CN111546913A - 一种弹性触点式充电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种弹性触点式充电装置，包括盒装充电电池和盒装电池充电座，所述盒装充电电池与盒装电池充电座插接连接；所述盒装充电电池包括可充电电池、电池盒、固定平面触点、无线信号接收、绝缘层一和接近目标元件，所述可充电电池固定安装于电池盒内，所述固定平面触点的左、右两侧分别设有接近目标元件和无线信号接收；所述盒装电池充电座包括充电座、无线信号传输、电源弹性触头、弹性元件、绝缘层二和接近传感器。本发明通过在采用弹性触点连接的充电方式，并利用充电电池的重力与充电座进行锁定，方便对盒装充电电池和盒装电池充电座进行连接和分离，利于机械操作实现自动充电，提高盒装充电电池充电的方便性和安全性。

Description

一种弹性触点式充电装置
技术领域
本发明涉及无人机电池充电技术领域，具体为一种弹性触点式充电装置。
背景技术
无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，无人机应用可分为军用与民用。军用方面，无人机胜任巡逻、侦察、跟踪、反恐、定点清除和靶机。民用方面，目前在航拍、农业植保、牧场监控、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控疫情、疫情宣传、疫情消毒、测绘、局域组网、新闻报道、电力巡检、河道巡查、城市安防、消防、影视拍摄、制造浪漫等等领域的应用。工业无人机技术的日益成熟、挂载技术的提升和品种日益丰富多彩，大大的拓展了无人机的应用场景行业、领域和市场容量。
目前，市场中的无人机多以充电电池作为能源，由于充电电池需要重复充电使用，而现有的充电电池在充电结构上较为简单，多采用插头连接的方式，插接操作较为繁琐，给使用带来不便，且插接用的连接件存在一定的使用寿命，长期插拔容易加速连接件的损坏，给电池的充电带来安全隐患，更不利于机械操作自动充电。为此，需要设计一种新的技术方案给予解决。
发明内容
本发明的目的在于提供一种弹性触点式充电装置，通过在采用弹性触点连接的充电方式，并利用充电电池的重力与充电座进行锁定，方便对盒装充电电池和盒装电池充电座进行连接和分离，利于机械操作实现自动充电，提高盒装充电电池充电的方便性和安全性。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种弹性触点式充电装置，包括盒装充电电池和盒装电池充电座所述盒装充电电池与盒装电池充电座插接连接；所述盒装充电电池包括可充电电池、电池盒、固定平面触点、无线信号接收、绝缘层一和接近目标元件，所述可充电电池固定安装于电池盒内，所述电池盒的下底面固定连接有固定平面触点，所述绝缘层一包裹在固定平面触点除触点接触面外的其他各面表面，所述固定平面触点的左、右两侧分别设有接近目标元件和无线信号接收；所述盒装电池充电座包括充电座、无线信号传输、电源弹性触头、弹性元件、绝缘层二和接近传感器，所述充电座的上底面固定连接有电源弹性触头，所述电源弹性触头与固定平面触点的位置和数量一一对应，所述绝缘层二包裹在电源弹性触头除触点接触面外的其余各面表面，所述电源弹性触头的下方设有弹性元件，所述弹性元件提供的弹力之和小于盒装充电电池的重力，所述电源弹性触头的左右两侧分别设有接近传感器和无线信号传输。
作为上述技术方案的改进，所述充电座内设有充电控制单元，所述充电控制单元包括电源、数据处理模块、检测模块、放电模块、充电模块、保护电路和故障报警，所述电源分别与数据处理模块、检测模块、放电模块、充电模块、保护电路和故障报警电气连接，所述数据处理模块分别与检测模块、放电模块、充电模块和故障报警电气连接，所述放电模块、充电模块分别与保护电路电气连接。
作为上述技术方案的改进，所述检测模块和故障报警分别与无线信号传输电气连通。
作为上述技术方案的改进，所述保护电路用绝缘导线分别与相关的电源弹性触头连接电气导通。
作为上述技术方案的改进，所述电池盒的侧壁设有导向条，所述充电座的内壁开设有导向槽，所述导向条和导向槽的导向路径呈上宽下窄的阶梯型，所述导向条与导向槽配套且导向条经导向槽导向滑动最终实现盒装充电电池与盒装电池充电座的电气连接。
作为上述技术方案的改进，所述固定平面触点至少有两个，所述可充电电池的正负极用绝缘导线分别与相关的固定平面触点连接电气导通。
作为上述技术方案的改进，所述固定平面触点、电源弹性触头与弹性元件组成弹性电触点对，所述固定平面触点与电源弹性触头接触连接。
作为上述技术方案的改进，所述接近传感器与接近目标元件组成接近检测装置。
作为上述技术方案的改进，所述无线信号接收与无线信号传输组成无线信号接口，所述无线信号接口采用蓝牙传感方式、或采用红外线传感方式、或采用激光传感方式。
作为上述技术方案的改进，所述电池盒的顶部固定连接有指示灯，所述指示灯与无线信号接收电气连通。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、本发明通过在采用弹性触点连接的充电方式，方便对盒装充电电池和盒装电池充电座进行连接和分离，利于机械操作实现自动充电，提高盒装充电电池充电的方便性和安全性，且触点连接的方式可有效延长连接处的使用寿命，最大化降低安全隐患。
2、本发明通过在电池盒的侧壁设有导向条，配合充电座内壁的导向槽，极大的提高了盒装充电电池与盒装电池充电座连接的精准性和安全性。
3、本发明通过在电源弹性触头的下方设有弹性元件，且弹性元件的弹力小于盒装充电电池的重力，既能够保证固定平面触点与电源弹性触头充分接触，又能保证盒装充电电池与盒装电池充电座连接的稳定性。
附图说明
图1为本发明盒装充电电池与盒装电池充电座连接剖视结构示意图；
图2为本发明所述盒装充电电池侧面剖视结构示意图；
图3为本发明所述盒装充电电池仰视结构示意图；
图4为本发明所述盒装充电电池正视结构示意图；
图5为本发明所述盒装电池充电座侧面剖视结构示意图；
图6为本发明所述盒装电池充电座俯视结构示意图；
图7为本发明所述盒装电池充电座正视结构示意图；
图8为本发明所述充电控制单元结构示意图。
图中：盒装充电电池-1，盒装电池充电座-2，可充电电池-3，电池盒-4，固定平面触点-5，无线信号接收-6，绝缘层一-7，接近目标元件-8，充电座-9，无线信号传输-10，电源弹性触头-11，弹性元件-12，绝缘层二-13，接近传感器-14，充电控制单元-15，电源-16，数据处理模块-17，检测模块-18，放电模块-19，充电模块-20，保护电路-21，故障报警-22，导向条-23，导向槽-24，弹性电触点对-25，检测装置-26，无线信号接口-27，指示灯-28。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种弹性触点式充电装置，包括盒装充电电池1和盒装电池充电座2所述盒装充电电池1与盒装电池充电座2插接连接；所述盒装充电电池1包括可充电电池3、电池盒4、固定平面触点5、无线信号接收6、绝缘层一7和接近目标元件8，所述可充电电池3固定安装于电池盒4内，所述电池盒4的下底面固定连接有固定平面触点5，所述绝缘层一7包裹在固定平面触点5除触点接触面外的其他各面表面，所述固定平面触点5的左、右两侧分别设有接近目标元件8和无线信号接收6；所述盒装电池充电座2包括充电座9、无线信号传输10、电源弹性触头11、弹性元件12、绝缘层二13和接近传感器14，所述充电座9的上底面固定连接有电源弹性触头11，所述电源弹性触头11与固定平面触点5的位置和数量一一对应，所述绝缘层二13包裹在电源弹性触头11除触点接触面外的其余各面表面，所述电源弹性触头11的下方设有弹性元件12，所述弹性元件12提供的弹力之和小于盒装充电电池1的重力，所述电源弹性触头11的左右两侧分别设有接近传感器14和无线信号传输10。
进一步改进地，如图8所示，所述充电座9内设有充电控制单元15，所述充电控制单元15包括电源16、数据处理模块17、检测模块18、放电模块19、充电模块20、保护电路21和故障报警22，所述电源16分别与数据处理模块17、检测模块18、放电模块19、充电模块20、保护电路21和故障报警22电气连接，所述数据处理模块17分别与检测模块18、放电模块19、充电模块20和故障报警22电气连接，所述放电模块19、充电模块20分别与保护电路21电气连接。
进一步改进地，如图8所示，所述检测模块18和故障报警22分别与无线信号传输10电气连通，方便将检测信息与故障信息传输至无线信号接收6，实现数据交换。
进一步改进地，如图8所示，所述保护电路21用绝缘导线分别与相关的电源弹性触头11连接电气导通，能够对充电电池充电的过程进行保护，避免电流过大对充电电池造成损坏。
进一步改进地，如图4和7所示，所述电池盒4的侧壁设有导向条23，所述充电座9的内壁开设有导向槽24，所述导向条23和导向槽24的导向路径呈上宽下窄的阶梯型，所述导向条23与导向槽24配套且导向条23经导向槽24导向滑动最终实现盒装充电电池1与盒装电池充电座2的电气连接，通过在电池盒4与充电座9的内壁分别设有导向条23和导向槽24，使得导向条23在导向槽24中滑行导向形成所述的精确导向结构，其导向精度越向下越精确，能保证盒装充电电池1装于盒装电池充电座2时固定平面触点5与电源弹性触头11精准对齐。
进一步改进地，如图3所示，所述固定平面触点5至少有两个，所述可充电电池3的正负极用绝缘导线分别与相关的固定平面触点5连接电气导通，通过在设有至少两个固定平面触点5，能够保证对充电电池进行正常的充放电，多设置的固定平面触点5用于安全接地，提高充电电池使用的安全性。
进一步改进地，如图1所示，所述固定平面触点5、电源弹性触头11与弹性元件12组成弹性电触点对25，所述固定平面触点5与电源弹性触头11接触连接，通过在电源弹性触头11的下方设有弹性元件12，能够保证固定平面触点5与电源弹性触头11充分接触，且弹性元件12提供的弹力足够满足固定平面触点5与电源弹性触头11所产生的接触电阻符合电气触点的标准要求的充分接触时的最小接触力。
进一步改进地，如图1所示，所述接近传感器14与接近目标元件8组成接近检测装置26，能够在盒装充电电池1***盒装电池充电座2后不能再产生相对运动时，输出充电控制单元15中充电模块20使能信号，启动所述的检测模块18对各弹性电触点对25的接触电阻及其对地绝缘，符合要求即启动充电模块20对盒装充电电池1充电。
进一步改进地，如图1所示，所述无线信号接收6与无线信号传输10组成无线信号接口27，所述无线信号接口27采用蓝牙传感方式、或采用红外线传感方式、或采用激光传感方式，方便盒装充电电池1和盒装电池充电座2之间进行数据交换，提高充电的安全性和稳定性。
进一步改进地，如图2和8所示，所述电池盒4的顶部固定连接有指示灯28，所述指示灯28与无线信号接收6电气连通，通过在电池盒4的顶部固定连接有无线信号接收6电气连通的指示灯28，方便显示电池电量不足信号、故障报警22信号和电量充满信号。
实施例1
本发明在充电时，将盒装充电电池1侧壁的导向条23与入盒装电池充电座2内壁的导向槽24对齐，并沿导向方向将盒装充电电池1***盒装电池充电座2内，在盒装充电电池1***盒装电池充电座2底部时，固定平面触点5与电源弹性触头11接触电气连接，在盒装充电电池1本身的重力下对电源弹性触头11进行挤压，弹性元件12产生弹力，使电源弹性触头11与固定平面触点5紧密接触，即可实现盒装充电电池1与盒装电池充电座2电气连接。
实施例2
本发明在连接完成后，盒装充电电池1***盒装电池充电座2底部，接近检测装置26输出充电控制单元15中充电模块20使能信号，启动检测模块18对各弹性电触点对25的接触电阻及其对地绝缘，符合要求即启动充电模块20对盒装充电电池1进行充电，盒装电池充电座2在对盒装充电电池1进行检测时，会将盒装充电电池1的电量信息和故障信息通过无线信号传输10传输至无线信号接收6，并通过指示灯28进行显示，方便使用者对盒装充电电池1是否正常进行判断。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种弹性触点式充电装置，包括盒装充电电池(1)和盒装电池充电座(2)，其特征在于：所述盒装充电电池(1)与盒装电池充电座(2)插接连接；所述盒装充电电池(1)包括可充电电池(3)、电池盒(4)、固定平面触点(5)、无线信号接收(6)、绝缘层一(7)和接近目标元件(8)，所述可充电电池(3)固定安装于电池盒(4)内，所述电池盒(4)的下底面固定连接有固定平面触点(5)，所述绝缘层一(7)包裹在固定平面触点(5)除触点接触面外的其他各面表面，所述固定平面触点(5)的左、右两侧分别设有接近目标元件(8)和无线信号接收(6)；所述盒装电池充电座(2)包括充电座(9)、无线信号传输(10)、电源弹性触头(11)、弹性元件(12)、绝缘层二(13)和接近传感器(14)，所述充电座(9)的上底面固定连接有电源弹性触头(11)，所述电源弹性触头(11)与固定平面触点(5)的位置和数量一一对应，所述绝缘层二(13)包裹在电源弹性触头(11)除触点接触面外的其余各面表面，所述电源弹性触头(11)的下方设有弹性元件(12)，所述弹性元件(12)提供的弹力之和小于盒装充电电池(1)的重力，所述电源弹性触头(11)的左右两侧分别设有接近传感器(14)和无线信号传输(10)。
2.根据权利要求1所述的一种弹性触点式充电装置，其特征在于：所述充电座(9)内设有充电控制单元(15)，所述充电控制单元(15)包括电源(16)、数据处理模块(17)、检测模块(18)、放电模块(19)、充电模块(20)、保护电路(21)和故障报警(22)，所述电源(16)分别与数据处理模块(17)、检测模块(18)、放电模块(19)、充电模块(20)、保护电路(21)和故障报警(22)电气连接，所述数据处理模块(17)分别与检测模块(18)、放电模块(19)、充电模块(20)和故障报警(22)电气连接，所述放电模块(19)、充电模块(20)分别与保护电路(21)电气连接。
3.根据权利要求1、2所述的一种弹性触点式充电装置，其特征在于：所述检测模块(18)和故障报警(22)分别与无线信号传输(10)电气连通。
4.根据权利要求1、2所述的一种弹性触点式充电装置，其特征在于：所述保护电路(21)用绝缘导线分别与相关的电源弹性触头(11)连接电气导通。
5.根据权利要求1所述的一种弹性触点式充电装置，其特征在于：所述电池盒(4)的侧壁设有导向条(23)，所述充电座(9)的内壁开设有导向槽(24)，所述导向条(23)和导向槽(24)的导向路径呈上宽下窄的阶梯型，所述导向条(23)与导向槽(24)配套且导向条(23)经导向槽(24)导向滑动最终实现盒装充电电池(1)与盒装电池充电座(2)的电气连接。
6.根据权利要求1所述的一种弹性触点式充电装置，其特征在于：所述固定平面触点(5)至少有两个，所述可充电电池(3)的正负极用绝缘导线分别与相关的固定平面触点(5)连接电气导通。
7.根据权利要求1所述的一种弹性触点式充电装置，其特征在于：所述固定平面触点(5)、电源弹性触头(11)与弹性元件(12)组成弹性电触点对(25)，所述固定平面触点(5)与电源弹性触头(11)接触连接。
8.根据权利要求1所述的一种弹性触点式充电装置，其特征在于：所述接近传感器(14)与接近目标元件(8)组成接近检测装置(26)。
9.根据权利要求1所述的一种弹性触点式充电装置，其特征在于：所述无线信号接收(6)与无线信号传输(10)组成无线信号接口(27)，所述无线信号接口(27)采用蓝牙传感方式、或采用红外线传感方式、或采用激光传感方式。
10.根据权利要求1所述的一种弹性触点式充电装置，其特征在于：所述电池盒(4)的顶部固定连接有指示灯(28)，所述指示灯(28)与无线信号接收(6)电气连通。
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CN108482546A (zh) * 2018-04-09 2018-09-04 郭树军 一种新能源多功能快递运输车
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