车辆及其充电接口、充电装置及其充电接头的制作方法

1.本公开涉及新能够车辆充电技术领域，具体地，涉及一种车辆及其充电接口、充电装置及其充电接头。


背景技术：

2.相关技术中，新能够车辆(例如电动汽车或者混合动力汽车)通过机械臂充电方案是无感充电的重要形式，为了实现机械臂的充电接头与车辆的充电接口的精准对齐，机械臂通常是采用六轴高精度的机械臂设计，其普遍成本在10万元以上，成本较高，极大的制约了采用机械臂实现无感充电的市场推广。另外，使用低成本的机械臂方案时存在末端对齐精度的问题，导致对齐成功率低，影响用户充电体验，甚至会导致充电口和机械臂损坏。


技术实现要素：

3.本公开的目的是提供一种车辆及其充电接口、充电装置及其充电接头，以至少部分解决相关技术中充电装置的成本与对齐成功率相矛盾的技术问题。
4.为了实现上述目的，本公开第一方面，提供一种车辆的充电接口，所述充电接口包括：
5.第一充电端，与车辆的电池连接；以及
6.第一对正组件，围设于所述第一充电端的周向，包括第一吸附结构和第一定位结构，所述第一吸附结构和所述第一定位结构间隔设置。
7.可选地，所述第一吸附结构和所述第一定位结构位于以所述第一充电端的中心为圆心的同一圆周上。
8.可选地，所述第一吸附结构和所述第一定位结构交替排布。
9.可选地，所述第一吸附结构构造为第一磁吸件；
10.所述第一定位结构构造为定位销和/或定位孔。
11.本公开第二方面，提供一种车辆，所述车辆包括上述的充电接口。
12.本公开第三方向，提供一种充电装置的充电接头，所述充电接头包括：
13.第二充电端，以及
14.第二对正组件，围设于所述第二充电端的周向，包括第二吸附结构和第二定位结构，所述第二吸附结构和所述第二定位结构间隔设置。
15.可选地，所述第二吸附结构和所述第二定位结构位于以所述第二充电端的中心为圆心的同一圆周上。
16.可选地，所述第二吸附结构和所述第二定位结构交替排布。
17.可选地，所述第二吸附结构构造为第二磁吸件；
18.所述第二定位结构构造为定位孔和/或定位销。
19.本公开第四方面，提供一种充电装置，所述充电装置包括上述的充电接头。
20.通过上述技术方案，本公开的充电装置的充电接头在与车辆的充电接口边靠近至
一预设位置后，第二对正组件中的第二吸附结构与第一对正组件中的第一吸附结构相互吸附并使得充电接头与充电接口逐渐靠近，同时，第二对正组件中的第二定位结构与第一对正组件中的第二定位结构相配合，用以将第二充电端与第一充电端精准对齐并连接，该技术方案中，充电装置可以采用低成本较低精度的机械臂，将充电接头移动至预设位置，然后再第一吸附结构和第二吸附结构的作用下将第二定位结构导入第一定位结构中，保证第一充电端与第二充电端对齐精度的同时还可以借助第一吸附结构和第二吸附结构的吸力实现快速插枪(即充电接头与充电接口的快速连接)。
21.本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
22.附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
23.图1是本公开一些实施例提供的车辆的充电接口的结构示意图；
24.图2是本公开一些实施例提供的充电装置的充电接头的结构示意图；
25.图3是本公开一些实施例提供的充电装置为车辆充电的示意图。
26.附图标记说明
27.100-车辆；110-充电接口；111-第一充电端；112-第一吸附结构；113-第一定位结构；200-充电装置；210-充电接头；211-第二充电端；212-第二吸附结构；213-第二定位结构。
具体实施方式
28.以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
29.在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指相应部件处于使用状态时在重力方向上相对的上、下，或者附图中附面的上、下；“前、后”通常是指相应部件处于使用状态时在重力方向上或者使用状态时相对的前、后；“内、外”是指相应部件轮廓的内和外；“远、近”是指相应结构或者相应部件远离或者靠近另一结构或者部件而言的。另外，本公开所使用的术语“第一”、“第二”等是为了区分一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。此外，在下面的描述中，当涉及到附图时，除非另有解释，不同的附图中相同的附图标记表示相同或相似的要素。上述定义仅用于解释和说明本公开，不应当理解为对本公开的限制。
30.如图1至图3所示，本公开提供一种车辆100及其充电接口110、充电装置200及其充电接头210，发明构思在于通过对电辆的充电接口110和充电装置的充电接头进行改进以能够在低成本条件下实现充电接口110的第一充电端111与充电接头210的第二充电端211的精准对齐。因此，作为独立结构的车辆的充电接口、充电装置的充电接头以及包括充电接口110的车辆100和包括充电接头210的充电装置200同属于一个发明构思下的改进，均应落在本公开的保护范围之内。
31.如图1至图2所示，为了实现上述目的，本公开提供车辆的充电接口，该充电接口110包括：第一充电端111，与车辆100的电池连接；以及第一对正组件，围设于所述第一充电
端111的周向，包括第一吸附结构112和第一定位结构113，所述第一吸附结构112和所述第一定位结构113间隔设置。如图2所示，本公开提供的充电装置的充电接头，包括：第二充电端211，以及第二对正组件，围设于所述第二充电端211的周向，包括第二吸附结构212和第二定位结构213，所述第二吸附结构212和所述第二定位结构213间隔设置。其中，第一充电端111能够与第二充电端211插接配合在一起，以使得充电装置200能够向车辆100的电池进行充电，例如，第一充电端111和第二充电端211中的一者可以为插孔，另一者可以为插头；第一对正组件包括第一吸附结构112和第一定位结构113，第二对正组件包括第二吸附结构212和第二定位结构213。其中，第一吸附结构112和第二吸附结构212可以在两者之间等于小于预设距离时相互吸附到一起，第一定位结构113和第二定位结构213能够在第一吸附结构112和第二吸附结构212吸附的过程中相互配合，保证第一充电端111与第二充电端211的对齐找正，并在吸附作用下紧密连接在一起，实现快速插枪并充电。
32.通过上述技术方案，本公开的充电装置的充电接头在与车辆的充电接口边靠近至一预设位置后，第二对正组件中的第二吸附结构212与第一对正组件中的第一吸附结构112相互吸附并使得充电接头210与充电接口110逐渐靠近，同时，第二对正组件中的第二定位结构213与第一对正组件中的第二定位结构213相配合，用以将第二充电端211与第一充电端111精准对齐并连接，该技术方案中，充电装置200可以采用低成本较低精度的机械臂，将充电接头210移动至预设位置，然后再第一吸附结构112和第二吸附结构212的作用下将第二定位结构213导入第一定位结构113中，保证第一充电端111与第二充电端211对齐精度的同时还可以借助第一吸附结构112和第二吸附结构212的吸力实现快速插枪(即充电接头210与充电接口110的快速连接)。
33.首先重点介绍本公开的车辆的充电接口的结构，第一吸附结构112和第一定位结构113可以采用任意合适的方式进行构造，在一些实施例中，所述第一吸附结构112和所述第一定位结构113位于以所述第一充电端111的中心为圆心的同一圆周上。其中，第一吸附结构112和第一定位结构113可以均为多个，且多个第一吸附结构112和第一定位结构113均处于以第一充电端111的中心为圆心的同一圆上。例如，第一吸附结构112至少为两个，关于该圆的圆心呈中心对称设置，第一定位结构113也至少为两个，也关于该圆呈中心对称设置。与些同时，关于充电装置的充电接头来说，第二充电端211为与第一充电端111配合的标准配件，第二吸附结构212和第二定位结构213位于以第二充电端211的中心为圆心的同一圆周上，即第二吸附结构212和第二定位结构213可以均为多个，且多个第二吸附结构212和第二定位结构213均处于以第二充电端211的中心为圆心的同一圆上，例如，第二吸附结构212至少为两个，关于该圆的圆心呈中心对称设置，第二定位结构213也至少为两个，也关于该圆呈中心对称设置。换而言之，充电接口110的第一吸附结构112和第一定位结构113所在圆的半径与充电接头210的第二吸附结构212和第二定位结构213所在圆的半径相同。
34.需要说明的是，多个第一吸附结构112可以处于以一第一充电端111的中心为圆心的圆上，多个第一定位结构113处于另一以第一充电端111的中心为圆心的圆上，两个圆的半径可以不同，可以为同心圆。同时，充电装置的充电接头中，多个第二吸附结构212可以处于以一第二充电端211的中心为圆心的圆上，该圆与第一吸附结构112所在的圆的半径相同，多个第二定位结构213处于一以第二充电端211的中心为圆心的圆上，该圆与第一定位结构113所在圆的半径相同。总之，能够满足在充电装置的充电接头的第二吸附结构212与
第一吸附结构112相互吸附时，能够利用第一定位结构113和第二定位结构213满足第一充电端111与第二充电端211的精准对齐并连接即可，本领域技术人员可以根据实现需要调整第一吸附结构112和第一定位结构113的位置。
35.可选地，在一些实施例中，所述第一吸附结构112和所述第一定位结构113交替排布。其中，第二吸附结构212和所述第一定位结构113可以均为多个，且均在以第一充电端111的中心为圆心的圆周上交替排布。例如，第一吸附结构112和第一定位结构113均为三个，三个第一吸附结构112在第一充电端111的周向上均布，即呈120
°
布置，同时，三个第一定位结构113也在第一充电端111的周向上均布，即呈120
°
布置，且每个第一定位结构113处于两个第一吸附结构112之间，即第一吸附结构112和第一定位结构113在第一充电端111的周向的同一圆上依次交替布置。
36.为了实现与第二吸附结构212的吸附，在一些实施例中，所述第一吸附结构112构造为第一磁吸件，其中，第一磁吸件可以为磁石或者电磁铁，对应的第二吸附件构造为磁铁或者电磁铁。
37.为了配合第一吸附结构112和第二吸附结构212吸附的同时，辅助以精确导向，在一些实施例中，所述第一定位结构113构造为定位销和/或定位孔。其中，第一定位结构113可以为定位销，这时，第二定位结构213构造为定位孔；第一定位结构113也可以为定位孔，此时，第二定位结构213构造为定位销；另外，第一定位结构113可以为定位孔和定位销，即部分为定位孔，另一部分为定位销，在第二定位结构213中，对应于第一定位结构113中的定位孔可以设置定位销，对应于第一结构中的定位销可以设置定位孔，能够满足定位找正即可。
38.需要说明的是，为了方便定位孔与定位销的配合插装，在一些实施例中，定位孔可以为敞口的开孔，即定位孔的开口尺寸较大，内部尺寸较小，同时，与之配合的定位销为前端尺寸较小(对应于定位孔的内部尺寸)，后端尺寸较大(对应于定位孔的开口尺寸)，以使得两者能够在前期方便导入，后期实现找正。值得注意的是，定位孔和定位销的轴向截面可以为圆形，进一步方便连接。
39.本公开还提供了一种车辆100，该车辆100包括上述的充电接口110，当该车辆100需要充电时，可以行驶至带有充电接头210的充电装置200处，利用充电装置的充电接头与车辆的充电接口连接，以实现低成本且能够保障精准对齐的充电。
40.下面重点介绍充电装置的充电接头的结构，该充电接头210包括：第二充电端211，以及第二对正组件，围设于所述第二充电端211的周向，包括第二吸附结构212和第二定位结构213，所述第二吸附结构212和所述第二定位结构213间隔设置。其中，对应于车辆的充电接口的第一充电端111，该充电接头210设有第二充电端211，第一充电端111和第二充电端211可以为相关技术已知的标准结构，具体可以为快充式或者慢充式，这里不作具体限定。第二对正组件围设于第二充电端211的周向，且包括能够与第一吸附结构112对应的第二吸附结构212，以及与第一定位结构113对应的第二定位结构213。当第二对应组件移动至距离第一对应组件预设距离时，第一吸附结构112与第二吸附结构212相互吸附，并逐渐靠近，同时，第一定位结构113与第二定位结构213相互插合并配合，吸附过程加上定位过程一起帮助第二对正组件与第一对正组件找正，从而实现第二充电端211与第一充电端111的精确对齐并连接。
41.本公开的第一吸附结构112和第一定位结构113可以采用任意合适的方式进行构造，如图1所示，在一些实施例中，所述第二吸附结构212和所述第二定位结构213位于以所述第二充电端211的中心为圆心的同一圆周上。
42.其中，第二吸附结构212和第二定位结构213可以均为多个，且多个第二吸附结构212和第二定位结构213均处于以第二充电端211的中心为圆心的同一圆上。例如，第二吸附结构212至少为两个，关于该圆的圆心呈中心对称设置，第二定位结构213也至少为两个，也关于该圆呈中心对称设置。与些同时，关于车辆的充电接口来说，第一吸附结构112和第一定位结构113位于以第一充电端111的中心为圆心的同一圆周上，即第一吸附结构112和第一定位结构113可以均为多个，且多个第一吸附结构112和第一定位结构113均处于以第一充电端111的中心为圆心的同一圆上，例如，第一吸附结构112至少为两个，关于该圆的圆心呈中心对称设置，第一定位结构113也至少为两个，也关于该圆呈中心对称设置。换而言之，充电接口110的第一吸附结构112和第一定位结构113所在圆的半径与充电接头210的第二吸附结构212和第二定位结构213所在圆的半径相同。
43.值得注意的是，多个第二吸附结构212可以处于以一第二充电端211的中心为圆心的圆上，多个第二定位结构213处于另一以第二充电端211的中心为圆心的圆上，两个圆的半径可以不同，可以为同心圆。这时，对应于车辆的充电接口上，多个第一吸附结构112可以处于以一第一充电端111的中心为圆心的圆上，该圆与第二吸附结构212所在的圆的半径相同，多个第一定位结构113处于一以第一充电端111的中心为圆心的圆上，该圆与第二定位结构213所在圆的半径相同。总之，能够满足在充电装置的充电接头的第二吸附结构212与第一吸附结构112相互吸附时，能够利用第一定位结构113和第二定位结构213满足第一充电端111与第二充电端211的精准对齐并连接即可，本领域技术人员可以根据实现需要调整第一吸附结构112和第一定位结构113的位置。
44.可选地，所述第二吸附结构212和所述第二定位结构213交替排布。其中，第二吸附结构212和所述第二定位结构213可以均为多个，且均在以第二充电端211的中心为圆心的圆周上交替排布。例如，例如，第二吸附结构212和第二定位结构213均为三个，三个第二吸附结构212在第二充电端211的周向上均布，即呈120
°
布置，同时，三个第二定位结构213也在第二充电端211的周向上均布，即呈120
°
布置，且每个第二定位结构213处于两个第二吸附结构212之间，即第二吸附结构212和第二定位结构213在第二充电端211的周向的同二圆上依次交替布置。
45.为了实现与第二吸附结构212的吸附，在一些实施例中，所述第二吸附结构212构造为第二磁吸件，其中，第二磁吸件可以为磁石或者电磁铁，对应的第一吸附件构造为磁铁或者电磁铁。
46.在一些实施例中，所述第二定位结构213构造为定位孔和/或定位销。其中，第二定位结构213可以为定位销，这时，第一定位结构113构造为定位孔；第二定位结构213也可以为定位孔，此时，第一定位结构113构造为定位销；另外，第二定位结构213可以为定位孔和定位销，即部分为定位孔，另一部分为定位销，在第一定位结构113中，对应于第二定位结构213中的定位孔可以设置定位销，对应于第二结构中的定位销可以设置定位孔，能够满足定位找正即可。
47.需要说明的是，为了方便定位孔与定位销的配合插装，在一些实施例中，定位孔可
以为敞口的开孔，定位销可以为与定位孔配合的尺寸减缩的结构。与上述的定位孔和定位销的设计相同，这里不再赘述。
48.如图3所示，本公开还提供了一种充电装置200，该充电装置200包括上述的充电接头210。其中，该充电装置200可以为充电桩，包括机械臂和充电接头210，其中充电接头210设于机械臂的前端，通过机械臂的运动，以使得充电接头210移动至与车辆的充电接口靠近的预设位置，由于机械臂的运动精度相对较低，以使得充电接头210与车辆的充电接口存在一定的对齐误差，例如千分之一，这时，利用充电接头210的第二对正组件与充电接口110的第一对正组件配合，在保障精度的同时，利用吸附作用力，实现快速插枪。
49.需要说明的是，在两者需要分离时，可以利用机械臂收回时的作用力克服第一吸附结构112与第二吸附结构212的吸附力和第一充电端111与第二充电端211的连接力，而实现分离。另外，当第一吸附结构112和第二吸附结构212采用电磁铁时，可以通过断电，解除两者之间的吸附，更加方便充电接头210与充电接口110的分离。
50.综上所述，本公开的充电装置的充电接头在与车辆的充电接口边靠近至一预设位置后，第二对正组件中的第二吸附结构212与第一对正组件中的第一吸附结构112相互吸附并使得充电接头210与充电接口110逐渐靠近，同时，第二对正组件中的第二定位结构213与第一对正组件中的第二定位结构213相配合，用以将第二充电端211与第一充电端111精准对齐并连接，该技术方案中，充电装置200可以采用低成本较低精度的机械臂，将充电接头210移动至预设位置，然后再第一吸附结构112和第二吸附结构212的作用下将第二定位结构213导入第一定位结构113中，保证第一充电端111与第二充电端211对齐精度的同时还可以借助第一吸附结构112和第二吸附结构212的吸力实现快速插枪(即充电接头210与充电接口110的快速连接)。
51.以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
52.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
53.此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。