柔性连接结构及自动充电装置的制作方法

本发明涉及电动汽车充电技术领域，特别是涉及一种柔性连接结构及自动充电装置。

背景技术：

伴随着电动汽车快速发展，电动汽车正快速普及，电动汽车快速充电成为汽车工业和能源产业发展的重点，伴随着自动驾驶和自动泊车技术的成熟，对自动充电技术的需求显得越发急迫。

目前自动充电装置中，需将充电枪头与充电插座进行插接，但由于现有技术中对车辆充电插座位姿的判断精度存在很大的困难，导致充电枪头的插接较为困难。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种柔性连接结构及自动充电装置。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种柔性连接结构及自动充电装置，以实现车辆的自动充电。

为了实现上述目的，本发明一实施例提供的技术方案如下：

一种柔性连接结构，所述柔性连接结构安装于充电桩与充电枪头之间，所述柔性连接结构包括安装于充电桩上的第一安装板、与第一安装板平行安装的第二安装板、及安装于第一安装板和第二安装板之间的万向轴，所述第一安装板和/或第二安装板上安装有若干用于形变或复位的弹性件。

作为本发明的进一步改进，所述弹性件包括安装于第一安装板和第二安装板之间的若干压簧，压簧形变以进行充电枪头的自适应插接。

作为本发明的进一步改进，所述弹性件包括安装于第一安装板和第二安装板之间的若干第一拉簧、以及安装于第一安装板和充电桩之间的第二拉簧，所述第一拉簧用于进行第二安装板的复位，第二拉簧用于进行第一安装板的复位。

作为本发明的进一步改进，所述第一安装板上安装有与万向轴垂直设置的转轴，转轴的轴线作为第一安装板的旋转轴。

本发明另一实施例提供的技术方案如下：

一种自动充电装置，所述自动充电装置包括：

充电桩，安装于地面上；

柔性连接结构，与充电桩连接，所述柔性连接结构为权利要求1～4中任一项所述的柔性连接结构；

充电枪头，安装于柔性连接结构的第二安装板上，充电枪头经过柔性连接结构与所述充电桩电性连接，所述充电枪头与充电插座上的充电口相插接。

作为本发明的进一步改进，所述柔性连接结构的第二安装板上设有若干导向柱，所述充电插座在充电口的旁侧设有若干定位孔，所述导向柱与定位孔相应设置，以进行充电枪头和充电插座的定位。

作为本发明的进一步改进，所述充电插座在充电口和定位孔的外侧设有导向锥面。

作为本发明的进一步改进，所述导向锥面的内轮廓和外轮廓为由圆弧、曲线、直线中一种或多种形成的封闭轮廓。

作为本发明的进一步改进，所述充电插座安装于车身的前方、或后方、或侧方、或下方。

作为本发明的进一步改进，所述自动充电装置还包括动力模块，用于驱动充电桩、柔性连接结构及充电枪头在水平面内和/或竖直方向上进行运动，以实现充电枪头和充电插座的插接。

本发明的有益效果是：

柔性连接结构可以根据充电插座的位姿随动变形，充电结束后柔性连接结构能够自动复位，解决了因充电插座位姿判断精度带来的插接问题；

导向柱和定位孔可以在插接时进行导向定位，提高了充电枪头和充电插座的插接精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1中柔性连接结构的侧视结构示意图；

图2为本发明实施例1中柔性连接结构的俯视结构示意图；

图3为本发明实施例2中自动充电装置的侧视结构示意图；

图4为本发明实施例2中自动充电装置的俯视结构示意图；

图5为本发明实施例2中充电插座的剖视结构示意图；

图6为本发明实施例2中充电插座的正视结构示意图；

图7为本发明实施例3中自动充电装置的侧视结构示意图；

图8为本发明实施例3中自动充电装置的俯视结构示意图；

图9为本发明实施例4中自动充电装置的侧视结构示意图；

图10为本发明实施例4中自动充电装置的俯视结构示意图；

图11为本发明实施例5中自动充电装置的侧视结构示意图；

图12为本发明实施例6中自动充电装置的侧视结构示意图；

图13为本发明实施例7中自动充电装置的侧视结构示意图；

图14为本发明实施例8中充电插座的正视结构示意图；

图15为本发明实施例9中充电插座的正视结构示意图；

图16为本发明实施例10中充电插座的正视结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

本文使用的例如“左”、“左侧”、“右”、“右侧”等表示空间相对位置的术语是出于便于说明的目的来描述如附图中所示的一个单元或特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以旨在包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位。例如，如果将图中的设备翻转，则被描述为位于其他单元或特征“左侧”的单元将位于其他单元或特征“右侧”。因此，示例性术语“左侧”可以囊括左侧和右侧这两种方位。设备可以以其他方式被定向(旋转90度或其他朝向)，并相应地解释本文使用的与空间相关的描述语。

本发明公开了一种柔性连接结构，该柔性连接结构安装于充电桩与充电枪头之间，柔性连接结构包括安装于充电桩上的第一安装板、与第一安装板平行安装的第二安装板、及安装于第一安装板和第二安装板之间的万向轴，第一安装板和/或第二安装板上安装有若干用于形变或复位的弹性件。

本发明还公开了一种自动充电装置，包括：

充电桩，安装于地面上；

柔性连接结构，与充电桩连接，柔性连接结构为上述的柔性连接结构；

充电枪头，安装于柔性连接结构的第二安装板上，充电枪头经过柔性连接结构与充电桩电性连接，充电枪头与充电插座上的充电口相插接。

以下结合具体实施例对本发明作详细说明。

实施例1：

参图1、图2所示，本实施例中的柔性连接结构安装于充电桩30与充电枪头20之间，柔性连接结构包括安装于充电桩上的第一安装板11、与第一安装板平行安装的第二安装板12、及安装于第一安装板11和第二安装板12之间的万向轴13，万向轴13起到连接第一安装板11和第二安装板12的作用。

本实施例中第一安装板11和第二安装板12上安装有若干用于形变或复位的弹性件。

弹性件包括安装于第一安装板11和第二安装板12之间的若干压簧14，压簧14在充电枪头插入时产生形变，以进行充电枪头的自适应插接，充电枪头拔出后压簧14复位。

本实施例中以两个压簧为例进行说明，在其他实施例中压簧的数量可以根据需要进行设置。

另外，弹性件还包括安装于第一安装板11和第二安装板12之间的若干第一拉簧151、以及安装于第一安装板11和充电桩30之间的第二拉簧152，第一拉簧151用于进行第二安装板12的复位，第二拉簧152用于进行第一安装板11的复位。

本实施例中以一个第一拉簧、两个第二拉簧为例进行说明，在其他实施例中第一拉簧、第二拉簧的数量可以根据需要进行设置。

另外，在第一安装板11上安装有与万向轴13垂直设置的转轴111，转轴111的轴线作为第一安装板11的旋转轴。

实施例2：

参图3、图4并结合图1、图2、图5、图6所示，本实施例中的自动充电装置包括：

充电桩30，安装于地面上；

柔性连接结构10，与充电桩连接，柔性连接结构为实施例1中的柔性连接结构，此处不再进行赘述；

充电枪头20，安装于柔性连接结构10的第二安装板上，充电枪头20经过柔性连接结构10与充电桩30电性连接，充电枪头20与充电插座40上的充电口41相插接。

参图5、图6所示，本实施例中柔性连接结构的第二安装板上设有若干导向柱21，充电插座40在充电口41的旁侧设有若干定位孔42，导向柱21与定位孔42相应设置，以进行充电枪头20和充电插座40的定位。

另外，充电插座40在充电口41和定位孔42的外侧设有导向锥面43，本实施例中导向锥面的内轮廓和外轮廓均呈椭圆形。

参图3、图4所示，本实施例中的充电插座40安装于车身的后方，充电桩30固定安装于地面上。车辆打开后方的充电口保护盖后，进入充电位置，充电口与充电枪头进行耦合后，开始充电，充电完成后，充电桩断电，充电枪头和充电插座脱开后，充电口保护盖关闭。

具体地，本实施例中充电口位于车身后方，车辆x向移动，充电插座上的导向锥面与柔性连接结构上的导向柱接触，柔性连接结构根据充电口位姿随动变形，可以沿x、y、z方向移动，也可以沿x、y、z方向转动，变形后导向柱与定位孔配合，使充电枪头与充电插座耦合，符合充电要求。充电枪头与充电插座耦合后，充电桩(或通过云端或场地控制单元)给车辆发出停止信号，车辆停止，充电桩对车辆进行充电。

当然，充电插座也可以设置于车身前方，其与本实施例基本相同，此处不再进行赘述。

本实施例中的柔性连接结构安装于充电桩上，在其他实施例中，柔性连接结构和充电桩也可以分离设置，通过线缆电性连接，此处不再举例详细说明。

实施例3：

参图7、图8所示，本实施例中的充电插座设于车身下方，柔性连接结构10设于充电桩30上方，充电枪头20设于柔性连接结构10上方，其余结构均与实施例2相同。

实施例4：

参图9、图10所示，本实施例中的充电插座设于车身侧方，其余结构均与实施例2相同。

实施例5：

参图11所示，本实施例中的充电桩通过动力模块进行驱动，充电桩可沿充电枪头的插接方向进行前后运动，从而带动柔性连接结构及充电枪头沿左右方向同步运动，其余结构均与实施例2相同。

实施例6：

参图12所示，本实施例中的充电桩通过动力模块进行驱动，充电桩可沿充电枪头的插接方向进行升降运动，从而带动柔性连接结构及充电枪头沿左右方向同步运动，其余结构均与实施例3相同。

实施例7：

参图13所示，本实施例中的充电桩通过动力模块进行驱动，充电桩可沿充电枪头的插接方向进行左右运动，从而带动柔性连接结构及充电枪头沿左右方向同步运动，其余结构均与实施例4相同。

实施例8：

参图14所示，本实施例中充电插座上的导向锥面与实施例2不同，其余结构均与实施例2相同。与实施例2不同的是，本实施例中的导向锥面的内轮廓和外轮廓由圆弧(上方和下方)和椭圆弧组合而成。

实施例9：

参图15所示，本实施例中充电插座上的导向锥面与实施例2不同，其余结构均与实施例2相同。与实施例2不同的是，本实施例中的导向锥面的内轮廓和外轮廓由圆弧和多段呈钝角的直线组合而成。

实施例10：

参图16所示，本实施例中充电插座上的导向锥面与实施例2不同，其余结构均与实施例2相同。与实施例2不同的是，本实施例中的导向锥面的内轮廓和外轮廓由圆弧和多段平行的直线组合而成。

当然，在其他实施例中，导向锥面的内轮廓和外轮廓为可由圆弧、曲线、直线等中一种或多种形成的封闭轮廓，此处不再一一举例说明。

当然，本发明中以自动充电装置中的柔性连接为例进行说明，在其他实施例中，柔性连接结构也可应用于其他插接设备中，此处不再进行详细说明。

由以上技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：

柔性连接结构可以根据充电插座的位姿随动变形，充电结束后柔性连接结构能够自动复位，解决了因充电插座位姿判断精度带来的插接问题；

导向柱和定位孔可以在插接时进行导向定位，提高了充电枪头和充电插座的插接精度。

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。