充电座、充电头、充电系统、无人引导车和动力供给装置的制作方法

本申请涉及自动充电技术领域，特别涉及一种充电座、充电头、充电系统、无人引导车和动力供给装置。

背景技术：

随着自动导引车(automatedguidedvehicle，agv)及智能自动化设备的不断发展，自动充电技术得到了广泛的应用。在自动充电方面，整个充电过程全部实现自动化、智能化，无需专人看管。例如，当agv需要补充电力时，会自动报告并请求充电，经由地面控制中心指挥，驶向指定充电区域，车载充电连接器与充电系统自动连接并实施充电，充电完成后agv可以自动脱离充电系统，并驶向待命区投入正常运行。

目前，自动充电装置中的电极接触方式多采用圆柱插针式和端面接触式等，然而，在实际使用中，这些充电方式会由于加工误差、定位误差等原因而出现点接触或线接触等不良接触的情况，这些不良接触的情况会导致出现电弧、局部温度升高的状况，影响充电装置的使用寿命，存在较大安全风险。

技术实现要素：

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种充电座、充电头、充电系统、无人引导车和动力供给装置。

一种充电座，所述充电座包括：

电极头，所述电极头包括电极头圆锥体段和电极头圆柱体段，所述电极头设置于所述充电座中，用于与用电设备电连接；其中，所述电极头圆锥体段为圆锥体结构，所述电极头圆柱体段为圆柱体结构；

所述电极头用于插入充电头内具有凹圆锥体结构的电极座中，所述充电头内的所述电极座用于与电源电连接，以使所述电极头圆锥体段与所述电极座贴合式接触连接，通过所述贴合式接触连接形成电气回路，为所述用电设备充电。

在其中一个实施例中，所述充电座中设置有导向弹簧；

所述导向弹簧设置于所述电极头圆柱体段的一端，并与所述电极头弹性连接，用于将所述电极头推入所述电极座，辅助所述电极头圆锥体段与所述电极座完成贴合式接触连接；其中，设置有导向弹簧的所述电极头圆柱体段的一端为远离所述电极头圆锥体段的一端。

在其中一个实施例中，所述电极头圆锥体段自所述电极头圆锥体段的第一端向着所述电极头圆锥体段的第二端的方向逐渐变窄；其中，所述电极头圆锥体段的第二端为远离所述电极头圆柱体段的一端。

一种充电头，所述充电头包括：

电极座，所述电极座设置于所述充电头中，用于与电源电连接；其中，所述电极座为凹圆锥体结构；

所述充电头用于带动所述电极座与电极头贴合式接触连接，通过所述贴合式接触连接形成电气回路，为用电设备充电。

在其中一个实施例中，所述电极座自所述电极座的第一端向着所述电极座的第二端的方向逐渐变窄。

一种充电系统，所述充电系统包括：上述充电座，以及上述充电头。

在其中一个实施例中，所述充电座中的电极头圆锥体段与所述充电头中的电极座的锥度一致，用于在所述电极头插入所述电极座中时形成环形接触锥面。

在其中一个实施例中，所述充电座包括至少一个电极头，所述充电头包括至少一个电极座，每个电极头对应一个所述电极座。

在其中一个实施例中，所述电极头插入所述电极座时，由所述电极头圆锥体段的第二端，沿所述电极座的第一端向着所述电极座的第二端的方向逐渐插入，直至所述电极头圆锥体段的第一端与所述电极座的第一端重合，所述电极头圆锥体段的第二端与所述电极座的第二端重合。

在其中一个实施例中，所述充电系统还包括控制器；

所述控制器，用于控制所述充电头的插拔，以完成自动充电过程。

一种无人引导车，所述无人引导车包含上述充电座。

一种动力供给装置，其特征在于，所述动力供给装置包含上述充电头。

上述充电座、充电头、充电系统、无人引导车和动力供给装置，包括：电极头，电极头包括电极头圆锥体段和电极头圆柱体段，电极头设置于充电座中，用于与用电设备电连接；其中，电极头圆锥体段为圆锥体结构，电极头圆柱体段为圆柱体结构；将电极头插入具有凹圆锥体结构的电极座中，以使电极头圆锥体段与电极座贴合式接触连接，通过贴合式接触连接形成电气回路，为用电设备充电。上述充电座采用锥形电极头和锥形口电极座贴合式接触形成电气回路的方式为用电设备充电，这种锥形头与锥形口贴合式接触的方式具有自行导正的功能特性，其接触过程无明显摩擦消耗，并且锥形头与锥形口贴合式接触的接触面为环形锥面，能有效避免点接触和线接触状况的发生，延长充电系统接触件的使用寿命，同时大大提高充电安全性。

附图说明

图1为一个实施例中充电座与充电头的结构示意图；

图2为一个实施例中导向弹簧的结构示意图；

图3a为一个实施例中充电头与充电座的结构示意图；

图3b为一个实施例中充电头与充电座配合使用的示意图；

图4为一个实施例中电极座的结构示意图；

图5为一个实施例中充电系统的结构示意图；

图6为一个实施例中电极头与电极座的结构示意图；

图7为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

附图标号说明：

充电系统10

电极头110

电极头圆锥体段111

电极头圆柱体段112

充电座120

电极座130

充电头140

导向弹簧150

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

可以理解本申请中所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件和位置关系，但这些元件和位置关系不受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件和位置关系与另一个元件和位置关系区分开来。

在一个实施例中，如图1所示，提供了一种充电座120，充电座120包括：

电极头110，电极头110包括电极头圆锥体段111和电极头圆柱体段112，电极头110设置于充电座120中，用于与用电设备电连接；其中，电极头圆锥体段111为圆锥体结构，电极头圆柱体段112为圆柱体结构；

电极头110用于插入具有凹圆锥体结构的电极座130中，充电头内的电极座用于与电源电连接，以使电极头圆锥体段111与电极座130贴合式接触连接，通过贴合式接触连接形成电气回路，为用电设备充电。

其中，电极头110采用导电材料制成，并通过导电件与用电设备连接。充电座120采用绝缘材料制成，具有一定的硬度，用来承载电极头110，防止电极头110受到来自外界的损害。

具体地，当电极头110插入电极座130中时，凸圆锥体结构的电极头圆锥体段111和与电极头圆锥体段111相对应的凹圆锥体结构的电极座130贴合式接触连接，以使电极头110、与电极头110电连接的用电设备以及电极座130、与电极座130电连接的电源之间形成完整的电气回路，电源依次通过电极座130和电极头110为用电设备充电。

上述充电座120，包括：电极头110，电极头110包括电极头圆锥体段111和电极头圆柱体段112，电极头110设置于充电座120中，用于与用电设备电连接；其中，电极头圆锥体段111为圆锥体结构，电极头圆柱体段112为圆柱体结构；电极头110插入具有凹圆锥体结构的电极座130中，以使电极头圆锥体段111与电极座130贴合式接触连接，通过贴合式接触连接形成电气回路，为用电设备充电。上述充电座120采用锥形电极头110和锥形口电极座130贴合式接触形成电气回路的方式为用电设备充电，这种锥形头与锥形口贴合式接触的方式具有自行导正的功能特性，其接触过程无明显摩擦消耗，并且锥形头与锥形口贴合式接触的接触面为环形锥面，能有效避免点接触和线接触状况的发生，延长充电系统接触件的使用寿命，同时大大提高充电安全性。

在其中一个实施例中，如图2所示，为导向弹簧的结构示意图，其中，充电座中设置有导向弹簧150；

导向弹簧150设置于电极头圆柱体段112的一端，并与电极头110弹性连接，用于将电极头110推入电极座，辅助电极头圆锥体段111与电极座130完成贴合式接触连接；其中，设置有导向弹簧150的电极头圆柱体段112的一端为远离电极头圆锥体段111的一端。

具体地，导向弹簧150在电极头圆锥体段111插入电极座130中时，用弹力辅助推动电极头110推入电极座130，使电极头圆锥体段111与电极座130在弹力的作用下紧密的贴合式接触连接。导向弹簧150的设置，可以进一步避免点接触和线接触现象的发生。

可选地，电极头圆锥体段111自电极头圆锥体段111的第一端向着电极头圆锥体段111的第二端的方向逐渐变窄；其中，电极头圆锥体段111的第二端为远离电极头圆柱体段112的一端。

其中，电极头圆锥体段111的第一端靠近电极头圆柱体段112，电极头圆锥体段111的第二端远离电极头圆柱体段112，电极头圆锥体段111的椎体靠近电极头圆柱体段112的第一端最宽，并沿着远离电极头圆柱体段112的第二端逐渐变窄。可选地，电极头圆锥体段111的椎体靠近电极头圆柱体段112的第一端的直径可与电极头圆柱体段112的直径大小一致。可选地，还可以在电极头圆柱体段112上设置数个卡槽，用以将电极头圆柱体段112固定设置于充电座上。

上述实施例中，充电座中设置有导向弹簧150；导向弹簧150设置于电极头圆柱体段112的一端，并与电极头110弹性连接，用于将电极头110推入电极座130，辅助电极头圆锥体段111与电极座130完成贴合式接触连接；其中，设置有导向弹簧150的电极头圆柱体段112的一端为远离电极头圆锥体段111的一端。电极头圆锥体段111自电极头圆锥体段111的第一端向着电极头圆锥体段111的第二端的方向逐渐变窄；其中，电极头圆锥体段111的第二端为远离电极头圆柱体段112的一端。其中，电极头圆锥体段111与电极座130的双椎体结构可以在电极头圆锥体段111插入电极座中后形成环形接触锥面，有效避免点接触和线接触现象的发生，进一步地，导向弹簧150的设置能够辅助电极头圆锥体段111与电极座130完成贴合式接触连接，也能辅助避免点接触和线接触现象的发生，延长充电系统接触件的使用寿命，大大提高充电安全性。

在一个实施例中，如图3a所示，为一个实施例中充电头与充电座的结构示意图，如图3b所示，为一个实施例中充电头与充电座配合使用的示意图，提供了一种充电头140，充电头140包括：

电极座130，电极座130设置于充电头140中，用于与电源电连接；其中，电极座130为凹圆锥体结构；

充电头140用于带动电极座130与电极头110贴合式接触连接，通过贴合式接触连接形成电气回路，为用电设备充电。

其中，电极座130采用导电材料制成，并通过导电件与电源连接。充电头140采用绝缘材料制成，具有一定的硬度，用来承载电极座130，防止电极座130受到来自外界的损害。可选地，充电头140还具有固定电极座130的功能。

具体地，当电极头110插入电极座130中时，凸圆锥体结构的电极头圆锥体段111和与电极头圆锥体段111相对应的凹圆锥体结构的电极座130贴合式接触连接，以使电极头110、与电极头110电连接的用电设备以及电极座130、与电极座130电连接的电源之间形成完整的电气回路，电源依次通过电极座130和电极头110为用电设备充电。

上述充电头140，包括：电极座130，电极座130设置于充电头140中，用于与电源电连接；其中，电极座130为凹圆锥体结构；充电头140用于带动电极座130与电极头110贴合式接触连接，通过贴合式接触连接形成电气回路，为用电设备充电。上述充电头140采用锥形电极头110和锥形口电极座130贴合式接触形成电气回路的方式为用电设备充电，这种锥形头与锥形口贴合式接触的方式具有自行导正的功能特性，其接触过程无明显摩擦消耗，并且锥形头与锥形口贴合式接触的接触面为环形锥面，能有效避免点接触和线接触状况的发生，延长充电系统接触件的使用寿命，同时大大提高充电安全性。

在其中一个实施例中，如图4所示，为电极座的结构示意图，其中，电极座130自电极座130的第一端向着电极座130的第二端的方向逐渐变窄。

其中，电极座130的第一端最宽，并沿着电极座130的第二端方向逐渐变窄。可选地，电极座130的第一端的直径可与电极头圆锥体段111靠近电极头圆柱体段112的第一端的直径和电极头圆柱体段112的直径大小一致。

上述实施例中，电极座130自电极座130的第一端向着电极座130的第二端的方向逐渐变窄。可以在电极头圆锥体段111插入电极座中后形成环形接触锥面，有效避免点接触和线接触现象的发生，延长充电系统接触件的使用寿命，大大提高充电安全性。

在一个实施例中，如图5所示，提供了一种充电系统10，包括：充电座120，以及充电头140。

其中，电极头110包括电极头圆锥体段111和电极头圆柱体段112，电极头110设置于充电座120中，并与用电设备电连接；其中，电极头圆锥体段111为圆锥体结构，电极头圆柱体段112为圆柱体结构。

电极座130设置于充电头140中，并与电源电连接；其中，电极座130为与电极头圆锥体段111相对应的凹圆锥体结构。

电极头110插入电极座130中，以使电极头圆锥体段111与电极座130贴合式接触连接，通过贴合式接触连接形成电气回路，为用电设备充电。

上述充电系统10，包括：充电座120，以及充电头140。上述充电系统10采用锥形电极头110和锥形口电极座130贴合式接触形成电气回路的方式为用电设备充电，这种锥形头与锥形口贴合式接触的方式具有自行导正的功能特性，其接触过程无明显摩擦消耗，并且锥形头与锥形口贴合式接触的接触面为环形锥面，能有效避免点接触和线接触状况的发生，能延长充电系统接触件的使用寿命，同时大大提高充电安全性。

在其中一个实施例中，如图6所示，为电极头与电极座的结构示意图，其中，充电座中的电极头圆锥体段111与充电头中的电极座130的锥度一致，用于在电极头插入电极座130中时形成环形接触锥面。

具体地，电极头圆锥体段111为凸锥形头，电极座130为凹锥形口，且电极头圆锥体段111与电极座130锥度一致，其锥度根据具体电气需求具体设定，一般可以设置为15°到75°不等，根据具体需求设定，在此不做具体限定。

上述实施例中，锥度一致的电极头圆锥体段111和电极座130插入贴合式接触的时候，能够形成轴对称的环形接触锥面，这种环形接触锥面允许结构件可以有较大加工误差，能够降低加工成本。

在其中一个实施例中，充电座包括至少一个电极头，充电头包括至少一个电极座，每个电极头对应一个电极座。

具体地，设置于充电座中的电极头的具体数量可以根据具体的用电需求设定，例如，当用电设备的功率较大或需要的充电电流较大时，可以设置多个电极头，以分担每个电极头的电气负担。相应地，设置于充电头中的电极座的具体数量需要根据电极头的数量具体选择，以使每个电极头都能对应一个电极座，使电极头与电极座贴合式接触连接，形成完整的电气回路。

上述实施例中，充电座包括至少一个电极头，充电头包括至少一个电极座，每个电极头对应一个电极座。根据不同的用电需求，可以设置多个电极头和电极座，这种设计能够满足不同用电设备的个性化需求。

在其中一个实施例中，如图6所示，为电极头与电极座的结构示意图，其中，电极头插入电极座130时，由电极头圆锥体段111的第二端，沿电极座130的第一端向着电极座130的第二端的方向逐渐插入，直至电极头圆锥体段111的第一端与电极座130的第一端重合，电极头圆锥体段111的第二端与电极座130的第二端重合。

具体地，在电极头插入电极座130时，电极头圆锥体段111的第二端与电极座130的第一端在剖面位置先重合，接着，当电极头圆锥体段111完全插入电极座130中时，电极头圆锥体段111的第一端与电极座130的第一端重合，电极头圆锥体段111的第二端与电极座130的第二端重合。

上述实施例中，电极头插入电极座130时，由电极头圆锥体段111的第二端，沿电极座130的第一端向着电极座130的第二端的方向逐渐插入，直至电极头圆锥体段111的第一端与电极座130的第一端重合，电极头圆锥体段111的第二端与电极座130的第二端重合。其中，电极头圆锥体段111与电极座130的双椎体结构可以在电极头圆锥体段111插入电极座中后形成环形接触锥面，有效避免点接触和线接触现象的发生延长充电系统接触件的使用寿命，大大提高充电安全性。

在其中一个实施例中，充电系统还包括控制器；

控制器，用于控制充电头的插拔，以完成自动充电过程。

具体地，当控制器接收到用电设备需要充电的信号时，对该信号进行解析，并寻找最优的充电头的位置，并向用电设备发出路径规划指示信号，指示用电设备驶向指定充电区域，用电设备与地面充电系统自动连接并实施充电。充电完成后，控制器会再次接收到用电设备的充电完成信号，对该信号进行解析，并再次发送指示信号，指示用电设备脱离充电系统，驶向待命区投入正常运行。

其中，上述控制器可以是服务器，其内部结构图可以如图7所示。该控制器包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该控制器的处理器用于提供计算和控制能力。该控制器的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该控制器的数据库用于存储控制数据。该控制器的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。

本领域技术人员可以理解，图7中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的控制器的限定，具体的控制器可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

上述实施例中，通过设置控制器的方式，可以接收用电设备的用电请求，并根据具体用电请求指示用电设备自动完成连接充电系统、充电和脱离充电系统的整个过程。

在一个实施例中，动力供给装置包含上述充电头。

具体地，上述充电头连同设置于充电头中的电极座一起设置于动力供给装置中，动力供给装置中还设置有电源，当充电头带动电极座与电极头贴合式接触连接时，使动力供给装置、电极座和用电设备构成一个完整的电气回路，为用电设备进行充电。

上述实施例中，动力供给装置包含上述充电头，可以在电极头插入电极座中后为用电设备进行充电。

在一个实施例中，无人引导车包含上述充电座。

具体地，上述充电座连同设置于充电座中的电极头、导向弹簧一起设置于无人引导车中，无人引导车与上述控制器通信连接，当无人引导车有充电需求时，向控制器发送充电请求信号，根据控制器的指示驶向充电头，使充电座中的电极头插入充电头中的电极座内，使无人引导车、电极座和用电设备构成一个完整的电气回路，为无人引导车进行充电。

上述实施例中，无人引导车包含上述充电座。可以在控制器的指示下，为无人引导车进行充电。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。