具有精确驱动机构的联接装置及充电仓的制作方法

1.本发明涉及一种具有精确驱动机构的联接装置及充电仓。


背景技术：

2.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，电池可以随时取下并放入充电仓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，依靠电池包自身重力向下驱动电连接器移动的方式来实现电连接。但是，根据不同型号电池包的长度对需要驱动电连接器的移动距离也不同，因此，同一充电仓为适应多种电池包型号，无法采用之前靠电池包自身重力驱动电连接器移动的方式，需要根据不同型号电池包的长度来驱动连接器移动相应的距离。
4.在专利公布号为cn105118952a的专利文献中，将第一驱动件设置在充电端子上，第二驱动件设置在电池上，第一驱动件与第二驱动件通过电磁感应吸合来控制充电端子移动来实现电连接部与电池的导通；通过复位件驱动第一驱动件远离第二驱动件来实现电连接部与电池的断开。该专利文献中驱动件需要避让开高低压线，而且相互配合的驱动件分别设置在充电端子和电池上，再结合图示，为了保证电连接装置移动的平稳，采用在充电端子的两侧各设置一对驱动件的方式，两对驱动件同时驱动同一充电端子，容易出现不同步的情况，导致电连接装置无法平行移动、电连接装置一侧的压紧力大于另一侧的压紧力等情况发生。
5.在专利公布号为cn108046158a的专利文献中，公开了通过双轴电机驱动两个螺纹杆旋转的方式实现机械升降或移动。该专利文献中通过双轴电机同时驱动两个交叉设置的螺纹杆转动，但是，两个螺纹杆远离驱动电机的一端之间的距离在移动过程中会发生改变，需要通过连接滑杆实现与待升降物体的配合，导致结构较为复杂，占用横向空间较多，不便于应用于电连接装置。
6.在专利公布号为cn111251918a的专利文献中，公开了通过推拉机构驱动电连接机构与电池包上的电连接器电连接，推拉机构以电池包的重力作为驱动力，电连接机构的移动距离固定，从而无法适用于不同长度型号的电池包。


技术实现要素：

7.本发明要解决的技术问题是为了克服现有的联接装置无法适用于不同长度的电池包、移动容易出现不同步导致两侧的压紧力不同的缺陷，提供一种具有精确驱动机构的联接装置及充电仓。
8.本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
9.一种具有精确驱动机构的联接装置，被设置于充电仓内，所述充电仓用于承载电池包并对所述电池包充电，所述电池包具有第一联接器，所述具有精确驱动机构的联接装
置包括：
10.第二联接器，所述第二联接器用于与所述第一联接器进行电连接；
11.驱动机构，所述驱动机构包括驱动杆和双连杆，所述双连杆的固定端固定设置于所述充电仓内，所述双连杆的移动端活动连接于所述驱动杆，所述双连杆的铰接处活动连接于所述第二联接器；
12.其中，所述驱动杆驱动所述双连杆的移动端沿靠近或者远离所述双连杆的固定端方向移动，使得所述双连杆的铰接处带动所述第二联接器沿靠近或者远离所述第一联接器的方向移动，以使所述第二联接器与所述第一联接器实现电连接或断开。
13.在本方案中，通过驱动机构来驱动第二联接器的移动，根据电池包的长度来确定第二联接器的移动距离，可以适用于各种型号的电池包的长度，提高了充电仓的普适性。驱动杆仅带动双连杆的移动端移动，具有结构简单紧凑、控制精确，稳定性好的优点。在电池仓中未承载电池包，无需对电池包进行充电时，双连杆靠在驱动杆上，使得驱动机构占用空间较小，在整体空间不变的情况下，采用该驱动机构的联接装置的第二联接器具有更长的有效移动行程。
14.优选地，所述驱动杆上设有螺纹，所述双连杆的移动端螺纹连接于所述驱动杆，所述驱动杆转动以驱动所述双连杆的移动端沿所述驱动杆的轴向移动。
15.在本方案中，通过驱动杆与移动端的螺纹配合，驱动杆自身的旋转能够带动移动端沿驱动杆的轴向移动，结构简单，方便实现。
16.优选地，所述驱动杆为丝杆。
17.在本方案中，丝杆具有精度高、摩擦损失小以及传动效率高的优点，采用丝杆作为驱动杆，有利于节省电力，同时使得第二联接器的移动更精确。
18.优选地，所述驱动机构还包括驱动电机，所述驱动电机连接于所述驱动杆并用于驱动所述驱动杆转动。
19.在本方案中，通过驱动电机提供驱动杆转动的驱动力，驱动电机输出稳定，使得驱动杆的转动更平稳，从而使得第二联接器的移动更平稳，提高了整个系统的稳定性。
20.优选地，所述第二联接器包括固定板，所述铰接处活动连接于所述固定板。
21.在本方案中，通过设置固定板，铰接处带动固定板移动的同时，能够相对于固定板移动，从而实现了铰接处与第二联接器的活动连接。
22.优选地，所述双连杆的铰接处设有平面部，所述双连杆通过所述平面部实现与所述固定板的面接触。
23.在本方案中，通过设置平面部，使得原本铰接处与固定板之间点与面的接触方式改变为面接触方式，增加了双连杆与第二联接器之间的接触面积，避免了第二联接器相对于铰接处发生倾斜，提高了移动过程中的平稳性。
24.优选地，所述第二联接器还包括多个极柱，所述极柱具有电接触端和接线端，所述电接触端用于与所述第一联接器接触形成电连接，所述接线端贯穿所述固定板并用于与电源线缆相连接；
25.所述具有精确驱动机构的联接装置还包括连接支架，所述铰接处通过所述连接支架与所述固定板相连接，以使所述铰接处避让开所述接线端。
26.在本方案中，通过设置连接支架，使得铰接处的作用力作用在连接支架上而不直
接作用在固定板上，从而使得铰接处与穿过固定板的接线端互相避让，极大地提高了具有精确驱动机构的联接装置的稳定性；同时使得接线端接线方便，便于安装。
27.优选地，所述连接支架包括连接板和两个连接柱，所述连接板的第一侧面与所述铰接处相连，两个所述连接柱的一端分别对称连接于所述连接板的第二侧面的两端，所述第一侧面与所述第二侧面相背设置，两个所述连接柱的另一端均连接于所述固定板的且分设于所述多个极柱接线端的两侧。
28.在本方案中，通过两个连接柱用于传递作用力并分别作用力在固定板的第二侧表面且分设于多个接线端的两侧，有效避让开接线端，且两个连接柱对称设置，固定板两侧受力均匀，移动更加稳定。
29.优选地，所述铰接处与所述连接板沿垂直于所述第二联接器移动的方向滑动连接。
30.在本方案中，通过将铰接处与连接板在该方向上设置为滑动连接，减小了铰接处与固定板之间的摩擦阻力，同时避免了固定板随铰接处的移动发生倾斜。
31.优选地，所述连接板上设有导轨或导槽，所述铰接处设有导块，通过所述导块和所述导轨或导槽的配合，实现所述铰接处与所述固定板的滑动连接。
32.在本方案中，导块沿导轨或导槽限定的路径移动，实现滑动连接的同时避免了铰接处相对于连接板在竖直方向上偏移；另外导轨导块这种形式的结构较为简单，便于加工。
33.优选地，所述驱动机构还包括复位件，所述复位件作用于所述第二联接器，以使所述第二联接器始终紧靠所述双连杆。
34.在本方案中，复位件能够使第二联接器始终紧靠双连杆，避免第二联接器在远离第一联接器的过程中脱离驱动机构，实现了对第二联接器的复位。
35.优选地，所述复位件为弹性件，所述弹性件连接于所述第二联接器和所述充电仓之间，用于对所述第二联接器施加往所述双连杆方向紧靠的作用力。
36.在本方案中，弹性件在驱动机构的两侧对称设置，使得第二联接器在驱动机构的两侧能够受到相同的回复力，提高了复位过程中的稳定性。
37.优选地，所述弹性件的数量为偶数个，多个所述弹性件分别沿所述驱动机构的两侧对称分布。
38.在本方案中，弹性件在驱动机构的两侧对称设置，使得第二联接器在驱动机构的两侧能够受到相同的回复力，提高了复位过程中的稳定性。
39.优选地，所述具有精确驱动机构的联接装置还包括至少一个导向机构，所述导向机构用于对所述第二联接器进行导向，以使所述第二联接器在所述充电仓内沿预设路径移动。
40.在本方案中，导向机构用于导向，避免第二联接器在移动过程中发生偏移，从而保证第二联接器与第一联接器实现精确电连接。
41.优选地，所述双连杆的铰接处活动连接于所述第二联接器的中间位置；所述导向机构的数量为两个，两个所述导向机构对称设置于所述驱动机构的两侧。
42.在本方案中，通过将两个导向机构设置驱动机构的两侧，使得驱动机构特别是铰接处能够连接在第二联接器的中间位置，由第二联接器的中间位置带动两侧沿导向机构运动，使得导向机构对第二联接器的导向较为平衡，避免运动过程中第二联接器两端的行进
距离有差异，第二联接器各个位置的同步性较好。
43.优选地，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，所述导向块与所述导向杆相连接并能够伸缩相对移动，所述导向块和所述导向杆中的一个与所述第二联接器相连接，所述导向块和所述导向杆中的另一个固定设置。
44.在本方案中，导向杆和导向块的结构简单且设置方便，将导向块和所述导向杆中的一个与第二联接器连接，实现对第二联接器的导向作用。
45.优选地，两个所述导向杆分别穿设于两个所述导向块，且两个所述导向杆和所述铰接处均连接于所述第二联接器的同一侧。
46.在本方案中，导向杆和导向块采用穿设的形式设置，使得导向机构占用的空间较小。
47.一种充电仓，其包括上述的具有精确驱动机构的联接装置。
48.在本方案中，在充电仓内应用上述的具有精确驱动机构的联接装置，相应地，充电仓具有能够根据电池包的长度来确定第二联接器的移动距离，适用于各种型号的电池包的长度，普适性高的优点。
49.优选地，所述充电仓还包括：
50.电池承载面，用于承载电池包；
51.连接器承载面，用于承载所述具有精确驱动机构的联接装置；所述第二联接器在所述驱动机构的驱动下沿着所述连接器承载面移动；以使得所述第二联接器与所述第一联接器实现电连接；
52.电池传感器，用于检测电池承载面上是否有电池包；
53.伸缩传感器，用于检测第二电连接器的伸缩位置；
54.控制单元，用于与电池传感器、伸缩传感器、驱动机构信号连接。
55.在本方案中，通过电池传感器，可以在电池仓内承载有电池包后驱动第二联接器，从而精确控制第二联接器的开始移动；通过伸缩传感器检测第二联接器的伸缩位置，防止第二联接器移动过位，损坏电池包上的第一联接器。连接器承载面为第二联接器提供移动支撑的表面，第二联接器通过在连接器承载面上移动，有效避免了在移动过程中产生的偏移错位现象，保证了第二联接器移动适当的距离以与第一联接器之间实现电连接或者断开，提高了安全稳定性。
56.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。
57.本发明的积极进步效果在于：
58.对于该具有精确驱动机构的联接装置，通过驱动机构来驱动第二联接器的移动，根据电池包的长度来确定第二联接器的移动距离，可以适用于各种型号的电池包的长度，提高了充电仓的普适性。驱动杆仅带动双连杆的移动端移动，具有结构简单紧凑、控制精确，稳定性好的优点。在电池仓中未承载电池包，无需对电池包进行充电时，双连杆靠在驱动杆上，使得驱动机构占用空间较小，在整体空间不变的情况下，采用该驱动机构的联接装置的第二联接器具有更长的有效移动行程。
59.相应地，具有该具有精确驱动机构的联接装置的电池仓具有适用于各种型号的电池包、普适性高的优点。
附图说明
60.图1为根据本发明优选实施例的具有精确驱动机构的联接装置的立体结构示意图。
61.图2为根据本发明优选实施例的具有精确驱动机构的联接装置的又一立体结构示意图。
62.图3为根据本发明优选实施例的具有精确驱动机构的联接装置的俯视图。
63.图4为根据本发明优选实施例的具有精确驱动机构的联接装置的主视图。
64.附图标记说明：
65.具有精确驱动机构的联接装置100
66.第二联接器1
67.驱动机构2
68.连接支架3
69.导向机构4
70.连接器承载面5
71.固定板11
72.极柱12
73.驱动杆21
74.双连杆22
75.驱动电机23
76.连接板31
77.连接柱32
78.导向杆41
79.导向块42
80.电接触端121
81.接线端122
82.固定端221
83.移动端222
84.铰接处223
85.平面部224
86.第一侧面311
87.第二侧面312
具体实施方式
88.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下述的实施例范围之中。
89.本实施例揭示一种具有精确驱动机构的联接装置100，被设置于充电仓内，充电仓用于承载电池包并对电池包充电，电池包具有第一联接器。如图1-4所示，具有精确驱动机构的联接装置100包括第二联接器1和驱动机构2。第二联接器1用于与第一联接器进行电连接；驱动机构2包括驱动杆21和双连杆22，双连杆22的固定端221固定设置于充电仓内，双连
杆22的移动端222活动连接于驱动杆21，双连杆22的铰接处223活动连接于第二联接器1。其中，驱动杆21驱动双连杆22的移动端222沿靠近或者远离双连杆22的固定端221方向移动，使得双连杆22的铰接处223带动第二联接器1沿靠近或者远离第一联接器的方向移动，以使第二联接器1与第一联接器实现电连接或断开。
90.当电池仓中承载电池包并需要对电池包进行充电时，驱动杆21带动双连杆22的移动端222沿靠近双连杆22的固定端221的方向移动，由于固定端211固定不动，使得双连杆22的铰接处223的夹角变小，铰接处223顶出并带动第二联接器1靠近第一联接器移动，从而实现第二联接器1与第一联接器的连接；在取出电池仓内的电池包时，需要先断开电连接，驱动杆21带动双连杆22的移动端222沿远离双连杆22的固定端221的方向移动，使得双连杆22的铰接处223的夹角变大，铰接处223缩回并带动第二联接器1远离第一联接器移动，从而实现第二联接器1与第一联接器的断开。
91.通过驱动机构2来驱动第二联接器1的移动，可根据电池包的长度来确定第二联接器1的移动距离，从而使驱动机构2精确驱动，使得第二联接器1适用于各种型号的电池包的长度，提高了充电仓的普适性。驱动杆21仅带动双连杆22的移动端222移动，具有结构简单紧凑、控制精确，稳定性好的优点。在电池仓中未承载电池包，无需对电池包进行充电时，双连杆22靠在驱动杆21上，使得驱动机构2占用空间较小，在整体空间不变的情况下，采用该驱动机构2的具有精确驱动机构的联接装置100的第二联接器1具有更长的有效移动行程。
92.需要说明的是，在图2中，驱动杆的两侧连接有两个双连杆，同样能够实现驱动机构2的精确驱动。
93.驱动杆21上设有螺纹，双连杆22的移动端222螺纹连接于驱动杆21，驱动杆21转动以驱动双连杆22的移动端222沿驱动杆21的轴向移动。其中，通过驱动杆21与移动端222的螺纹配合，驱动杆21自身的旋转能够带动移动端222沿驱动杆21的轴向移动，结构简单，方便实现。
94.驱动杆21具体为丝杆。丝杆具有精度高、摩擦损失小以及传动效率高的优点，采用丝杆作为驱动杆21，有利于节省电力，同时使得第二联接器1的移动更精确。
95.驱动机构2还包括驱动电机23，驱动电机23连接于驱动杆21并用于驱动驱动杆21转动。其中，通过驱动电机23提供驱动杆21转动的驱动力，驱动电机23输出稳定，使得驱动杆21的转动更平稳，从而使得第二联接器1的移动更平稳，提高了整个系统的稳定性。
96.第二联接器1可包括固定板11，铰接处223活动连接于固定板11。其中通过设置固定板11，铰接处223带动固定板11移动的同时，能够相对于固定板11移动，从而实现了铰接处223与第二联接器1的活动连接。双连杆22的铰接处223可设有平面部224，双连杆22通过平面部224实现与固定板11的面接触。其中，通过设置平面部224，使得原本铰接处223与固定板11之间点与面的接触方式改变为面接触方式，增加了双连杆22与第二联接器1之间的接触面积，避免了第二联接器1相对于铰接处223发生倾斜，提高了移动过程中的平稳性。
97.第二联接器1还可包括多个极柱12，极柱12具有电接触端121和接线端122，电接触端121用于与第一联接器接触形成电连接，接线端122贯穿固定板11并用于与电源线缆相连接；
98.具有精确驱动机构的联接装置100还可包括连接支架3，铰接处223通过连接支架3与固定板11相连接，以使铰接处223避让开接线端122。其中，通过设置连接支架3，使得铰接
处223的作用力作用在连接支架3上而不直接作用在固定板11上，从而使得铰接处223与穿过固定板11的接线端122互相避让，极大地提高了具有精确驱动机构的联接装置的稳定性；同时使得接线端122接线方便，便于安装。
99.连接支架3可包括连接板31和两个连接柱32，连接板31的第一侧面311与铰接处223相连，两个连接柱32的一端分别对称连接于连接板31的第二侧面312的两端，第一侧面311与第二侧面312相背设置，两个连接柱32的另一端均连接于固定板11的且分设于多个极柱12接线端122的两侧。其中，通过两个连接柱32用于传递作用力并分别作用力在固定板11的第二侧表面且分设于多个接线端122的两侧，有效避让开接线端122，且两个连接柱32对称设置，固定板11两侧受力均匀，移动更加稳定。
100.铰接处223与连接板31沿垂直于第二联接器1移动的方向滑动连接。其中，通过将铰接处223与连接板31在该方向上设置为滑动连接，减小了铰接处223与固定板11之间的摩擦阻力，同时避免了固定板11随铰接处223的移动发生倾斜。
101.连接板31上可设有导轨或导槽(未示出)，铰接处223可设有导块，通过导块和导轨或导槽的配合，实现铰接处223与固定板11的滑动连接。其中，导块沿导轨或导槽限定的路径移动，实现滑动连接的同时避免了铰接处223相对于连接板31在竖直方向上偏移；另外导轨导块这种形式的结构较为简单，便于加工。
102.驱动机构2还可包括复位件(未示出)，复位件作用于第二联接器1，以使第二联接器1始终紧靠双连杆22。其中，复位件能够使第二联接器1始终紧靠双连杆22，避免第二联接器1在远离第一联接器的过程中脱离驱动机构2，实现了对第二联接器1的复位。
103.复位件可以是弹性件，弹性件连接于第二联接器1和充电仓之间，用于对第二联接器1施加往双连杆22方向紧靠的作用力。其中，弹性件在驱动机构2的两侧对称设置，使得第二联接器1在驱动机构2的两侧能够受到相同的回复力，提高了复位过程中的稳定性。
104.弹性件的数量为偶数个，多个弹性件分别沿驱动机构2的两侧对称分布。其中，弹性件在驱动机构2的两侧对称设置，使得第二联接器1在驱动机构2的两侧能够受到相同的回复力，提高了复位过程中的稳定性。
105.具有精确驱动机构的联接装置100还可包括至少一个导向机构4，导向机构4用于对第二联接器1进行导向，以使第二联接器1在充电仓内沿预设路径移动。其中，导向机构4用于导向，避免第二联接器1在移动过程中发生偏移，从而保证第二联接器1与第一联接器实现精确电连接。
106.作为一个较佳地实施例，双连杆22的铰接处223活动连接于第二联接器1的中间位置；导向机构4的数量为两个，两个导向机构4对称设置于所述驱动机构2的两侧。通过将两个导向机构4设置驱动机构的两侧，使得驱动机构2特别是铰接处223能够连接在第二联接器1的中间位置，由第二联接器1的中间位置带动两侧沿导向机构运动，使得导向机构4对第二联接器1的导向较为平衡，避免运动过程中第二联接器两端的行进距离有差异，第二联接器1各个位置的同步性较好。本实施例中“中间位置”指靠近中间的区域，并非绝对正中间的点。
107.导向机构4可包括导向杆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与导向杆41相连接并能够伸缩相对移动，导向块42和导向杆41中的一个与第二联接器1相连接，导向块42和导向杆41中的另一个固定设置。导向杆41和导向块42具有导向限定作
用，在本实施例中，导向杆41与第二联接器1相连接，导向块42固定设置在充电仓内，通过导向杆41在导向块42上伸缩移动来保证第二联接器1沿预设路径移动，结构简单，安装设置非常方便。
108.作为一个较佳地实施例，两个导向杆41分别穿设于两个导向块42，且两个导向杆41和铰接处223均连接于第二联接器1的同一侧。其中，导向杆41和导向块42采用穿设的形式设置，使得导向机构4占用的空间较小。
109.本实施例还揭示一种充电仓，该充电仓包括如上的具有精确驱动机构的联接装置100。
110.在充电仓内应用上述的具有精确驱动机构的联接装置100，相应地，充电仓具有能够根据电池包的长度来确定第二联接器1的移动距离，适用于各种型号的电池包的长度，普适性高的优点。
111.充电仓还包括电池承载面(未示出)和连接器承载面5。电池承载面用于承载电池包；连接器承载面5用于承载具有精确驱动机构的联接装置；第二联接器1在驱动机构2的驱动下沿着连接器承载面5移动；以使得第二联接器1与第一联接器实现电连接。
112.为了确保第二联接器1在充电仓内放置有电池包后再移动，本实施例中，充电仓还包括电池传感器和控制单元，电池传感器用于检测电池承载面上是否有电池包；控制单元与电池传感器、驱动机构信号连接。当电池包放置在电池承载面上，电池传感器被触发并发出信号，控制单元接收到电池传感器发出的信号后在控制驱动机构打开，例如控制驱动机构上电以使驱动杆旋转，从而精确控制第二联接器1的开始移动，避免第二联接器1在充电仓内没有电池包时移动，对电池包的放置产生干涉，提高充电仓的安全性。
113.充电仓还可包括伸缩传感器，控制单元与伸缩传感器、驱动机构信号连接。伸缩传感器用于检测第二联接器的伸缩位置，当第二联接器移动过位，伸缩传感器被触发并发出信号，控制单元接收到电池传感器发出的信号后在控制驱动机构停止。从而防止第二联接器1移动过位，损坏电池包上的第一联接器，提高了充电仓的安全性。
114.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。