连接器安装装置及包含其的充电架的制作方法

1.本发明涉及一种连接器安装装置及包含其的充电架。


背景技术：

2.现有电动汽车的电池安装方式一般分为固定式和可换式，其中固定式的电池一般固定在汽车上，充电时直接以汽车作为充电对象。而可换式的电池一般采用活动安装的方式，电池包可以随时取下并放入充电仓位内以进行更换或充电，在更换或充电完毕后，再安装到车体上。
3.目前，电池包放置在充电架上，安装在充电架上的连接器沿竖直方向上下移动来实现与电池包电连接或液路连接。但是，根据不同型号电池包的长度对需要连接器连接的位置也不同，然而，连接器在充电架上的安装位置固定，因此，同一充电仓位无法适应多种不同型号的电池包充电，兼容性差。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中连接器在充电架上的安装位置固定，同一充电仓位无法适应多种不同型号的电池包充电，兼容性差的缺陷，提供一种连接器安装装置及包含其的充电架。
5.本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
6.一种连接器安装装置，被设置于充电仓位内，所述充电仓位用于承载电池包并对所述电池包充电，所述电池包的一侧具有第一连接器，所述连接器安装装置包括：
7.安装有第二连接器的安装架，所述第二连接器用于与所述第一连接器进行连接；
8.第一驱动机构，所述第一驱动机构连接于所述安装架并用于沿竖直方向驱动所述第二连接器沿靠近或远离所述第一连接器的方向移动，以使所述第二连接器与所述第一连接器实现连接或断开；
9.第二驱动机构，所述第二驱动机构连接于所述安装架并用于沿水平方向驱动所述安装架移动，以使所述第二连接器在竖直方向上与所述第一连接器对准。
10.在本方案中，采用上述结构形式，通过第二驱动机构连接于安装架并驱动安装架和沿第二连接器水平方向移动，从而可以根据不同型号电池包的长度来调整第二连接器的位置，使得第二连接器能够与不同位置的第一连接器在竖直方向上实现对准，保证第二连接器与第一连接器的精准对接；同时，实现同一充电仓位适应多种不同型号电池包的充电，兼容性更好。
11.另外，通过第一驱动机构来驱动第二连接器沿竖直方向运动以与设置在电池包上的第一连接器连接或断开，第二连接器运动无需占用充电仓位以外的空间，无需占用充电仓位之外的空间，能够有效节省充电仓位占用的安装空间，提高充电仓位的空间利用率；且利于减小充电仓位的体积，节约成本。
12.较佳地，所述连接器安装装置还包括至少一个导向机构，所述导向机构用于对所
述安装架进行导向，以使所述安装架在所述充电仓位内沿预设路径水平移动。
13.在本方案中，采用上述结构形式，导向机构具有导向功能，使得安装架和第二连接器沿预设路径移动，实现第二连接器与第一电连接器精确连接，且有效避免了第二连接器在移动的过程中产生偏移错位现象，大大提高了连接器安装装置的安全稳定性。
14.较佳地，所述导向机构包括导向杆和导向块，所述导向杆沿所述预设路径方向延伸设置，所述导向块上具有导向孔，所述导向杆的一端连接于所述安装架，所述导向杆的另一端穿过所述导向孔并在所述导向孔内移动。
15.在本方案中，采用上述结构形式，导向杆和导向块具有导向限定作用，通过导向杆在导向孔内移动，使得安装架和第二连接器沿预设路径方向移动，结构简单，安装设置非常方便。
16.较佳地，所述连接器安装装置还包括安装板，所述安装板与所述安装架间隔设置，所述第二驱动机构和所述导向块均安装设置于所述安装板上。
17.在本方案中，采用上述结构形式，通过安装板便于第二驱动机构和导向块的安装固定，安装连接方便，且移动稳定性高。
18.较佳地，所述连接器安装装置还包括弹性缓冲件，所述弹性缓冲件设置于所述安装板与所述安装架之间，且所述弹性缓冲件套设于所述导向杆。
19.在本方案中，采用上述结构形式，弹性缓冲件的两端分别抵靠作用在安装板和安装架上，实现弹性缓冲件对安装板提供作用力并有复位功能；且使得第二驱动机构驱动安装架沿水平方向能够平稳移动，能够保证安装架整体同步移动，避免安装架发生倾斜卡死，大大提高了连接器安装装置的运行稳定性。同时，弹性缓冲件套设于导向杆，有效避免了弹性缓冲件在使用过程中产生偏移错位现象，进一步提高了稳定性；且将弹性缓冲件设置在安装板与安装架之间，无需占用充电仓位以外的空间，结构更加紧凑，提高充电仓位的空间利用率。
20.较佳地，所述第一驱动机构包括导轨、滑块和驱动件，所述导轨沿竖直方向设置在所述安装架上，所述滑块设置在所述导轨上，所述第二连接器与所述滑块连接，所述驱动件设置在所述安装架和所述安装板之间，所述驱动件沿竖直方向布置，所述驱动件的驱动端与所述滑块或所述第二连接器连接。
21.在本方案中，采用上述结构形式，驱动件将直接作用力在滑块或第二连接器上并驱动滑块和第二连接器沿竖直方向移动，安装设置方便，且成本低。同时，导轨具有导向作用，有效避免了第二连接器在移动的过程中产生偏移错位现象，大大提高了连接器安装装置的安全稳定性。驱动件设置在安装架和安装板之间，利用安装架和安装板之间的间隔实现驱动件安装，利于节省安装空间。
22.较佳地，所述第一驱动机构包括导轨、滑块、驱动件和传动件，所述导轨沿竖直方向设置在所述安装架上，所述滑块设置在所述导轨上，所述第二连接器与所述滑块连接，所述驱动件和所述传动件均设置在所述安装架和所述安装板之间，所述驱动件沿与所述竖直方向不平行的第一方向布置，所述传动件一端与所述驱动件连接，另一端与所述第二连接器或所述滑块连接。
23.在本方案中，采用上述结构形式，利用传动件使得驱动件的布置位置进行调整以及避让，且驱动件和传动件在空间上均设置在安装架和安装板之间，从而无需占用充电仓
位以外的空间，充分利用充电仓位的安装空间，提高充电仓位的空间利用率；且利于减小充电仓位的体积，节约成本。同时，导轨具有导向作用，有效避免了第二连接器在移动的过程中产生偏移错位现象，大大提高了连接器安装装置的安全稳定性。
24.较佳地，所述导向块为直线轴承；或，所述导向块与所述导向杆之间设有衬套。
25.在本方案中，采用上述结构形式，摩擦力小，稳定性高，且安装设置方便，成本低。
26.较佳地，所述第二驱动机构包括驱动电机和丝杆，所述安装架螺纹连接于所述丝杆，所述驱动电机连接于所述丝杆并用于驱动所述丝杆旋转。
27.在本方案中，采用上述结构形式，驱动电机将提供驱动力并用于驱动丝杆的旋转，通过丝杆的旋转圈数来控制安装架和第二连接器沿水平方向的移动距离，从而实现第二连接器与第一连接器的精准对接，大大提高了连接器安装装置的稳定性。
28.较佳地，所述连接器安装装置还包括第一位置传感器和第二位置传感器，所述安装板上设置有限位柱，所述第一位置传感器设置在所述限位柱上，所述丝杆的端部设置有安装盘，所述第二位置传感器设置所述安装盘上。
29.在本方案中，采用上述结构形式，通过第一位置传感器和第二位置传感器实现对第二连接器的移动实现精确定位控，保证了第二连接器与第一连接器的精确对接，且便于操作控制，稳定性高。同时，无需占用充电仓位以外的空间，结构更加紧凑，提高充电仓位的空间利用率。
30.较佳地，所述第二驱动机构包括气缸、液压缸或电推杆。
31.较佳地，所述气缸、液压缸或电推杆上分别设置有最大行程限位部和最小行程限位部。
32.在本方案中，采用上述结构形式，通过最大行程限位部和最小行程限位部能够用于控制安装架和第二连接器沿水平方向上移动的最大位置和最小位置，有效避免了安装架和第二连接器因移动过度而造成的损坏，大大提高了连接器安装装置的安全稳定性。
33.一种充电架，所述充电架具有用于承载电池包并对所述电池包充电的充电仓位，所述充电架还包括如上所述的连接器安装装置，所述连接器安装装置设置于所述充电仓位内。
34.在本方案中，采用上述结构形式，通过第二驱动机构来驱动安装架和第二连接器沿水平方向运动，从而可以根据不同型号电池包的长度来调整第二连接器的位置，实现同一充电仓位适应多种不同型号电池包的充电，兼容性更好。同时，通过第一驱动机构来驱动第二连接器沿竖直方向运动以与设置在电池包上的第一连接器连接或断开，第二连接器运动无需占用充电仓位以外的空间，能够有效节省充电仓位占用的安装空间，提高充电仓位的空间利用率，利于减小充电架的体积，节约成本。
35.在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
36.本发明的积极进步效果在于：
37.本发明的连接器安装装置及包含其的充电架，通过第二驱动机构来驱动安装架和第二连接器沿水平方向运动，从而可以根据不同型号电池包的长度来调整第二连接器的位置，实现同一充电仓位适应多种不同型号电池包的充电，兼容性更好。同时，通过第一驱动机构来驱动第二连接器沿竖直方向运动以与设置在电池包上的第一连接器连接或断开，第
二连接器运动无需占用充电仓位以外的空间，能够有效节省充电仓位占用的安装空间，提高充电仓位的空间利用率，利于减小充电架的体积，节约成本。
附图说明
38.图1为本发明实施例的充电架的结构示意图。
39.图2为本发明实施例的连接器安装装置的结构示意图。
40.图3为本发明实施例的连接器安装装置的另一视角结构示意图。
41.图4为本发明实施例的连接器安装装置的部分结构示意图，其中省略了安装板。
42.附图标记说明：
43.充电架本体100
44.连接器安装装置10
45.第二连接器20
46.安装架1
47.第一驱动机构2
48.驱动件21
49.导轨22
50.滑块23
51.传动件24
52.第二驱动机构3
53.驱动电机31
54.丝杆32
55.安装盘33
56.导向机构4
57.导向杆41
58.导向块42
59.安装板5
60.限位柱51
61.弹性缓冲件6
62.第一位置传感器7
63.第二位置传感器8
具体实施方式
64.下面通过实施例的方式并结合附图来更清楚完整地说明本发明，但并不因此将本发明限制在的实施例范围之中。
65.如图1、图2、图3和图4所示，本实施例公开了一种充电架，其包括充电架本体100和若干个连接器安装装置10，其中，充电架本体100具有多个用于承载电池包并对电池包充电的充电仓位，多个充电仓位沿竖直方向间隔设置并用于承载电池包，多个连接器安装装置10与多个充电仓位一一对应设置，连接器安装装置10被设置于充电仓位内，连接器安装装置10用于与放置在充电仓位内的电池包进行电力的对接，实现对电池包进行充电的目的。
66.具体地，电池包的一侧具有第一连接器，连接器安装装置10包括安装有第二连接器20的安装架1、第一驱动机构2和第二驱动机构3，第二连接器20用于与第一连接器进行连接；第一驱动机构2连接于安装架1并用于沿竖直方向驱动第二连接器20沿靠近或远离第一连接器的方向移动，以使第二连接器20与第一连接器实现连接或断开。
67.在本实施例中，第一连接器位于电池包的上表面，第二连接器20安装设置在安装架1上，通过第一驱动机构2连接于安装架1并驱动第二连接器20沿竖直方向移动，当第二连接器20沿竖直方向向下移动，即沿靠近第一连接器的方向移动，使得第二连接器20与第一连接器相连接；当安装架1和第二连接器20沿竖直方向向上移动，即沿远离第一连接器的方向移动，使得第二连接器20与第一连接器相断开。通过第一驱动机构2来驱动第二连接器20沿竖直方向运动以与设置在电池包上的第一连接器连接或断开，第二连接器20运动无需占用充电仓位以外的空间，有效避免了第二连接器20的运动产生空间不够、需要向充电仓位之外空间扩展的技术问题，能够有效节省充电仓位占用的安装空间，提高充电仓位的空间利用率，利于减小充电架的体积，节约成本。
68.第二驱动机构3连接于安装架1并用于沿水平方向驱动安装架1移动，以使第二连接器20在竖直方向上与第一连接器对准。由于不同型号电池包的长度对需要安装设置第一连接器的位置不同，通过第二驱动机构3连接于安装架1并驱动安装架1沿水平方向移动，从而将会带动安装架1上的第二连接器20也沿水平方向驱动，从而可以根据不同型号电池包的长度来调整第二连接器20的位置，使得第二连接器20能够与不同位置的第一连接器在竖直方向上实现对准，保证第二连接器20与第一连接器的精准对接；同时，实现同一充电仓位适应多种不同型号电池包的充电，兼容性更好。
69.其中，第一连接器和第二连接器20可以为电连接器，以实现对电池包充电；也可以为液冷连接器，以实现对电池包的冷却降温。
70.连接器安装装置10还包括至少一个导向机构4，导向机构4用于对安装架1进行导向，以使安装架1在充电仓位内沿预设路径水平移动。导向机构4具有导向功能，使得安装架1和第二连接器20沿预设路径移动，实现第二连接器20与第一电连接器精确连接，且有效避免了第二连接器20在移动的过程中产生偏移错位现象，大大提高了连接器安装装置10的安全稳定性。
71.导向机构4包括导向杆41和导向块42，导向杆41沿预设路径方向延伸设置，导向块42上具有导向孔，导向杆41的一端连接于安装架1，导向杆41的另一端穿过导向孔并在导向孔内移动。导向杆41和导向块42具有导向限定作用，通过导向杆41在导向孔内移动，使得安装架1和第二连接器20沿预设路径方向移动，结构简单，安装设置非常方便。
72.其中，导向块42可以为直线轴承。摩擦力小，稳定性高，且安装设置方便，成本低。当然，导向块42与导向杆41之间也可以设有衬套。有效减小导向块42和导向杆41的损坏，稳定性高。
73.连接器安装装置10还包括安装板5，安装板5与安装架1间隔设置，第二驱动机构3和导向块42均安装设置于安装板5上。通过安装板5便于第二驱动机构3和导向块42的安装固定，使得安装架1相对于安装板5实现相对运动，安装连接方便，且移动稳定性高。
74.第二驱动机构3对应位于安装架1和安装板5的中间区域，导向机构4的数量为四个，四个导向机构4分别设置安装架1和安装板5的四个边角处。通过第二驱动机构3作用力
在安装架1的中间区域来驱动第二连接器20沿水平方向移动，同时通过四个导向机构4对安装架1和第二连接器20进行导向，使得第二连接器20平稳移动，有效避免了第二连接器20上存在压紧力不等的情况发生，大大提高了连接器安装装置10的安全稳定性。需要说明的是，本实施例中“中间区域”指靠近中间的区域，并非绝对正中间的点。优选地，“中间区域”为靠近安装架1和安装板5上部的中间位置。
75.连接器安装装置10还包括弹性缓冲件6，弹性缓冲件6设置于安装板5与安装架1之间，且弹性缓冲件6套设于导向杆41。弹性缓冲件6的两端分别抵靠作用在安装板5和安装架1上，实现弹性缓冲件6对安装板5提供作用力并有复位功能；且使得第二驱动机构3驱动安装架1沿水平方向能够平稳移动，确保安装架1的四个角同步运动，从而能够保证安装架1整体同步移动，避免安装架1发生倾斜卡死，大大提高了连接器安装装置10的运行稳定性。同时，弹性缓冲件6套设于导向杆41，有效避免了弹性缓冲件6在使用过程中产生偏移错位现象，进一步提高了稳定性；且将弹性缓冲件6设置在安装板5与安装架1之间，无需占用充电仓位以外的空间，结构更加紧凑，提高充电仓位的空间利用率。
76.在本实施例中，第一驱动机构2包括驱动件21、导轨22、滑块23和传动件24，导轨22沿竖直方向设置在安装架1上，滑块23设置在导轨22上，第二连接器20与滑块23连接，驱动件21和传动件24均设置在安装架1和安装板5之间，驱动件21沿与竖直方向不平行的第一方向布置，传动件24一端与驱动件21连接，另一端与第二连接器20或滑块23连接。
77.具体地，驱动件21用于为第二连接器20提供运动驱动力，驱动件21沿水平方向布置并沿水平方向提供驱动力至传动件24，传动件24将受到驱动力而张开或者收缩，从而驱动第二连接器20或滑块23沿竖直方向运动。利用传动件24使得驱动件21的布置位置进行调整以及避让，且驱动件21和传动件24在空间上均设置在安装架1和安装板5之间，从而无需占用充电仓位以外的空间，充分利用充电仓位的安装空间，提高充电仓位的空间利用率；且利于减小充电仓位的体积，节约成本。同时，导轨22具有导向作用，使得滑块23和第二连接器20均沿竖直方向移动，有效避免了第二连接器20在移动的过程中产生偏移错位现象，大大提高了连接器安装装置10的安全稳定性。
78.如图4所示，传动件24的具体结构如下，传动件24具有由上至下依次连接的固定端、活动点和做动端，固定端可转动地设置在相对固定位置，如安装架1上或其相对固定的位置，做动端与第二连接器20或滑块23连接，活动点作为固定端和做动端之间的铰接点与驱动件21连接，驱动件21驱动活动点沿水平方向移动，通过固定端、做动端、活动点之间的转动换向以带动第二连接器20沿竖直方向移动。
79.其中，驱动件21可以采用气压、液压或者电驱动方式来提供驱动力。如图3所示，驱动件21安装在安装架1上，在其它实施例中，驱动件21也可以直接安装在充电架本体100上，本实施例并不做具体限定。
80.在另一个实施例中，第一驱动机构2也可以不包括传动件24，即第一驱动机构2包括导轨22、滑块23和驱动件21，导轨22沿竖直方向设置在安装架1上，滑块23设置在导轨22上，第二连接器20与滑块23连接，驱动件21设置在安装架1和安装板5之间，驱动件21沿竖直方向布置，驱动件21的驱动端与滑块23或第二连接器20连接。驱动件21将直接作用力在滑块23或第二连接器20上并驱动滑块23和第二连接器20沿竖直方向移动，安装设置方便，且成本低。驱动件21设置在安装架1和安装板5之间，利用安装架1和安装板5之间的间隔实现
驱动件21安装，利于节省安装空间。
81.在本实施例中，第二驱动机构3包括驱动电机31和丝杆32，安装架1螺纹连接于丝杆32，驱动电机31连接于丝杆32并用于驱动丝杆32旋转。驱动电机31将提供驱动力并用于驱动丝杆32的旋转，通过丝杆32的旋转圈数来控制安装架1和第二连接器20沿水平方向的移动距离，从而实现第二连接器20与第一连接器的精准对接，大大提高了连接器安装装置10的稳定性。
82.连接器安装装置10还包括第一位置传感器7和第二位置传感器8，安装板5上设置有限位柱51，第一位置传感器7设置在限位柱51上，丝杆32的端部设置有安装盘33，第二位置传感器8设置安装盘33上。第一位置传感器7设置在安装板5的限位柱51上，限位柱51贯穿安装板5设置，其部分位于安装板5和安装架1之间，部分位于安装板5外侧，第一位置传感器7设置在限位柱51位于安装板5外侧的部分上，通过第一位置传感器7用于对安装架1进行最小行程限位检测；第二位置传感器8设置在丝杆32端部的安装盘33上，通过第二位置传感器8用于对安装架1进行最大行程限位检测。具体地，安装盘33只跟随丝杆32转动而不会随丝杆32转动发生水平方向的移动，进一步地，安装盘33通过开口销固定在丝杆32端部。更进一步地，为保证弹性缓冲件6分别与安装板5和安装架1稳定抵接，安装架1的运动最大行程不大于弹性缓冲件6的最大形变量。
83.本实施例中，通过设置第一位置传感器7和第二位置传感器8检测安装架1的位置可以控制第二驱动机构3的开关，从而实现对安装架1的移动实现精确定位控制，保证安装架1不会与安装板5发生碰撞，也不会超出最大形成发生缓冲失效而造成运动卡死。进一步地，限位柱51和安装盘33还能够对安装架1进行机械限位，一旦第二驱动机构3发生故障，限位柱51位于安装板5和安装架1之间的部分能够与安装架1抵接以避免安装架1碰撞安装板5造成部件损坏，安装盘33能够与安装架1抵接以避免安装架1从丝杆32上脱落而造成部件损坏。
84.更进一步地，本实施例中，将第一位置传感器7和第二位置传感器8分别安装设置在安装板5和丝杆32上，无需占用充电仓位以外的空间，结构更加紧凑，提高充电仓位的空间利用率。其中，为避免干涉，第二位置传感器8位于第二连接器20的上方。
85.在另一个实施例中，还可以在丝杆32上设置有最大行程限位部和最小行程限位部，最大行程限位部和最小行程限位部为机械结构，通过最大行程限位部和最小行程限位部来控制安装架1和第二连接器20的移动范围。当然，也可以在驱动电机31的驱动杆上设置机械限位结构来限制安装架1和第二连接器20的移动范围，本实施例并不做具体限定。
86.在其他实施例中，第二驱动机构3包括气缸、液压缸或电推杆。第二驱动机构3也可以采用气压、液压或者电驱动的方式来驱动安装架1和第二连接器20沿水平方向移动，本实施例并不做具体限定。
87.气缸、液压缸或电推杆上分别设置有最大行程限位部和最小行程限位部。通过最大行程限位部和最小行程限位部能够用于控制安装架1和第二连接器20沿水平方向上移动的最大位置和最小位置，有效避免了安装架1和第二连接器20因移动过度而造成的损坏，大大提高了连接器安装装置10的安全稳定性。在另一个实施例中，最大行程限位部和最小行程限位部可以采用传感器，通过传感器来检测安装架1和第二连接器20的位置以控制第二驱动机构3的开关。
88.虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。