CN111422083A - 一种能够有效防松的电动车辆自动充电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种能够有效防松的电动车辆自动充电装置，所述电动车辆自动充电装置的结构包括两个接口，所述两个接口包括与电动小车电池箱连接的充电接口A、和充电桩电源连接的充电接口B，充电时由充电接口A和充电接口B配合完成充电。本发明结构简单，在保证很好的充电效果的同时，提供可靠的机械防松，提高连接的可靠，并且能够提高电池的充电效率，安全性高，增强设备的自动化水平。

Description

一种能够有效防松的电动车辆自动充电装置
技术领域
本发明涉及电动车辆充电装置技术领域，特别涉及一种能够有效防松的电动车辆自动充电装置。
背景技术
随着人类社会的发展，环境问题和能源危机日益突出，电动车辆作为绿色能源的一大重要组成部分，目前已经广泛应用于人们的日常生活中。电动车辆不仅仅局限于电动汽车，还包括普遍应用于工业现场，工厂厂房，车间的搬运货物，监测工厂运行状态的的电动小车。电池作为电动车辆的重要能量源，在长时间的使用后，面临充电问题，然而现有的人工电力补充，人力资源成本高，目前很多工控现场都只有几个操作员进行工业现场监控，同时，传统充电接口在长时间的使用后面临接触不良，充电不稳定，长时间使用接触电阻增大，造成不必要的能量耗散，充电效率降低，长期使用还会影响电动车辆电池***的使用寿命。如何用一种新型高效的充电接口，在节约人力资源的同时，增强充电过程的稳定，充分发挥自动化工业现场的优势，降低电动车辆的使用成本，高效发挥电动车辆的优良性能，如何更加普遍的应用于市场成为目前亟待解决的问题。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种自动充电装置，结构简单，在保证很好的充电效果的同时，提供可靠的机械防松，提高连接的可靠；并且能够提高电池的充电效率，安全性高，增强设备的自动化水平。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种能够有效防松的电动车辆自动充电装置，其结构包括两个接口，包括与电动小车电池箱连接的充电接口A，和充电桩电源连接的充电接口B，充电时由充电接口A和B配合完成充电。
所述充电接口A包括上下两部分，上部分为充电接触母头，下部分为导向结构，导向结构内具有齿条结构。
所述充电接口B包括上下两部分，上部分为与充电桩相连的充电接触公头，通过控制器控制的电机，下部分为防松结构，该防松结构包括减速压紧弹簧，限位块，齿轮，棘轮，棘爪，拨片，棘爪弹簧。
充电时，充电接口A缓缓进入充电接口B，通过充电接触公母头配合完成充电。充电接口A的齿条带动充电接口B的齿轮进行转动，齿轮和棘轮同轴转动，棘轮的棘爪通过棘爪弹簧压紧棘轮，通过棘轮的止锁弧保证齿轮齿条运动单向，整个配合过程稳定可靠。当充电接口A和充电接口B配合后不再松开，保证接触紧密。
所述充电接口A的导向结构为铸铁或硬度较高的材质。
所述充电接口B的防松结构为橡胶或其他可压缩性材料，并具有一定的弹性，在充电结束后能恢复原貌。
所述充电接口B内部的压紧弹簧和棘爪弹簧为阻尼系数较大的弹簧，在配合过程中不会超过极限弹性形变。并在充电结束后立即恢复起始状态。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明所公开的自动充电接口，由与电动车辆配合的充电接口A和固定在充电桩上的充电接口B构成，充电能够由电动车辆自动完成，无需人为控制，结构简单，安装方便。充电接口A中包括导向结构，能使电动车辆处在正确的充电位置上，车辆驶入过程中利用充电接口B中的压缩弹簧可以对车辆进行减速，防止造成过大的应力损坏充电接口和充电桩，充电接口B中的防松结构中包括与充电接口A的导向结构内部齿条啮合的齿轮，与齿轮同轴安装的棘轮，控制棘轮转动方向的棘爪，还有控制棘爪的拨片，与拨片同轴安装的步进电机。通过这些机构能够实现对整个充电过程的全控制，防止对车辆的过充电造成电池寿命衰减，防止在运动过程中的位置和速度偏差造成过大的应力损坏整个装置。同时能够通过处理器对电池的充电状态进行检测，可以随时控制充电的时间。
进一步地，在充电接口B内部的限位块能够有效限定接触点的极限位置，防止过运动对整个装置的危害，提高了充电过程的安全性。
进一步地，在充电接口B内部的棘轮机构能够有效防止充电过程中接口的松动，在充电的起始阶段棘爪通过棘爪弹簧压紧棘轮，使得整个运动过程单向，在未到达充电有效位置时，充电接口A无法弹出。
附图说明
图1为本发明的整体结构图；
图2为本发明中导向结构和防松结构的俯视剖视图；
图3为本发明中防松结构的主视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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发明和简化描述，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发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
参照图1，该的能够有效防松的电动车辆自动充电装置，其包括：与电动小车电池箱1连接的充电接口A2，和充电桩电源连接的充电接口B6，充电时由充电接口A2和B6配合完成充电。
具体的，结合图1，图2和图3，充电接口A2包括上下两部分，充电接触母头3和导向结构4，导向结构内部具有齿条结构10。
该充电接口B6包括上下两部分，上部分为与充电桩9相连的充电接触公头7，通过控制器控制的电机8，下部分为防松结构5，该防松结构5包括减速压紧弹簧11，限位块12，齿轮13，棘轮14，棘爪15，拨片16，棘爪弹簧17。
充电时，充电接口A缓缓进入充电接口B，通过充电接触公母头配合完成充电。充电接口A的齿条带动充电接口B的齿轮进行转动，齿轮和棘轮同轴转动，棘轮的棘爪通过棘爪弹簧压紧棘轮，通过棘轮的止锁弧保证齿轮齿条运动单向，整个配合过程稳定可靠。当充电接口A和充电接口B配合后不再松开，保证接触紧密。
充电过程中，充电桩9通过自身的电压采集功能采集充电端口的电压，即在充电过程中对电池的开路电压和电池的充电电流进行实时监测。
充电结束后，当采集的电压与电池满充电压一致时，通过电机8带动传动轴使拨片16转动一定的角度，拨片16通过自身的圆弧将棘爪15抬起，此时棘轮14的单向转动功能失效，通过压紧弹簧11的弹力，将电动车辆从充电位置缓缓推出，此时充电结束。
本发明能够实现充电能够由电动车辆自动完成，无需人为控制，结构简单，安装方便。导向结构能使电动车辆处在正确的充电位置上，充电时利用压缩弹簧可以对车辆进行减速，防止造成过大的应力损坏充电接口和充电桩，限位块能够有效限定接触点的极限位置，防止过运动对整个装置的危害，提高了充电过程的安全性。采用的防松结构通过棘轮能够有效防止充电过程中接口的松动，在充电的起始阶段棘爪通过棘爪弹簧压紧棘轮，使得整个运动过程单向，在未到达充电有效位置时，充电接口无法弹出。通过这些机构能够实现对整个充电过程的全控制，防止对车辆的过充电造成电池寿命衰减，防止在运动过程中的位置和速度偏差造成过大的应力损坏整个装置。同时能够通过处理器对电池的充电状态进行检测，可随时控制充电的时间，该装置结构简单，设计巧妙，便于实施。
以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种能够有效防松的电动车辆自动充电装置，其特征在于：所述电动车辆自动充电装置的结构包括两个接口，所述两个接口包括与电动小车电池箱连接的充电接口A、和充电桩电源连接的充电接口B，充电时由充电接口A和充电接口B配合完成充电。
2.根据权利要求1所述的能够有效防松的电动车辆自动充电装置，其特征在于：所述充电接口A包括上下两部分，上部分为充电接触母头，下部分为导向结构，导向结构内具有齿条结构。
3.根据权利要求1所述的能够有效防松的电动车辆自动充电装置，其特征在于：所述充电接口B包括上下两部分，上部分为与充电桩相连的充电接触公头，通过控制器控制的电机，下部分为防松结构，该防松结构包括减速压紧弹簧、限位块、齿轮、棘轮、棘爪、拨片、棘爪弹簧。
4.根据权利要求1所述的能够有效防松的电动车辆自动充电装置，其特征在于：所述充电接口A的导向结构为铸铁。
5.根据权利要求1所述的能够有效防松的电动车辆自动充电装置，其特征在于：所述充电接口B的防松结构为橡胶，并具有弹性，在充电结束后能恢复原貌。
6.根据权利要求1所述的能够有效防松的电动车辆自动充电装置，其特征在于：所述充电接口B内部的压紧弹簧和棘爪弹簧为弹簧，在配合过程中不会超过极限弹性形变，并在充电结束后立即恢复起始状态。
7.根据权利要求1所述的能够有效防松的电动车辆自动充电装置，其特征在于：所述电动车辆自动充电装置的充电过程包括以下几个步骤：
第一步：充电接口A缓缓进入充电接口B，通过充电接触公母头配合完成充电；充电接口A的齿条带动充电接口B的齿轮进行转动，齿轮和棘轮同轴转动，棘轮的棘爪通过棘爪弹簧压紧棘轮，通过棘轮的止锁弧保证齿轮齿条运动单向；
第二步：在充电过程中对电池的开路电压和电池的充电电流进行实时监测；
第三步：当充电结束时，由充电桩的控制器发送命令给电机，电机带动传动轴使拨片转动一定的角度，拨片将棘爪抬起，此时棘轮的单向转动功能失效，通过压紧弹簧的弹力，将电动车辆从充电位置缓缓推出，此时充电结束。
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