电动车辆自动充电接口装置的制作方法

本发明属于电动车辆充电装置技术领域，具体涉及一种电动车辆自动充电接口装置。

背景技术：

电动车辆，是以电能作原动力以牵引电动机驱动的运输车辆。随着能源危机的发展和环境问题的日益突出，作为绿色能源的一大重要组成部分的电动车辆，已经成功的应用于各行各业之中。电动车辆不仅包括电动汽车，还包括工厂里用于搬运货物的自动搬运小车。

电动车辆一般以电池为动力，在运行一段时间后，往往需要由人工进行电力补充，即充电，传统的充电接口经常出现接触不良，充电过程不稳定，不仅充电效率低，而且损伤蓄电池寿命。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种电动车辆自动充电接口装置，该装置结构简单，安装方便，工作效率高，安全性好。

本发明是通过以下技术方案来实现：

本发明公开的一种电动车辆自动充电接口装置，由与电动车辆电池组相连的充电接口a和与充电站电源相连的充电接口b配合组成；

所述充电接口a包括安装盒，在安装盒内设有接触开关和两个充电接触母头，充电接触母头上设有与安装盒内壁相连的限位弹簧，两个充电接触母头呈倒八字布置，接触开关设置在两个充电接触母头之间且与电动车辆控制器相连；所述充电接口b包括充电接触公头，底座及固定在底座上的伸缩部件，充电接触公头与伸缩部件相连，伸缩部件能够使充电接触公头在竖直和水平方向上运动；所述充电接触公头包括充电公头绝缘体，充电公头绝缘体两侧设有公头接触片，前端设有与充电站控制器相连的开关；

充电时，充电接触公头插入安装盒内，位于两个充电接触母头之间。

充电接触母头呈子弹头型，由前端的母头接触片及其后端的接触片绝缘体支架组成，接触片绝缘体支架通过圆柱固定在安装盒上，在接触片绝缘体支架的中后段还设有限位弹簧，接触片绝缘体支架通过限位弹簧与安装盒侧壁相连。

两个充电接触母头前端的母头接触片之间的距离小于后端的接触片绝缘体支架之间的距离。

所述接触片绝缘体支架内设有导线放置孔。

所述伸缩部件包括水平限位弹簧、直线滑块安装座、垂直限位弹簧、圆柱销、圆柱滑轨、直线滑轨、直线滑块以及垂直设置在底座上的中空支撑板体，直线滑块安装座设置在中空支撑板体的中空处，该直线滑块安装座上开设有安装孔，圆柱滑轨能够穿过安装孔固定在中空支撑板体上，垂直限位弹簧套设在圆柱滑轨上；

直线滑块的一端固定在充电公头绝缘体的后端，另一端与直线滑轨相配合，直线滑轨嵌入直线滑块安装座内且通过圆柱销固定，水平限位弹簧套设在直线滑块上。

所述水平限位弹簧为变刚度弹簧。

所述充电公头绝缘体呈楔形。

所述公头接触片由铜制成。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明公开的电动车辆自动充电接口装置，由与电动车辆电池组相连的充电接口a和固定在充电站的充电接口b配合组成，结构简单，安装方便。充电接口a设有安装盒，在安装盒内设有两个充电接触母头以及能够与电动车辆控制器相连的接触开关；充电接口b包括充电接触公头以及与其相连的伸缩部件，充电时，充电接触公头插入安装盒内，且位于两个充电接触母头之间，为了保证母头接触片和公头接触片充分接触，两个充电接触母头呈倒八字布置可以补偿在电动车辆在自动充电过程中的位置与充电电源位置的偏差。伸缩部件能够使充电接触公头在竖直和水平方向上运动，伸缩部件既可以补偿电动车辆在切断电源后向后滑行的距离，又可以预紧充电接触公头和充电接触母头，使其接触良好。伸缩部件可以补偿电动车辆在不同负载时充电接触母头垂直距离误差。同时，接触开关设置在两个充电接触母头之间且与电动车辆控制器相连，可以控制电动车辆的充电时间；充电接触公头包括充电公头绝缘体，充电公头绝缘体两侧设有公头接触片，前端设有与充电站控制器相连的开关，与电源连接的接触开关可以防止两接触片在接触初段产生电火花的危险情况，提高电动车辆自动充电的安全性。

进一步地，充电接触母头呈子弹头型，由前端的母头接触片及其后端的接触片绝缘体支架组成，两个充电接触母头前端距离小于后端距离，在接触片绝缘体支架的中后段还设有限位弹簧，充电接触母头向外张开时，限位弹簧会压缩产生预紧力，使接触片贴合，电源连接导线连接母头接触片与充电电源，为充电接触母头供电。

进一步地，充电公头绝缘体呈楔形形状，前端扁平，伸入充电接口a的安装盒时，充电公头绝缘体上部或者下部可以沿充电接口a安装盒内侧滑入，达到补偿垂直位置偏差的目的。

进一步地，伸缩部件垂直设置在底座上的中空支撑板体，直线滑块安装座设置在中空支撑板体的中空处，该直线滑块安装座上开设有安装孔，圆柱滑轨能够穿过安装孔固定在中空支撑板体上，垂直限位弹簧套设在圆柱滑轨上；直线滑块的一端固定在充电公头绝缘体的后端，另一端与直线滑轨相配合，直线滑轨嵌入直线滑块安装座内且通过圆柱销固定，水平限位弹簧套设在直线滑块上。水平限位弹簧为变刚度弹簧，在接触初期弹簧刚度小，有利于充电接触公头深入，接触中后期弹簧刚度大，有利于接触开关的闭合。

附图说明

图1为本发明的电动车辆自动充电接口装置结构示意图；

图2为本发明的电动车辆自动充电接口装置结构侧视图；

图3为本发明的充电接口a结构示意图；

图4为本发明的充电接口b结构示意图；

图5为本发明的充电接口装置充电时的工作流程图。

其中，1为充电接口a；2为充电接口b；3为与充电站控制器相连的开关；4为充电公头绝缘体；5为公头接触片；6为水平限位弹簧；7为直线滑块安装座；8为垂直限位弹簧；9为圆柱销；10为直线滑轨；11为直线滑块；12为圆柱滑轨；13为接触片绝缘体支架；14为圆柱；15为接触开关；16为限位弹簧；17为安装盒；18为母头接触片；19为电源连接导线；20为底座。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

参见图1，本实施例公开的电动车辆自动充电接口装置，由固定于电动车辆上并与电池组连接的充电接口a1和固定在电动车辆专用充电场地末端的充电接口b2配合组成。

具体地，结合图1和图3，充电接口a1包括安装盒17，在安装盒17内设有接触开关15和两个充电接触母头，充电接触母头上设有与安装盒17内壁相连的限位弹簧16，两个充电接触母头呈倒八字布置(两个充电接触母头前端距离小于后端距离)，接触开关15设置在两个充电接触母头之间且与电动车辆控制器相连，接触开关15受压后，与电动车辆控制器连接的两根导线导通。

与电动车辆控制器连接的接触开关15和电动车辆控制器连接，与电动车辆控制器连接的接触开关15打开后，电动车辆控制器连接采集到信号并开始计时，在充电设定时间结束后，电动车辆自动启动工作，结束充电。

充电接触母头呈子弹头型，由前端的母头接触片18及其后端的接触片绝缘体支架13组成，接触片绝缘体支架13通过圆柱14固定在安装盒17上，在接触片绝缘体支架13的中后段还设有限位弹簧16，接触片绝缘体支架13通过限位弹簧16与安装盒17侧壁相连，充电接触母头向外张开时，限位弹簧16会压缩产生预紧力，使接触片贴合。

参见图2和图4，所述充电接口b2包括充电接触公头，底座20及固定在底座20上的伸缩部件，充电接触公头与伸缩部件相连，伸缩部件能够使充电接触公头在竖直和水平方向上运动；所述充电接触公头包括充电公头绝缘体4，充电公头绝缘体4两侧通过螺栓固定公头接触片5，前端设有与充电站控制器相连的开关3，与充电站控制器连接的开关3与充电电源控制连接。电源连接导线19设置在与充电站控制器连接的开关3和充电导线连接，为防止接触过程中有火花产生危险，在接触过程中充电回路断开，当所述与充电站控制器连接的开关3闭合后，充电电源控制器采集到与充电站控制器连接的开关闭合信号，充电电源启动，电动车辆开始充电。

优选地，充电公头绝缘体4，呈楔形形状。

所述充电接口a1的直线滑轨10和充电接口b2的接触片绝缘体支架13安装位置在同一水平面，充电接触公头接触充电时位于两个充电接触母头的中间。

伸缩部件包括水平限位弹簧6、直线滑块安装座7、垂直限位弹簧8、圆柱销9、圆柱滑轨12、直线滑轨10、直线滑块11以及垂直设置在底座20上的中空支撑板体，直线滑块安装座7设置在中空支撑板体的中空处，该直线滑块安装座7上开设有安装孔，圆柱滑轨12能够穿过安装孔固定在中空支撑板体上，垂直限位弹簧8套设在圆柱滑轨12上；直线滑块11的一端固定在充电公头绝缘体4的后端，另一端与直线滑轨10相配合，直线滑轨10嵌入直线滑块安装座7内且通过圆柱销9固定，水平限位弹簧6套设在直线滑块11上(水平限位弹簧6套于直线滑轨并布置于充电接触公头和直线滑块安装座中间，当直线滑轨先后运动时，充电接触公头和直线滑块安装座的水平距离变短，弹簧6压缩提供预紧力)。

优选地，所述水平限位弹簧6为变刚度弹簧，在接触初期弹簧刚度小，有利于充电接触公头深入，接触中后期弹簧刚度大，有利于接触开关的闭合。

优选地，所述公头接触片5材质为铜。

参见图5，本发明的电动车辆自动充电接口装置，在使用时：

将与电动车辆电池组相连的充电接口a1固定在电动车辆后部，通过导线将公头接触片5与电动车辆电池组的正负极连通，充电接口b2固定在充电电源场地的末端，通过公头接触片5和母头接触片18接触导通，达到充电的目的。当电动车辆电池组电量低时，电动车辆检测到充电电源时，电动车辆停止后向后运行，直到充电接口a1和充电接口b2接触完成后停止，进行充电。每次充电时电动车辆的充电接口a1相对于充电接口b1的位置有偏差，为了保证母头接触片18和公头接触片5充分接触，两个充电接触母头呈前端距离小于后端距离布置和限位弹簧16可以起到补偿充电接口a1和充电接口b2水平位置偏差和角度偏差。充电公头绝缘体4前端扁平，伸入充电接口a安装盒17时，充电公头绝缘体4上部或者下部可以沿充电接口a安装盒17内侧滑入，达到补偿垂直位置偏差的目的。水平限位弹簧6对电动车辆倒车充电起缓冲的作用。为保证充电的安全，采用与充电站控制器连接的开关3，只有当两个充电接口正确连接时，与充电站控制器连接的开关3导通，充电电源控制采集到与充电站控制器连接的开关3，充电电源启动工作，给电池组充电。