充电模块及基站的制作方法

1.本技术涉及智能设备技术领域，尤其涉及一种充电模块及基站。


背景技术：

2.目前扫地机器人等自移动设备的充电原理大都是通过金属充电片接触的方式实现充电功能。但是这种对接形式在对接的瞬间可能会有打火现象，使得金属充电片的表面瞬间放电氧化变黑。由于充电片一直处于通电状态，长时间使用会使充电片表面的氧化面积变大、接触面积变小，容易导致接触不良、触发充电保护。


技术实现要素：

3.本技术的目的在于提供一种充电模块及基站，其可以有效避免自移动设备在充电瞬间发生打火的问题，提高自移动设备的充电可靠性。
4.第一方面，本技术实施例提供了一种基站，用于向自移动设备提供电能，自移动设备包括待充电弹片，该基站包括：主板组件，包括控制模块和电源模块；和充电模块，包括至少一个开关件和一对充电片组件，充电片组件包括充电座，且充电座内设置有可伸缩的充电片，以导通或者断开开关件，充电片能够与待充电弹片接触，且充电片通过第一线束与电源模块电连接，控制模块在开关件导通后延迟预设时间控制电源模块向充电片供电。
5.在一种可能的实现方式中，充电模块包括：第一壳体，具有间隔设置的两个开口；第二壳体，与第一壳体相对设置，第二壳体远离第一壳体的一侧设置有至少一个开关件；以及一对充电片组件，可活动地夹设于第一壳体与第二壳体之间，每个充电片组件包括充电座、设置于充电座上的导柱及套设于导柱外周侧的弹性件，充电座背离导柱的一侧从开口向外凸出，且充电座内设置有朝向开口一端延伸的充电片；其中，在第一状态时，至少一个充电片组件的充电座在待充电弹片的推力作用下推动导柱从第二壳体伸出并导通开关件，在第二状态时，至少一个充电片组件的导柱通过弹性件复位并断开开关件。
6.在一种可能的实现方式中，第二壳体远离第一壳体的一侧设置有间隔分布的两个开关件，在第一状态时，两个充电片组件的充电座分别在外力作用下推动导柱从第二壳体伸出并导通开关件，在第二状态时，两个充电片组件的导柱分别通过弹性件复位并断开开关件。
7.在一种可能的实现方式中，充电片的一端嵌入导柱内，并与第一线束电连接，另一端嵌入充电座内，并暴露于充电座的外侧，充电座还设置有允许第一线束穿过的线束孔。
8.在一种可能的实现方式中，第二壳体包括本体部和由本体部朝向第一壳体延伸的两个限位部，每个限位部上设置有允许导柱穿过的第一定位孔，开关件设置于限位部背离第一壳体的一侧，且在第一状态时，充电座朝向导柱的一侧抵接至限位部。
9.在一种可能的实现方式中，开关件为微动开关，其包括悬臂伸出的摆杆，在第一状态时，充电座在外力作用下推动导柱从第一定位孔伸出，并推动摆杆转动，以使摆杆对应的动触点与微动开关的定触点接触导通并发送电信号。
10.在一种可能的实现方式中，导柱与微动开关的动触点所在的平面之间的距离l的取值范围为：0.3mm≤l≤3mm。
11.在一种可能的实现方式中，第二壳体的限位部背离第一壳体的一侧设置有支撑柱和固定柱，微动开关穿过支撑柱，并通过与固定柱螺纹配合的紧固件将其压合至第二壳体上。
12.在一种可能的实现方式中，开关件为对射光电开关，包括相对设置的发射端和接收端，在第一状态时，充电座在外力作用下推动导柱从第一定位孔伸出，并进入发射端和接收端之间，以使开关件发送电信号。
13.在一种可能的实现方式中，第二壳体朝向第一壳体的一侧设置有电路板组件，开关件通过第二线束与电路板组件电连接。
14.在一种可能的实现方式中，每个充电片组件的充电座上还设置有与导柱同侧且间隔的定位柱，第二壳体上对应设置有允许两个定位柱穿过的两个第二定位孔。
15.在一种可能的实现方式中，一对充电片组件的充电座镜像设置，两个定位柱相对的一侧分别形成有第一平面，第二定位孔对应设置有与第一平面贴合的第二平面。
16.在一种可能的实现方式中，第一壳体和第二壳体中的任一者设置有卡扣，第一壳体和第二壳体中的另一者设置有与卡扣配合的卡槽。
17.第二方面，本技术实施例提供了一种充电模块，包括：第一壳体，具有间隔设置的两个开口；第二壳体，与第一壳体相对设置，第二壳体远离第一壳体的一侧设置有至少一个开关件；以及一对充电片组件，可活动地夹设于第一壳体与第二壳体之间，每个充电片组件包括充电座、设置于充电座上的导柱及套设于导柱外周侧的弹性件，充电座背离导柱的一侧从开口向外凸出，且充电座内设置有朝向开口一端延伸的充电片；其中，在第一状态时，至少一个充电片组件的充电座在外力作用下推动导柱从第二壳体伸出并导通开关件，在第二状态时，至少一个充电片组件的导柱通过弹性件复位并断开开关件。
18.本技术实施例提供的充电模块及基站，该基站包括主板组件和充电模块，主板组件包括控制模块和电源模块，充电模块包括至少一个开关件和一对充电片组件，充电片组件包括充电座，且充电座内设置有可伸缩的充电片，以导通或者断开开关件，充电片能够与自移动设备的待充电弹片接触，且充电片通过第一线束与电源模块电连接，控制模块在开关件导通后延迟预设时间控制电源模块向充电片供电。由此，通过在基站中增加了延时通电功能，可以防止充电片与待充电弹片在对接的瞬间发生打火，避免在充电片的表面形成氧化层导致接触不良，提高自移动设备的充电可靠性。
附图说明
19.为了更清楚地说明本技术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，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，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。另外，在附图中，相同的部件使用相同的附图标记，且附图并未按照实际的比例绘制。
20.图1示出本技术实施例提供的基站的结构示意图；
21.图2示出本技术实施例提供的一种充电模块的分解结构图；
22.图3示出图2所示的充电模块的充电片组件的结构示意图；
23.图4示出图2所示的充电模块的第二壳体的结构示意图；
24.图5示出图2所示的充电模块的横向剖面图。
25.附图标记说明：
26.1、充电模块；11、第一壳体；111、开口；112、卡扣；113、抵接柱；12、第二壳体；120、本体部；121、限位部；1211、第一定位孔；1212、第二定位孔；122、卡槽；123、支撑柱；124、固定柱；13、开关件；131、摆杆；14、充电片组件；140、弹性件；141、充电座；142、导柱；143、定位柱；144、充电片；145、线束孔；1411、基座；1412、凸部；p1、第一平面；p2、第二平面；15、电路板组件；16、紧固件；17、第二线束；18、第一线束；
27.2、主板组件；21、控制模块；22、电源模块；23、待充电弹片。
具体实施方式
28.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
29.图1示出本技术实施例提供的基站的结构示意图。
30.本技术实施例提供了一种基站，用于向自移动设备提供电能，所述自移动设备包括待充电弹片23，自移动设备可以为例如但不限于扫地机器人、割草机器人等。
31.如图1所示，基站包括充电模块1和主板组件2。充电模块1包括至少一个开关件13和一对充电片组件14，充电片组件14包括充电座141，且充电座141内设置有可伸缩的充电片144，以导通或者断开开关件13，充电片144能够与待充电弹片23接触。主板组件2包括控制模块21和电源模块22，充电片144通过第一线束18与电源模块22电连接，控制模块21在开关件13导通后延迟预设时间控制电源模块22向充电片144供电。预设时间可以为例如但不限于1s～3s。
32.可选地，充电模块1的充电片144的数量为两个，分别为正极充电片和负极充电片，相应地，自移动设备的待充电弹片23的数量为两个，通过正极充电片和负极充电片与对应的待充电弹片23的接触并导通，实现自移动设备的自充电功能。
33.相关技术中，充电片144与待充电弹片23在对接的瞬间可能会有打火现象，使得充电片144的表面瞬间放电氧化变黑。由于充电片144对接后一直处于通电状态，长时间使用会使充电片144表面的氧化面积变大、接触面积变小，容易导致接触不良、触发充电保护接触。本技术中，开关件13导通后延迟预设时间向控制模块21发送电信号，从而可以在基站中增加延时通电功能，防止充电片144与待充电弹片23在对接的瞬间发生打火，避免在充电片144的表面形成氧化层导致接触不良，提高自移动设备的充电可靠性。
34.下面结合附图详细说明本技术实施例提供的充电模块的具体结构。
35.图2示出本技术实施例提供的一种充电模块的分解结构图，图3示出图2所示的充电模块的充电片组件的结构示意图。
36.如图2和图3所示，本技术实施例提供的一种充电模块1，包括第一壳体11、第二壳体12和一对充电片组件14。
37.第一壳体11具有间隔设置的两个开口111，第二壳体12与第一壳体11相对设置，第二壳体12远离第一壳体11的一侧设置有至少一个开关件13。
38.一对充电片组件14可活动地夹设于第一壳体11与第二壳体12之间，每个充电片组件14包括充电座141、设置于充电座141上的导柱142及套设于导柱142外周侧的弹性件140，充电座141背离导柱142的一侧从开口111向外凸出，且充电座141内设置有朝向开口111一端延伸的充电片144。如前所述，一对充电片组件14中的充电片144分别为正极充电片和负极充电片。可选地，弹性件140为套设于导柱142外周侧的压缩弹簧。
39.其中，在第一状态时，至少一个充电片组件14的充电座141在待充电弹片23的推力作用下推动导柱142从第二壳体12伸出并导通开关件13，在第二状态时，至少一个充电片组件14的导柱142通过弹性件140复位并断开开关件13。
40.可选地，开关件13的数量为一个，且开关件13与一对充电片组件14中的任一者对应设置。当自移动设备进入基站后，其待充电弹片23与充电模块1的充电片组件14对接接触，并对充电座141产生推力，使得充电座141在该推力的作用下推动导柱142从第二壳体12伸出并导通开关件13。开关件13导通后向主板组件2的控制模块21发送电信号，控制模块21接收到电信号后延迟预设时间，再控制电源模块22向两个充电片144供电。充电完毕后，自移动设备的待充电弹片23与充电模块1的充电片组件14不再接触，导柱142通过弹性件140复位并断开开关件13，开关件13向主板组件2的控制模块21发送电信号，以使控制模块21接收到电信号后控制电源模块22不再向两个充电片144供电。
41.本技术实施例提供的充电模块1及基站，该基站包括主板组件2和充电模块1，充电模块1包括可活动地夹设于第一壳体11与第二壳体12之间的一对充电片组件14，且第二壳体13远离第一壳体11的一侧设置有至少一个开关件13，每个充电片组件14包括充电座141、设置于充电座141上的导柱142及套设于导柱142外周侧的弹性件140，充电座141背离导柱142的一侧从开口111向外凸出，导柱142上设置有沿自身长度方向延伸并从充电座141的一端伸出的充电片144；其中，在第一状态时，至少一个充电片组件14的充电座141在外力作用下推动导柱142从第二壳体12伸出并导通开关件13，在第二状态时，至少一个充电片组件14的导柱142通过弹性件140复位并断开开关件13。其中，充电模块1的充电片144位于充电座141的一端能够与自移动设备的待充电弹片23接触，且充电片144与主板组件2的电源模块22电连接，主板组件2的控制模块21在充电模块1的开关件13导通后延迟预设时间控制电源模块22向充电片144供电。由此，通过在基站中增加了延时通电功能，可以防止充电片144与待充电弹片23在对接的瞬间发生打火，避免在充电片144的表面形成氧化层导致接触不良，提高自移动设备的充电可靠性。
42.在一些实施例中，第二壳体12远离第一壳体11的一侧设置有间隔分布的两个开关件13，在第一状态时，两个充电片组件14的充电座141分别在外力作用下推动导柱142从第二壳体12伸出并导通开关件13，在第二状态时，两个充电片组件14的导柱142分别通过弹性件140复位并断开开关件13。
43.本实施例中，开关件13的数量为两个，分别与两个充电片组件14一一对应设置，可以使两个充电片组件14的导柱142受到的轴向力大小相等，进而使两个充电片144与两个待充电弹片23之间的接触力及接触面积大小相等，避免其中一个充电片144与对应的待充电弹片23接触不良而影响充电效果。
44.在一些实施例中，充电片144的一端嵌入导柱142内，并与第一线束18电连接，另一端嵌入充电座141内，并暴露于充电座141的外侧，充电座141还设置有允许第一线束18穿过的线束孔145。
45.如图3所示，充电座141包括基座1411和设置于基座1411上的凸部1412，凸部1412从开口111向外凸出，基座1411远离凸部1412的一侧设置有导柱142；充电片144包括相互连接的第一充电部和第二充电部，第一充电部嵌入导柱142上，第二充电部嵌入基座1411和凸部1412，并暴露于凸部1412的外侧。
46.第一线束18的一端与嵌入导柱142内的充电片144焊接连接，另一端穿过充电座141上的线束孔145后与主板组件2的电源模块22电连接，以实现供电。可选地，第一线束18与主板组件2的电源模块22电连接的一端设置有连接器公端或者母端，主板组件2设置有对应的连接器母端或者公端，以实现快速对接。
47.图4示出图2所示的充电模块的第二壳体的结构示意图。
48.在一些实施例中，第二壳体12包括本体部120和由本体部120朝向第一壳体11延伸的两个限位部121，每个限位部121上设置有允许导柱142穿过的第一定位孔1211，开关件13设置于限位部121背离第一壳体11的一侧，且在第一状态时，充电座141朝向导柱142的一侧抵接至限位部121。
49.如图4所示，在第一状态时，当充电座141朝向导柱142的一侧抵接至限位部121时，弹性件140压缩至极限或者压缩量较大，充电座141朝远离开口111一侧移动，带动导柱142穿过第一定位孔1211并抵接至开关件13，使得开关件13导通发送电信号。同时，弹性件140对充电座141产生较大的弹性力，使得充电座141一端的充电片144与待充电弹片23之间紧密接触。在第二状态时，自移动设备离开基站，使得待充电弹片23与充电片144断开连接，弹性件140的弹性力释放，推动充电座141朝向开口111一侧移动，带动导柱142从开关件13处退出复位，从而断开开关件13。
50.图5示出图2所示的充电模块的横向剖面图。
51.在一些实施例中，开关件13为微动开关，其包括悬臂伸出的摆杆131，在第一状态时，充电座141在外力作用下推动导柱142从第一定位孔1211伸出，并推动摆杆131转动，以使摆杆131对应的动触点与微动开关的定触点接触导通并发送电信号。
52.如图5所示，微动开关的摆杆131靠近导柱142的一端与微动开关连接，另一端为自由端，在第一状态时，充电座141在外力作用下推动导柱142从第一定位孔1211伸出，并推动摆杆131转动，摆杆131转动的过程中抵压对应的动触点，以使动触点与定触点接触导通。在第二状态时，导柱142从摆杆131处退出复位，摆杆131及其对应的动触点复位，以使动触点与定触点断开。
53.在一些实施例中，导柱142与微动开关的动触点所在的平面之间的距离l的取值范围为：0.3mm≤l≤3mm。
54.如图5所示，在一个示例中，导柱142与微动开关的动触点所在的平面之间的距离l＝0.8mm.，当距离l的尺寸大于3mm时，导柱142与微动开关的摆杆131之间的距离太远，可能无法触发微动开关。当距离l小于0.3mm时，导柱142与微动开关的摆杆131之间的距离太近，可能会碰伤甚至损坏摆杆131。距离l的取值范围在0.3mm与3mm之间，既可以保证微动开关被触发，又可以避免微动开关的摆杆131由于碰撞被损坏。
55.在一些实施例中，第二壳体12的限位部121背离第一壳体11的一侧设置有支撑柱123和固定柱124，微动开关穿过支撑柱123，并通过与固定柱124螺纹配合的紧固件16将其压合至第二壳体12上。
56.如图2和图5所示，微动开关通过两个支撑柱123进行定位，防止其在水平面内转动或者移动，然后通过紧固件16的螺帽将微动开关压合至第二壳体12上，防止其在竖直方向移动，从而将微动开关紧固至第二壳体12上，防止微动开关在导柱142抵接至摆杆131的过程中松动而无法输出电信号，提高开关件13的可靠性。
57.在一些实施例中，开关件13为对射光电开关，包括相对设置的发射端和接收端，在第一状态时，充电座141在外力作用下推动导柱142从第一定位孔1211伸出，并进入发射端和接收端之间，以使开关件13发送电信号。
58.对射光电开关将发射端和接收端之间光的强弱变化转化为电流的变化以达到探测的目的。在第一状态时，导柱142从第一定位孔1211伸出并进入发射端和接收端之间，遮挡住发射端与接收端之间的光线，从而可以转化为电流的变化，产生电信号。在第二状态时，导柱142从发射端和接收端之间退出，无法遮挡发射端与接收端之间的光线，从而无法产生电信号。
59.在一些实施例中，第二壳体12朝向第一壳体11的一侧设置有电路板组件15，开关件13通过第二线束17与电路板组件15电连接。
60.如图2和图5所示，第二壳体12朝向第一壳体11的一侧设置有电路板组件15，开关件13通过第二线束17与电路板组件15电连接。开关件13产生的电信号发送至电路板组件15，电路板组件15与主板组件2通信连接，从而可以将开关件13导通后产生的电信号发送至主板组件2的控制模块21。可选地，第二线束17与电路板组件15电连接的一端设置有连接器公端或者母端，电路板组件15设置有对应的连接器母端或者公端，以实现快速对接。
61.在一个示例中，电路板组件15包括延时模块，延时模块在开关件13导通后延迟预设时间后向主板组件2的控制模块21发送电信号，然后控制模块21控制电源模块22向充电片144供电。在另一个示例中，主板组件2包括延时模块，开关件13产生的电信号发送至电路板组件15，电路板组件15将电信号发送至主板组件2的控制模块21，控制模块21接收到电信号后，通过延时模块延迟预设时间再控制电源模块22向充电片144供电。
62.在一些实施例中，每个充电片组件14的充电座141上还设置有与导柱142同侧且间隔的定位柱143，第二壳体12上对应设置有允许两个定位柱143穿过的两个第二定位孔1212。
63.如图3所示，定位柱143与导柱142位于充电座141的同侧且间隔设置，第二壳体12上对应设置有允许定位柱143穿过的第二定位孔1212以及允许导柱142穿过的第一定位孔1211，定位柱143与导柱142可以防止充电片组件14在运动过程中发生偏转，进而影响开关件13输出电信号的及时性和准确性，进一步提高开关件13的可靠性。
64.在一些实施例中，一对充电片组件14的充电座141镜像设置，两个定位柱143相对的一侧分别形成有第一平面p1，第二定位孔1212对应设置有与第一平面p1贴合的第二平面p2。
65.如图3和图4所示，一对充电片组件14的充电座141镜像设置，且充电座141的线束孔145位于外侧，便于将第一线束18引出至主板组件2。另外，一对充电片组件14通过定位柱
143上设置的第一平面p1与第二定位孔1212对应设置的第二平面p2的配合进行防呆设计，防止将正极充电片144与负极充电片144的位置混淆而无法引出第一线束18，或者第一线束18的位置对调后长度不足无法引出至主板组件2。
66.在一些实施例中，第一壳体11和第二壳体12中的任一者设置有卡扣，第一壳体11和第二壳体12中的另一者设置有与卡扣配合的卡槽。
67.如图1所示，第一壳体11设置有卡扣112，第二壳体12设置有与卡扣112配合的卡槽122，卡扣112与卡槽122的数量可以为多个，如此通过卡接连接可以实现第一壳体11与第二壳体12之间的快速拆卸与组装。
68.下面结合具体应用场景，对本实施例提供的技术方案进行说明。
69.如图1和图5所示，本技术实施例提供了一种基站，该基站用于为例如但不限于扫地机器人、割草机器人等自移动设备提供电能。基站包括充电模块1和主板组件2，主板组件2包括控制模块21和电源模块22。为了便于描述，本技术以扫地机器人为例进行说明。
70.当扫地机器人的电量不足时，需要返回到基站进行充电。扫地机器人到达基站后，将其待充电弹片23与基站的充电模块1的充电片144进行对接接触，从而对充电模块1的充电座141产生推力，使得充电座141在该推力的作用下推动导柱142从第二壳体12伸出并导通开关件13。具体地，开关件13为微动开关，导柱142从第二壳体12伸出并推动微动开关的摆杆131转动，摆杆131转动的过程中抵压对应的动触点，以使动触点与定触点接触导通。开关件13导通后向主板组件2的控制模块21发送第一电信号，控制模块21接收到第一电信号后延迟预设时间，再控制电源模块22向充电片144供电。
71.自移动设备充电完毕后离开基站，待充电弹片23与充电片144不再接触，导柱142通过弹性件140复位并断开开关件13，此时导柱142从摆杆131处退出复位，摆杆131及其对应的动触点复位，以使动触点与定触点断开。然后开关件13向主板组件2的控制模块21发送第二电信号，以使控制模块21接收到第二电信号后控制电源模块22断电，不再向充电片144供电。
72.本技术中，通过在基站中增加了延时通电功能，可以防止充电片144与待充电弹片23在对接的瞬间发生打火，避免在充电片144的表面形成氧化层导致接触不良，提高自移动设备的充电可靠性。
73.应当指出，在说明书中提到的“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”、“一些实施例”等表示所述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但未必每个实施例都包括该特定特征、结构或特性。此外，这样的短语未必是指同一实施例。此外，在结合实施例描述特定特征、结构或特性时，结合明确或未明确描述的其他实施例实现这样的特征、结构或特性处于本领域技术人员的知识范围之内。
74.应当容易地理解，应当按照最宽的方式解释本公开中的“在
……
上”、“在
……
以上”和“在
……
之上”，以使得“在
……
上”不仅意味着“直接处于某物上”，还包括“在某物上”且其间具有中间特征或层的含义，并且“在
……
以上”或者“在
……
之上”不仅包括“在某物以上”或“之上”的含义，还可以包括“在某物以上”或“之上”且其间没有中间特征或层(即，直接处于某物上)的含义。
75.此外，文中为了便于说明可以使用空间相对术语，例如，“下面”、“以下”、“下方”、“以上”、“上方”等，以描述一个元件或特征相对于其他元件或特征的如图所示的关系。空间
相对术语意在包含除了附图所示的取向之外的处于使用或操作中的器件的不同取向。装置可以具有其他取向(旋转90度或者处于其他取向上)，并且文中使用的空间相对描述词可以同样被相应地解释。
76.需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
77.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围。