本實(shí)用新型涉及汽車充電技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種適用于汽車充電的充電插接機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

隨著電動(dòng)汽車的普及，電動(dòng)汽車充電站逐漸成為了汽車工業(yè)和能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)。在現(xiàn)有電動(dòng)汽車充電站中，通常利用充電樁上的充電手臂將電源側(cè)接頭插入到汽車側(cè)的電源接口中，以實(shí)現(xiàn)電能的傳遞。但是在利用充電手臂進(jìn)行插接的過程中，存在插接力量不足和力量盲區(qū)的問題，致使插接關(guān)系不穩(wěn)固，從而易破壞汽車充電的連續(xù)性，對(duì)充電時(shí)效造成不利影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)前述現(xiàn)有技術(shù)的問題，本實(shí)用新型提供了一種適用于汽車充電的充電插接機(jī)構(gòu)，通過分別配置在插接兩側(cè)的磁鐵和電磁鐵，可以在利用充電手臂進(jìn)行插接的過程中使兩側(cè)插接件附著更加有力，彌補(bǔ)插接力量不足和力量盲區(qū)的問題，保障插接關(guān)系的穩(wěn)固性、汽車充電的連續(xù)性和充電的時(shí)效性。此外，所述充電插接機(jī)構(gòu)還具有防連帶損傷、插接對(duì)準(zhǔn)精確、充電防水防漏電、自動(dòng)化程度高和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，便于實(shí)際推廣和應(yīng)用。

本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案,提供了一種適用于汽車充電的充電插接機(jī)構(gòu)，包括汽車側(cè)插接件、電源側(cè)插接件、機(jī)械臂和主控設(shè)備；所述汽車側(cè)插接件包括第一套筒、第一插接部和磁鐵，其中，所述第一插接部固定在所述第一套筒的內(nèi)部，所述磁鐵嵌在所述第一套筒的插接端部中，且使所述磁鐵的其中一磁極朝向所述汽車側(cè)插接件的插接方向；所述電源側(cè)插接件包括第二套筒、第二插接部、電磁鐵和電動(dòng)收縮桿，其中，所述第二套筒的非插接端部與機(jī)械臂的活動(dòng)端部相連，所述第二插接部設(shè)置在所述第二套筒的內(nèi)部，并可與所述第一插接部插接配合，所述電磁鐵嵌在所述第二套筒的插接端部中，且使所述電磁鐵的磁極端朝向所述電源側(cè)插接件的插接方向，所述電動(dòng)收縮桿的固定端部固定在所述第二套筒的內(nèi)部，所述電動(dòng)收縮桿的活動(dòng)端部連接所述第二插接部，且可使所述第二插接部在所述第二套筒中朝所述電源側(cè)插接件的插接方向滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)與所述第一插接部的插接配合；所述主控設(shè)備的輸出端分別通信連接所述電動(dòng)伸縮桿、機(jī)械臂方位調(diào)整模塊和電磁鐵磁極特性切換模塊的受控端。

優(yōu)化的，所述第二套筒的非插接端部通過拉力傳感器與所述機(jī)械臂的活動(dòng)端部相連；所述拉力傳感器的輸出端通信連接所述主控設(shè)備的輸入端。進(jìn)一步優(yōu)化的，在所述第二套筒的插接端部設(shè)有距離傳感器；所述距離傳感器的輸出端通信連接所述主控設(shè)備的輸入端。

優(yōu)化的，在所述第一插接部的插接面上嵌有激光反射鏡，同時(shí)在所述第二插接部的插接面上嵌有激光對(duì)準(zhǔn)器；所述激光對(duì)準(zhǔn)器的輸出端通信連接所述主控設(shè)備的輸入端。

優(yōu)化的，在所述機(jī)械臂中配置有碰撞傳感器；所述碰撞傳感器的輸出端通信連接所述主控設(shè)備的輸入端。

優(yōu)化的，在所述第二套筒的內(nèi)管壁設(shè)有用于實(shí)現(xiàn)所述第二插接部定向滑動(dòng)的滑動(dòng)導(dǎo)軌。

優(yōu)化的，所述第一套筒的內(nèi)徑尺寸與所述第二套筒的內(nèi)徑尺寸相等，并在所述第一套筒的內(nèi)管壁設(shè)有用于實(shí)現(xiàn)所述第二插接部定向滑動(dòng)的滑動(dòng)導(dǎo)軌，使得所述第二插接部還能夠在所述第一套筒中滑動(dòng)。

優(yōu)化的，在所述第一套筒的插接端部和/或在所述第二套筒的插接端部鋪設(shè)有彈性墊層。

優(yōu)化的，所述第一套筒和/或所述第二套筒由絕緣的透明材質(zhì)制成。

優(yōu)化的，所述第二插接部與所述第一插接部互為可插接配合的插座和插片。

綜上，采用本實(shí)用新型所提供的適用于汽車充電的充電插接機(jī)構(gòu)，具有如下有益效果：(1)通過分別配置在插接兩側(cè)的磁鐵和電磁鐵，可以在利用充電手臂進(jìn)行插接的過程中使兩側(cè)插接件附著更加有力，彌補(bǔ)插接力量不足和力量盲區(qū)的問題，保障插接關(guān)系的穩(wěn)固性、汽車充電的連續(xù)性和充電的時(shí)效性；(2)通過添配拉力傳感器或碰撞傳感器，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)過度拉扯或被碰撞情況的辨識(shí)，進(jìn)而可通過切換電磁鐵的磁極特性，快速解除兩側(cè)插接件的插接關(guān)系，避免造成連帶損傷；(3)所述充電插接機(jī)構(gòu)還具有插接對(duì)準(zhǔn)精確、充電防水防漏電、自動(dòng)化程度高和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，便于實(shí)際推廣和應(yīng)用。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實(shí)用新型提供的適用于汽車充電的充電插接機(jī)構(gòu)在未插接時(shí)的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型提供的適用于汽車充電的充電插接機(jī)構(gòu)在插接時(shí)的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實(shí)用新型提供的適用于汽車充電的充電插接機(jī)構(gòu)的內(nèi)部控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

上述附圖中：101、第一套筒 102、第一插接部 103、磁鐵 201、第二套筒 202、第一插接部 203、電磁鐵 204、電動(dòng)收縮桿 301、機(jī)械臂的活動(dòng)端部 4、拉力傳感器 5、彈性墊層。

具體實(shí)施方式

以下將參照附圖，通過實(shí)施例方式詳細(xì)地描述本實(shí)用新型提供的適用于汽車充電的充電插接機(jī)構(gòu)。在此需要說明的是，對(duì)于這些實(shí)施例方式的說明用于幫助理解本實(shí)用新型，但并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限定。

本文中術(shù)語“和/或”，僅僅是一種描述關(guān)聯(lián)對(duì)象的關(guān)聯(lián)關(guān)系，表示可以存在三種關(guān)系，例如，A和/或B，可以表示：?jiǎn)为?dú)存在A，單獨(dú)存在B，同時(shí)存在A和B三種情況，本文中術(shù)語“/和”是描述另一種關(guān)聯(lián)對(duì)象關(guān)系，表示可以存在兩種關(guān)系，例如，A/和B，可以表示：?jiǎn)为?dú)存在A，單獨(dú)存在A和B兩種情況，另外，本文中字符“/”，一般表示前后關(guān)聯(lián)對(duì)象是一種“或”關(guān)系。

實(shí)施例一

圖1示出了本實(shí)用新型提供的適用于汽車充電的充電插接機(jī)構(gòu)在未插接時(shí)的剖視結(jié)構(gòu)示意圖，圖2示出了本實(shí)用新型提供的適用于汽車充電的充電插接機(jī)構(gòu)在插接時(shí)的剖視結(jié)構(gòu)示意圖，圖3示出了本實(shí)用新型提供的適用于汽車充電的充電插接機(jī)構(gòu)的內(nèi)部控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

本實(shí)施例提供的所述適用于汽車充電的充電插接機(jī)構(gòu)，包括汽車側(cè)插接件、電源側(cè)插接件、機(jī)械臂和主控設(shè)備；所述汽車側(cè)插接件包括第一套筒101、第一插接部102和磁鐵103，其中，所述第一插接部102固定在所述第一套筒101的內(nèi)部，所述磁鐵103嵌在所述第一套筒101的插接端部中，且使所述磁鐵103的其中一磁極朝向所述汽車側(cè)插接件的插接方向；所述電源側(cè)插接件包括第二套筒201、第二插接部202、電磁鐵203和電動(dòng)收縮桿204，其中，所述第二套筒201的非插接端部與機(jī)械臂的活動(dòng)端部301相連，所述第二插接部202設(shè)置在所述第二套筒201的內(nèi)部，并可與所述第一插接部102插接配合，所述電磁鐵203嵌在所述第二套筒201的插接端部中，且使所述電磁鐵203的磁極端朝向所述電源側(cè)插接件的插接方向，所述電動(dòng)收縮桿204的固定端部固定在所述第二套筒201的內(nèi)部，所述電動(dòng)收縮桿204的活動(dòng)端部連接所述第二插接部202，且可使所述第二插接部202在所述第二套筒201中朝所述電源側(cè)插接件的插接方向滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)與所述第一插接部102的插接配合；所述主控設(shè)備的輸出端分別通信連接所述電動(dòng)伸縮桿204、機(jī)械臂方位調(diào)整模塊和電磁鐵磁極特性切換模塊的受控端。

如圖1至3所示，所述汽車側(cè)插接件為汽車側(cè)部件，其中的所述第一插接部102電連接汽車內(nèi)部的充電系統(tǒng)。所述電源側(cè)插接件為充電樁側(cè)部件，其中的所述第二插接部202電連接充電樁的供電系統(tǒng)。所述第二插接部202與所述第一插接部102可以但不限于互為可插接配合的插座和插片，作為舉例的，如圖1和2所示，所述第二插接部202設(shè)為插座結(jié)構(gòu)，所述第一插接部102設(shè)為插片結(jié)構(gòu)，如此通過所述第一插接部102和所述第二插接部202的插接配合，可以實(shí)現(xiàn)電能從充電樁的供電系統(tǒng)到汽車內(nèi)部的充電系統(tǒng)的傳遞。

所述磁鐵103的磁極固定，如圖1和2所示，其中的磁極N朝向所述汽車側(cè)插接件的插接方向。所述電磁鐵203的磁極不固定，其可以通過切換內(nèi)部繞組線圈的電流方向來實(shí)現(xiàn)磁極的互換，此種切換行為通過所述主控設(shè)備對(duì)所述電磁鐵磁極特性切換模塊的控制來實(shí)現(xiàn)。所述電磁鐵磁極特性切換模塊用于對(duì)所述電磁鐵203的繞組線圈電流方向進(jìn)行切換，其可以但不限于采用基于繼電器的換向開關(guān)。在對(duì)兩側(cè)插接件進(jìn)行插接時(shí)，將所述第二套筒201的插接端部的電磁鐵磁極控制為與所述第一套筒101的插接端部的磁鐵磁極相異的磁極，可以利用磁極異性相吸的原理使兩套筒吸附更有力，即使兩側(cè)插接件附著更加有力，進(jìn)而彌補(bǔ)插接力量不足和力量盲區(qū)的問題，保障插接關(guān)系的穩(wěn)固性、汽車充電的連續(xù)性和充電的時(shí)效性。而在對(duì)兩側(cè)插接件進(jìn)行插接關(guān)系解除時(shí)，將所述第二套筒201的插接端部的電磁鐵磁極控制為與所述第一套筒101的插接端部的磁鐵磁極相同的磁極，可以利用磁極同性相斥的原理使兩套筒快速脫離，進(jìn)而解除插接關(guān)系。

所述機(jī)械臂和主控設(shè)備均為充電樁側(cè)部件，其中，所述機(jī)械臂用于在所述主控設(shè)備對(duì)所述機(jī)械臂方位調(diào)整模塊(其為現(xiàn)有機(jī)械臂的必備模塊)的控制下，實(shí)現(xiàn)其活動(dòng)端部的方位調(diào)整，進(jìn)而使得位于其活動(dòng)端部的電源側(cè)插接件能夠與汽車側(cè)插接件對(duì)準(zhǔn)。所述主控設(shè)備除了實(shí)現(xiàn)對(duì)所述機(jī)械臂方位調(diào)整模塊和所述電磁鐵磁極特性切換模塊的自動(dòng)化控制外，還用于對(duì)所述電動(dòng)收縮桿204的伸縮狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)化控制，即在所述第二套筒201與所述第一套筒202附著對(duì)接后，控制所述電動(dòng)收縮桿204伸長(zhǎng)，使所述第二插接部202在所述第二套筒201中朝所述電源側(cè)插接件的插接方向滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)與所述第一插接部102的插接配合，而在充電完成后，控制所述電動(dòng)收縮桿204縮短，使所述第二插接部202回撤至所述第二套筒201的內(nèi)部。

綜上，通過分別配置在插接兩側(cè)的磁鐵和電磁鐵，可以在利用充電手臂進(jìn)行插接的過程中使兩側(cè)插接件附著更加有力，彌補(bǔ)插接力量不足和力量盲區(qū)的問題，保障插接關(guān)系的穩(wěn)固性、汽車充電的連續(xù)性和充電的時(shí)效性。此外，所述充電插接機(jī)構(gòu)還具有自動(dòng)化程度高和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，便于實(shí)際推廣和應(yīng)用。

優(yōu)化的，所述第二套筒201的非插接端部通過拉力傳感器4與所述機(jī)械臂的活動(dòng)端部301相連；所述拉力傳感器4的輸出端通信連接所述主控設(shè)備的輸入端。如圖1和2所示，所述拉力傳感器4用于采集所述第二套筒201對(duì)所述機(jī)械臂的拉力數(shù)據(jù)，并向所述主控設(shè)備傳遞，以便所述主控設(shè)備對(duì)是否出現(xiàn)過度拉扯情況進(jìn)行辨識(shí)，進(jìn)而在判定出現(xiàn)過度拉扯情況時(shí)，將所述第二套筒201的插接端部的電磁鐵磁極控制為與所述第一套筒101的插接端部的磁鐵磁極相同的磁極，利用磁極同性相斥的原理使兩套筒快速脫離，快速解除兩側(cè)插接件的插接關(guān)系，避免造成連帶損傷。

進(jìn)一步優(yōu)化的，在所述第二套筒201的插接端部設(shè)有距離傳感器；所述距離傳感器的輸出端通信連接所述主控設(shè)備的輸入端。所述距離傳感器(圖中未示出)用于采集與附近部件(例如所述第一套筒101)之間的距離數(shù)據(jù)，并向所述主控設(shè)備傳遞，以便所述主控設(shè)備適當(dāng)控制所述機(jī)械臂方位調(diào)整模塊，防止所述第二套筒201與附近部件相碰，同時(shí)還可以配合來自拉力傳感器4的拉力數(shù)據(jù)，以便所述主控設(shè)備判斷出所述第一套筒101的方位，進(jìn)而通過控制所述機(jī)械臂方位調(diào)整模塊，實(shí)現(xiàn)所述第二套筒201與所述第一套筒101的精確對(duì)準(zhǔn)。

優(yōu)化的，在所述第一插接部102的插接面上嵌有激光反射鏡，同時(shí)在所述第二插接部202的插接面上嵌有激光對(duì)準(zhǔn)器；所述激光對(duì)準(zhǔn)器的輸出端通信連接所述主控設(shè)備的輸入端。所述激光反射鏡(圖中未示出)用于發(fā)射來自所述激光對(duì)準(zhǔn)器的激光，所述激光對(duì)準(zhǔn)器(圖中未示出)用于根據(jù)激光發(fā)射方向與反射方向的重合情況來校驗(yàn)所述第二插接部202是否與所述第一插接部102對(duì)準(zhǔn)，以便所述主控設(shè)備控制所述電動(dòng)收縮桿204，實(shí)現(xiàn)兩插接部的正確插接。

優(yōu)化的，在所述機(jī)械臂中配置有碰撞傳感器；所述碰撞傳感器的輸出端通信連接所述主控設(shè)備的輸入端。所述碰撞傳感器(圖中未示出)用于判斷機(jī)械臂是否遭受碰撞，以便所述主控設(shè)備在判定出現(xiàn)被碰撞情況時(shí)，將所述第二套筒201的插接端部的電磁鐵磁極控制為與所述第一套筒101的插接端部的磁鐵磁極相同的磁極，利用磁極同性相斥的原理使兩套筒快速脫離，快速解除兩側(cè)插接件的插接關(guān)系，避免造成連帶損傷。

優(yōu)化的，在所述第二套筒201的內(nèi)管壁設(shè)有用于實(shí)現(xiàn)所述第二插接部202定向滑動(dòng)的滑動(dòng)導(dǎo)軌。通過該滑動(dòng)導(dǎo)軌(圖中未示出)，可以實(shí)現(xiàn)所述第二插接部202在所述第二套筒201中的定向滑動(dòng)，保障實(shí)現(xiàn)兩插接部的正確插接。

優(yōu)化的，所述第一套筒101的內(nèi)徑尺寸與所述第二套筒201的內(nèi)徑尺寸相等，并在所述第一套筒101的內(nèi)管壁設(shè)有用于實(shí)現(xiàn)所述第二插接部202定向滑動(dòng)的滑動(dòng)導(dǎo)軌，使得所述第二插接部202還能夠在所述第一套筒101中滑動(dòng)。通過該滑動(dòng)導(dǎo)軌(圖中未示出)，可以實(shí)現(xiàn)所述第二插接部202在所述第一套筒101中的定向滑動(dòng)，保障實(shí)現(xiàn)兩插接部的正確插接。

優(yōu)化的，在所述第一套筒101的插接端部和/或在所述第二套筒201的插接端部鋪設(shè)有彈性墊層5。如圖1和2所示，通過設(shè)置所述彈性墊層5，可以在兩套筒對(duì)接時(shí)，通過擠壓實(shí)現(xiàn)密封，防止外部雨水等物質(zhì)進(jìn)入套筒內(nèi)部，起到防水防漏電的作用。

優(yōu)化的，所述第一套筒101和/或所述第二套筒201由絕緣的透明材質(zhì)制成。

綜上，本實(shí)施例所提供的適用于汽車充電的充電插接機(jī)構(gòu)，具有如下有益效果：(1)通過分別配置在插接兩側(cè)的磁鐵和電磁鐵，可以在利用充電手臂進(jìn)行插接的過程中使兩側(cè)插接件附著更加有力，彌補(bǔ)插接力量不足和力量盲區(qū)的問題，保障插接關(guān)系的穩(wěn)固性、汽車充電的連續(xù)性和充電的時(shí)效性；(2)通過添配拉力傳感器或碰撞傳感器，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)過度拉扯或被碰撞情況的辨識(shí)，進(jìn)而可通過切換電磁鐵的磁極特性，快速解除兩側(cè)插接件的插接關(guān)系，避免造成連帶損傷；(3)所述充電插接機(jī)構(gòu)還具有插接對(duì)準(zhǔn)精確、充電防水防漏電、自動(dòng)化程度高和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，便于實(shí)際推廣和應(yīng)用。

如上所述，可較好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，根據(jù)本實(shí)用新型的教導(dǎo)，設(shè)計(jì)出不同形式的適用于汽車充電的充電插接機(jī)構(gòu)并不需要?jiǎng)?chuàng)造性的勞動(dòng)。在不脫離本實(shí)用新型的原理和精神的情況下對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換、整合和變型仍落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。