申请/专利权人：国网山东省电力公司桓台县供电公司;张传坤;张远镇

申请日：2017-07-24

公开（公告）日：2023-12-19

公开（公告）号：CN107351714B

主分类号：B60L53/12

分类号：B60L53/12;B60L53/38;B60L53/31

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.12.19#授权;2017.12.12#实质审查的生效;2017.11.17#公开

摘要：本发明提供一种摆臂式强制连接自寻址充电连接装置，属于充电装置领域，包括与充电桩的充电模块连接的无线充电头和与车载电池连接的无线充电座，充电桩内设置电机，电机的输出轴穿过充电桩的外壳露出充电桩，电机的输出端上固定有摆臂，摆臂上设有直线电机轨道，直线电机轨道上安装有动子，动子上安装有动力装置，动力装置带动无线充电头前后移动与无线充电座对接，充电桩内设有定位装置，定位装置接收充电桩的充电管理系统的动作指令，定位装置控制摆臂的摆动，控制直线电机轨道带动定子在直线电机轨道上移动，控制气缸的伸缩，可以使充电桩与电动车自动对接充电，避免了使用充电线以及人工的介入，降低了充电的危险性。

主权项：1.一种摆臂式强制连接自寻址充电连接装置，包括与充电桩的充电模块连接的无线充电头和与车载电池连接的无线充电座，其特征在于，充电桩内设置电机，电机的输出轴穿过充电桩的外壳露出充电桩，电机的输出端上固定有摆臂，摆臂上设有直线电机轨道，直线电机轨道上安装有动子，动子上安装有动力装置，动力装置带动无线充电头前后移动与无线充电座对接，充电桩内设有定位装置，定位装置接收充电桩的充电管理系统的动作指令，定位装置控制摆臂的摆动，控制直线电机轨道带动定子在直线电机轨道上移动，控制气缸的伸缩；无线充电头上设有激光接收器，激光接收器的信号输出端连接到定位装置，无线充电座上设有激光发射器，摆臂带动无线充电头于直线电机轨道一端上下摆动，摆动一次后，动子在直线电机轨道上向另一端移动一次，然后摆臂带动无线充电头继续摆动，并依次形成循环，直至激光接收器接收到激光发射器的激光时，摆臂停止运动；直线电机轨道平行安装在摆臂上，直线电机导轨上设有滑动槽，滑动槽的两个侧壁上均设有限位槽，动子位于滑动槽内，动子的侧壁上设有固定头，固定头位于限位槽内，动子的最底部设有直线电机动子，滑动槽底部设置直线定子，动子顶部设置安装块，气缸安装在安装块上；无线充电头包括安装座，安装座上设置铁芯A，铁芯A外围设有线圈A，铁芯A为环形，激光接收器位于环形铁芯A的内环内，安装座上安装有圆台形的绝缘罩；无线充电座安装在车体上，无线充电桩设有底座，以及安装在底座上的铁芯B、线圈B和激光发生器，底座通过四根伸缩杆铰接在车体上，伸缩杆上套有弹簧，车体上设有护线井，线圈与车体内的电池连接的连接线穿过护线井进入车体内，连接线位于护线井外部分包裹有护线管，护线管一端卡接于护线井内，底座上设有包裹在线圈外围的适应套，适应套的外表面形状及尺寸与绝缘罩的内表面形状及尺寸相对应，使无线充电座进入绝缘罩后可以被绝缘罩限位；摆臂由水平位置向上旋转60度，然后回到水平位置，并继续向下旋转60度，然后回归水平位置，随后直线电机动子由直线电机轨道一端向另一端移动0.5CM，同时激光接收器的光线采集面积为1CM，然后依此顺序循环运行，直至激光接收器接收到激光，并将信号迅速传输到定位装置，定位装置急停摆臂，并取消直线电机动子的后续运动逻辑，同时控制气缸带动无线充电头强行与无线充电座接触，使其进行无线充电，充电完成后，首先气缸带动无线充电头收回，然后摆臂旋转到水平位置，最后动子带动无线充电头回到直线电机轨道的初始位置。

全文数据：摆臂式强制连接自寻址充电连接装置技术领域[0001]本发明提供一种摆臂式强制连接自寻址充电连接装置，属于充电装置领域。背景技术[0002]现有的电动车辆到达充电站充电的充电流程为，车辆进入充电站，将车辆停放到充电桩的充电车位内，然后驾驶员离开车辆并在充电桩上刷卡，然后由充电人员将充电枪从充电桩上取下，插入充电桩的插座，然后由充电粧对电动车辆进行充电。[0003]但是现有的问题为：[0004]1充电桩与充电枪之间连接的充电枪连接线一般较长，有时会散布在地上，过往的电动车会将充电连接线的绝缘皮压坏，导致线芯裸露，发生漏电的情况。[0005]2充电人员在进行充电时需要手持充电枪与充电插座进行对接，在工作过程中，也会发生因操作不当而造成的触电至伤残的事故。发明内容[0006]本发明目在于提供一种摆臂式强制连接自寻址充电连接装置，可以最大的效率的应用每台充电粧的充电功率。[0007]本发明所述的摆臂式强制连接自寻址充电连接装置，包括与充电桩的充电模块连接的无线充电头和与车载电池连接的无线充电座，充电桩内设置电机，电机的输出轴穿过充电桩的外壳露出充电桩，电机的输出端上固定有摆臂，摆臂上设有直线电机轨道，直线电机轨道上安装有动子，动子上安装有动力装置，动力装置带动无线充电头前后移动与无线充电座对接，充电桩内设有定位装置，定位装置接收充电桩的充电管理系统的动作指令，定位装置控制摆臂的摆动，控制直线电机轨道带动定子在直线电机轨道上移动，控制气缸的伸缩；[0008]无线充电头上设有激光接收器，激光接收器的信号输出端连接到定位装置，无线充电座上设有激光发射器，摆臂带动无线充电头于直线电机轨道一端上下摆动，摆动一次后，动子在直线电机轨道上向另一端移动一次，然后摆臂带动无线充电头继续摆动，并依次形成循环，直至激光接收器接收到激光发射器的激光时，摆臂停止运动。[0009]所述的摆臂式强制连接自寻址充电连接装置，直线电机轨道平行安装在摆臂上，直线电机导轨上设有滑动槽，滑动槽的两个侧壁上均设有限位槽，动子位于滑动槽内，动子的侧壁上设有固定头，固定头位于限位槽内，动子的最底部设有直线电机动子，滑动槽底部设置直线定子，动子顶部设置安装块，气缸安装在安装块上。[0010]所述的摆臂式强制连接自寻址充电连接装置，无线充电头包括安装座，安装座上设置铁芯A，铁芯A19外围设有线圈A，铁芯A为环形，激光接收器位于环形铁芯A的内环内，安装座上安装有圆台形的绝缘罩。[0011]所述的摆臂式强制连接自寻址充电连接装置，无线充电座安装在车体上，无线充电桩设有底座，以及安装在底座上的铁芯B、线圈B和激光发生器，底座通过四根伸缩杆铰接在车体上，伸缩杆上套有弹簧，车体上设有护线井，线圈与车体内的电池连接的连接线穿过护线井进入车体内，连接线位于护线井外部分包裹有护线管，护线管一端卡接于护线井内，底座上设有包裹在线圈外围的适应套，适应套的外表面形状及尺寸与绝缘罩的内表面形状及尺寸相对应，使无线充电座进入绝缘罩后可以被绝缘罩限位。[0012]所述的摆臂式强制连接自寻址充电连接装置，摆臂由水平位置向上旋转60度，然后回到水平位置，并继续向下旋转60度，然后回归水平位置，随后直线电机动子由直线电机轨道一端向另一端移动0.5CM，同时激光接收器的光线采集面积为1CM，然后依此顺序循环运行，直至激光接收器接收到激光，并将信号迅速传输到定位装置，定位装置急停摆臂，并取消直线电机动子的后续运动逻辑，同时控制气缸带动无线充电头强行与无线充电座接触，使其进行无线充电，充电完成后。[0013]所述的摆臂式强制连接自寻址充电连接装置，气缸的进气端设置有气压传感器，气压传感器的信号输出端连接到定位装置，当进气气压变为正常进气气压的1.5倍时，定位装置控制气缸的电磁阀停止向气缸内供气，停止气缸动作，充电完成后定位装置控制气缸归位。[0014]本发明与现有技术相比有益效果为：[0015]本发明所述的摆臂式强制连接自寻址充电连接装置，通过摆臂上下摆动，以及直线电机动子的移动，带动无线充电头扫描过一个扇形区域，当在扇形区域内扫描到无线充电座后，定位装置控制摆臂急停定位，然后控制气缸带动无线充电头伸出与无线充电座对接，并进行充电，充完电后，定位装置带动无线充电头回到初始位置，充电避免了人工的介入，也不需要使用充电连接线，避免了漏电导致人员触电情况的发生。附图说明[0016]图1为本发明结构示意图；[0017]图2为本发明侧视图；[0018]图3为直线电机轨道、气缸和无线充电头的结构示意图；[0019]图4为无线充电座的安装示意图。[0020]图中：1、充电桩;2、定位装置;3、电机;4、无线充电头;5、动力装置;6、输出轴;7、摆臂;8、直线电机轨道;9、安装块；10、直线电机动子；11、直线电机定子；12、限位槽；13、固定头；14、动子；15、滑动槽；16、激光接收器；17、绝缘罩；18、线圈A;19、铁芯A;20、安装座;21、激光发生器;22、铁芯B;23、线圈B;24、适应套；25、底座；26、弹簧;27、伸缩杆;28、护线井；29、连接线;30、护线管;31、车体。具体实施方式[0021]下面结合本发明对本发明实施例做进一步说明：[0022]实施例1:如图1-图3所示，本发明摆臂式强制连接自寻址充电连接装置，包括与充电桩1的充电模块连接的无线充电头4和与车载电池连接的无线充电座，充电桩1内设置电机3,电机3为减速电机，电机3的输出轴6穿过充电桩1的外壳，并露出充电桩1，电机3的输出端上固定有摆臂7，摆臂7上设有直线电机轨道8，直线电机轨道8上安装有动子14，动子14上安装有动力装置5,动力装置5带动无线充电头4前后移动与无线充电座对接，充电桩丨内设有定位装置2,定位装置2接收充电桩1的充电管理系统的动作指令，定位装置2控制摆臂7的摆动，控制直线电机轨道8带动定子在直线电机轨道8上移动，控制气缸的伸缩；[0023]无线充电头4上设有激光接收器16,激光接收器16的信号输出端连接到定位装置2,无线充电座上设有激光发射器，摆臂7带动无线充电头4于直线电机轨道8—端上下摆动，摆动一次后，动子14在直线电机轨道8上向另一端移动一次，然后摆臂7带动无线充电头4继续摆动，并依次形成循环，直至激光接收器16接收到激光发射器的激光时，摆臂7急停并固定在该位置。[0024]所述的摆臂式强制连接自寻址充电连接装置，直线电机轨道8平行安装在摆臂7上，直线电机导轨上设有滑动槽15,滑动槽15的两个侧壁上均设有限位槽12,动子14位于滑动槽15内，动子14的侧壁上设有固定头13,固定头13位于限位槽12内，动子14的最底部设有直线电机动子10,滑动槽15底部设置直线电机定子11，动子14顶部设置安装块9,气缸安装在安装块9上，当需要动子14移动时，直线电机定子11会通过直线电机动子10带动动子14移动。[0025]所述的摆臂式强制连接自寻址充电连接装置，无线充电头4包括安装座20,安装座20上设置铁芯A19,铁芯A19外围设有线圈A18,铁芯A19为环形，激光接收器16位于环形铁芯A19的内环内，安装座20上安装有圆台形的绝缘罩17。[0026]所述的摆臂式强制连接自寻址充电连接装置，无线充电座安装在车体31上，无线充电座设有底座25,以及安装在底座25上的铁芯B22、线圈B23和激光发生器21，底座25通过四根伸缩杆27铰接在车体31上，伸缩杆27上套有弹簧26,车体31上设有护线井28,线圈与车体31内的电池连接的连接线29穿过护线井28进入车体31内，连接线29位于护线井28外部分包裹有护线管30,护线管30—端卡接于护线井28内，底座25上设有包裹在线圈外围的适应套24,适应套24的外表面形状及尺寸与绝缘罩17的内表面形状及尺寸相对应，使无线充电座进入绝缘罩17后可以被绝缘罩17限位。所以无线充电座与车体31为软连接，且外部有限位的适应套24，适应套24进入绝缘罩17后可以与严丝合缝的塞住绝缘罩17，使铁芯A19和铁芯B22可以对接。[0027]所述的摆臂式强制连接自寻址充电连接装置，摆臂7由水平位置向上旋转60度，然后回到水平位置，并继续向下旋转60度，然后回归水平位置，随后直线电机动子10由直线电机轨道8—端向另一端移动0.5CM，同时激光接收器16的光线采集面积为1CM，然后依此顺序循环运行，直至激光接收器16接收到激光，并将信号迅速传输到定位装置2，定位装置2急停摆臂7,并取消直线电机动子10的后续运动逻辑，同时控制气缸带动无线充电头4强行与无线充电座接触，使其进行无线充电，充电完成后，首先气缸带动无线充电头4收回，然后摆臂7旋转到水平位置，最后动子14带动无线充电头4回到直线电机轨道8的初始位置。[0028]所述的摆臂式强制连接自寻址充电连接装置，气缸的进气端设置有气压传感器，气压传感器的信号输出端连接到定位装置2,当进气气压变为正常进气气压的1.5倍时，判断无线充电头4与无线充电座已对接并压缩弹簧26,使气缸停止伸出。定位装置2控制气缸的电磁阀停止向气缸内供气，停止气缸动作，充电完成后定位装置2控制气缸归位。

权利要求：1.一种摆臂式强制连接自寻址充电连接装置，包括与充电桩的充电模块连接的无线充电头和与车载电池连接的无线充电座，其特征在于，充电桩内设置电机，电机的输出轴穿过充电粧的外壳露出充电粧，电机的输出端上固定有摆臂，摆臂上设有直线电机轨道，直线电机轨道上安装有动子，动子上安装有动力装置，动力装置带动无线充电头前后移动与无线充电座对接，充电桩内设有定位装置，定位装置接收充电粧的充电管理系统的动作指令，定位装置控制摆臂的摆动，控制直线电机轨道带动定子在直线电机轨道上移动，控制气缸的伸缩；无线充电头上设有激光接收器，激光接收器的信号输出端连接到定位装置，无线充电座上设有激光发射器，摆臂带动无线充电头于直线电机轨道一端上下摆动，摆动一次后，动子在直线电机轨道上向另一端移动一次，然后摆臂带动无线充电头继续摆动，并依次形成循环，直至激光接收器接收到激光发射器的激光时，摆臂停止运动。2.根据权利要求1所述的摆臂式强制连接自寻址充电连接装置，其特征在于，直线电机轨道平行安装在摆臂上，直线电机导轨上设有滑动槽，滑动槽的两个侧壁上均设有限位槽，动子位于滑动槽内，动子的侧壁上设有固定头，固定头位于限位槽内，动子的最底部设有直线电机动子，滑动槽底部设置直线定子，动子顶部设置安装块，气缸安装在安装块上。3.根据权利要求2所述的摆臂式强制连接自寻址充电连接装置，其特征在于，无线充电头包括安装座，安装座上设置铁芯A，铁芯A外围设有线圈A，铁芯A为环形，激光接收器位于环形铁芯A的内环内，安装座上安装有圆台形的绝缘罩。4.根据权利要求3所述的摆臂式强制连接自寻址充电连接装置，其特征在于，无线充电座安装在车体上，无线充电桩设有底座，以及安装在底座上的铁芯B、线圈B和激光发生器，底座通过四根伸缩杆铰接在车体上，伸缩杆上套有弹簧，车体上设有护线井，线圈与车体内的电池连接的连接线穿过护线井进入车体内，连接线位于护线井外部分包裹有护线管，护线管一端卡接于护线井内，底座上设有包裹在线圈外围的适应套，适应套的外表面形状及尺寸与绝缘罩的内表面形状及尺寸相对应，使无线充电座进入绝缘罩后可以被绝缘罩限位。5.根据权利要求4所述的摆臂式强制连接自寻址充电连接装置，其特征在于，摆臂由水平位置向上旋转60度，然后回到水平位置，并继续向下旋转60度，然后回归水平位置，随后直线电机动子由直线电机轨道一端向另一端移动〇.5CM，同时激光接收器的光线采集面积为1CM，然后依此顺序循环运行，直至激光接收器接收到激光，并将信号迅速传输到定位装置，定位装置急停摆臂，并取消直线电机动子的后续运动逻辑，同时控制气缸带动无线充电头强行与无线充电座接触，使其进行无线充电，充电完成后。6.根据权利要求5所述的摆臂式强制连接自寻址充电连接装置，其特征在于，气缸的进气端设置有气压传感器，气压传感器的信号输出端连接到定位装置，当进气气压变为正常进气气压的1.5倍时，定位装置控制气缸的电磁阀停止向气缸内供气，停止气缸动作，充电完成后定位装置控制气缸归位。

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