寸可根据实际情况和需求调整，例如根据充电头座3的尺寸调整，只要本领域技术人员认为可以实现即可，在此不再赘述。

在一个实施例中，第一弹性件5的数量为两个以上。第一弹性件5的数量为两个以上时，多个第一弹性件5的运动方向相同，且各个第一弹性件5的一端均连接充电件100，各个弹性件的另一端均设置于充电头座3，有利于保持充电件100位置变化的稳定性。此外，当充电头包括多个充电件100时，各个充电件100处可以分别设置对应的第一弹性件5，以提高各个充电件100的充电效果。具体地，各个第一弹性件5可以采用尺寸相等、结构相同的第一弹性件5，使得当待充电设备接触充电件100时，各个第一弹性件5协调作用，有利于保持第一弹性件5位置的平衡。

在一个实施例中，请参见图1，充电头还包括导向件6，导向件6设置于第一弹性件5内。导向件6设置于第一弹性内可以防止第一弹性件5被压缩时变形侧偏，起到控制第一弹性件5变形方向的作用。

具体地，导向件6的类型并不是唯一的，在本实施例中，导向件6为导向杆，导向杆的横截面尺寸小于第一弹性件5内部空心处的尺寸，使导向杆可以穿设在第一弹性件5内。进一步地，导向杆的延伸方向为第一弹性件5未变形时，与连接第一弹性件5的两端的直线的延伸方向平行的方向。在导向杆的作用下，第一弹性件5只能沿其两端方向压缩或伸缩，减小了第一弹性件5的侧偏变形，即减少第一弹性件5朝侧面发生形变的幅度，提高了第一弹性件5的工作性能。

在一个实施例中，请参见图1，充电头还包括调整件8，第二弹性件9的一端通过调整件8设置于固定件4，调整件8插入固定件4的深度可调节。调整件8连接第二弹性件9的一端与固定件4，且调整件8插入固定件4的深度可调节，当调整件8插入固定件4的深度较深时，第二弹性件9与固定件4的距离较近，第二弹性件9的压缩量较小，使第二弹性件9的弹力较小。当调整件8插入固定件4的深度较浅时，第二弹性件9与固定件4的距离较远，第二弹性件9的压缩量较大，使第二弹性件9的弹力较大。通过设置调整件8可以调整第二弹性件9的弹力大小，从而调整充电头座3的偏转角度，提高了充电头的使用便捷性。

具体地，调整件8的类型并不是唯一的，在本实施例中，调整件8为调整杆，调整杆一端连接第二弹性件9的一端，另一端设置于固定件4，调整杆插入固定件4的深度可调节。其中，调整杆与固定件4连接的一端带有螺纹结构，固定件4上有铆接螺母，通过旋转调整杆可以来调整第二弹性件9的压缩量，进而调整第二弹性件9的弹力，使用便捷。可以理解，在其他实施例中，调整件8也可以为其他结构，只要本领域技术人员认为可以实现即可。

在一个实施例中，第一弹性件5和第二弹性件9均为弹簧。请参见图1，第一弹性件5为第一弹簧，第二弹性件9为第二弹簧。弹簧作为第一弹性件5和第二弹性件9弹性好，安装简单，且成本较低，使用便捷。可以理解，在其他实施例中，第一弹性件5和第二弹性件9也可以为其他类型的器件，只要本领域技术人员认为可以实现即可。

为了更好地理解上述实施例，以下结合一个具体的实施例进行详细的解释说明。在一个实施例中，请参见图1及图2，充电件100包括极片1和极片座2，固定件4为底板，第一弹性件5为第一弹簧，第二弹性件9为第二弹簧，导向件6为导向杆，调整件8为调整杆。充电头c包括极片1、极片座2、充电头座3、底板、第一弹簧、第二弹簧、铰链、导向杆和调整杆。具体地，底板固定在充电桩d上，充电头座3通过铰链与底板连接在一起，使得充电头座3可以左右摆动，当车对接充电头c时，可能会与极片1呈一定的角度，第二弹簧可以左右转动来适配，第二弹簧能使得充电头c左右摆动后能及时回位，而又具备一定的回弹力。调整杆可以调节左右回弹力大小，极片1紧固在极片座2上，两者同时动作，第一弹簧通过导向杆压在极片座2上，在极片1受力后压缩，使得极片座2有一定的弹力。底板视作固定件4，从极片1看向固定件4，极片1的左边指的就是左边，极片1的右边指的就是右边，左右也是充电头座3绕铰链的转动方向。调整杆带有螺纹结构，底板上有铆接螺母，通过旋转调整杆来调整弹簧的压缩量进而调整弹力。导向杆可以防止弹簧压缩时变形侧偏。第二弹簧可以自适应调整转动角度，第二弹簧与铰链配合，极片1受力不均时，充电头座3相对底板整体转动，从而使极片1与充电口接触进行充电。

请参见图3，以待充电设备为AGV运输车a为例，当AGV运输车a接触设置在充电桩d上的充电头c时，AGV运输车a的充电口b挤压极片1，使其被压缩，极片座2压缩第一弹簧，产生一定的弹力，这个弹力使得极片11能贴紧充电口，而达充电的目的。本实施例中的前、后是极片11放松、受压方向，左右是充电头座3绕铰链的转动方向。若导航的角度偏转较大，则在车挤压极片1时，第二弹簧能调节左右位置，使极片1平行于充电口，再进行挤压极片1，最终达到充电的目的。充电头c的自适应结构能稳定的使极片1与充电口相连，保证充电的稳定性，充电头c降低了AGV运输车a导航的精度要求，节省了成本，充电头c还提高AGV运输车a对桩充电的效率，改善了整体的稳定性。

上述充电头c，包括充电件100、第一弹性件5、第二弹性件9、充电头座3、转动件7和和固定件4，第一弹性件5一端连接充电件100，另一端设置于充电头座3，充电头座3通过转动件7设置于固定件4，充电头座相对于固定件4可转动，第二弹性件9一端设置于充电头座3，另一端设置于固定件4。若待充电设备的导航的角度偏转较大，在转动件7的作用下，在待充电设备挤压充电件100时，充电头座3带动充电件100转动，使充电件100能够与来自一定范围内不同角度的充电口接触，第二弹性件9能使充电头座3转动后回正，待充电设备的充电口接触充电头时，充电口挤压充电件100，充电件100压缩第一弹性件5产生弹力，使得充电件100能贴紧充电口充电，保证了充电的稳定性，提高了充电头的使用可靠性。

在一个实施例中，提供一种充电设备，包括充电桩d和如上述的充电头c，充电头c中的固定件4固定设置于充电桩d。

上述充电设备，包括充电件100、第一弹性件5、第二弹性件9、充电头座3、转动件7和和固定件4，第一弹性件5一端连接充电件100，另一端设置于充电头座3，充电头座3通过转动件7设置于固定件4，充电头座相对于固定件4可转动，第二弹性件9一端设置于充电头座3，另一端设置于固定件4。若待充电设备的导航的角度偏转较大，在转动件7的作用下，在待充电设备挤压充电件100时，充电头座3带动充电件100转动，使充电件100能够与来自一定范围内不同角度的充电口接触，第二弹性件9能使充电头座3转动后回正，待充电设备的充电口接触充电头时，充电口挤压充电件100，充电件100压缩第一弹性件5产生弹力，使得充电件100能贴紧充电口充电，保证了充电的稳定性，提高了充电头的使用可靠性。

在一个实施例中，提供一种充电系统，包括AGV运输车和如上述的充电设备。

上述充电系统，包括充电件100、第一弹性件5、第二弹性件9、充电头座3、转动件7和和固定件4，第一弹性件5一端连接充电件100，另一端设置于充电头座3，充电头座3通过转动件7设置于固定件4，充电头座相对于固定件4可转动，第二弹性件9一端设置于充电头座3，另一端设置于固定件4。若待充电设备的导航的角度偏转较大，在转动件7的作用下，在待充电设备挤压充电件100时，充电头座3带动充电件100转动，使充电件100能够与来自一定范围内不同角度的充电口接触，第二弹性件9能使充电头座3转动后回正，待充电设备的充电口接触充电头时，充电口挤压充电件100，充电件100压缩第一弹性件5产生弹力，使得充电件100能贴紧充电口充电，保证了充电的稳定性，提高了充电头的使用可靠性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种充电头，其特征在于，包括充电件、第一弹性件、第二弹性件、充电头座、转动件和固定件，所述充电件设置于所述固定件，所述第一弹性件一端连接所述充电件，另一端设置于所述充电头座，所述充电头座通过所述转动件设置于所述固定件，所述充电头座相对于所述固定件可转动，所述第二弹性件一端设置于所述充电头座，另一端设置于所述固定件。

2.根据权利要求1所述的充电头，其特征在于，所述第一弹性件设置于所述充电头座内，所述第一弹性件一端设置于所述充电头座靠近固定件的第一侧壁，所述第一弹性件另一端连接所述充电件，所述充电件设置于所述充电头座中与所述第一侧壁相对的第二侧壁。

3.根据权利要求1所述的充电头，其特征在于，所述充电件包括极片和极片座，所述极片设置于所述极片座，所述极片座连接所述第一弹性件。

4.根据权利要求1所述的充电头，其特征在于，所述转动件为铰链。

5.根据权利要求1所述的充电头，其特征在于，所述第一弹性件的数量为两个以上。

6.根据权利要求1所述的充电头，其特征在于，还包括导向件，所述导向件设置于所述第一弹性件内。

7.根据权利要求1所述的充电头，其特征在于，还包括调整件，所述第二弹性件的一端通过所述调整件设置于所述固定件，所述调整件插入所述固定件的深度可调节。

8.根据权利要求1所述的充电头，其特征在于，所述第一弹性件和所述第二弹性件均为弹簧。

9.一种充电设备，其特征在于，包括充电桩和如权利要求1-8任意一项所述的充电头，所述充电头中的固定件固定设置于所述充电桩。

10.一种充电系统，其特征在于，包括AGV运输车和如权利要求9所述的充电设备。

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