磁吸式充电结构

本实用新型涉及充电结构技术领域，特别是涉及一种磁吸式充电结构。

背景技术：

近年来agv(automatedguidedvehicle)小车已广泛应用于仓储业、物流业、制造业等领域，agv小车一般都安装有充电式蓄电池以维持agv小车的持续作业。

现有技术中agv小车一般采用机械式对插的充电结构，在agv小车上设置连接器公座，在充电桩上设置连接器母座，通过连接器公座与连接器母座的插接配合实现对agv小车的充电。这种机械式对插的充电结构的缺点在于：1、对agv小车对位的精度要求高，对位过程慢，效率低；2、连接器公座与连接器母座的磨损次数多，寿命短，稳定性差；3、连接器公座的触点外露，不防水，不能在室外使用。

技术实现要素：

本实用新型提供的磁吸式充电结构，旨在解决上述背景技术存在的不足，不仅能够降低对电源端接口和用电端接口对位精度的要求，提高充电对接效率，而且能够避免电源端接口和用电端接口的磨损，从而延长电源端接口和用电端接口的使用寿命。

本实用新型提供一种磁吸式充电结构，包括电源端接口和用电端接口，所述电源端接口于朝向所述用电端接口的一端设有第一电连接装置和第一磁性吸合组件，所述用电端接口于朝向所述电源端接口的一端设有第二电连接装置和第二磁性吸合组件，所述第一磁性吸合组件能够与所述第二磁性吸合组件相互吸合，使所述电源端接口的端面与所述用电端接口的端面相贴靠，并使所述第一电连接装置与所述第二电连接装置相接触。

进一步地，所述第一电连接装置包括多个第一导电线圈，所述第二电连接装置包括多个第二导电线圈，所述多个第一导电线圈与所述多个第二导电线圈数量相同且一一对应，所述多个第一导电线圈能够分别与所述多个第二导电线圈对应接触。

进一步地，所述多个第一导电线圈相互间隔且同心设置，所述多个第二导电线圈相互间隔且同心设置。

进一步地，所述第一磁性吸合组件包括多个第一磁铁，所述多个第一磁铁相互间隔设置，所述第二磁性吸合组件包括多个第二磁铁，所述多个第二磁铁相互间隔设置，所述多个第一磁铁能够与所述多个第二磁铁相互吸合。

进一步地，所述多个第一导电线圈于远离所述用电端接口的一侧以及所述多个第二导电线圈于远离所述电源端接口的一侧均设有接线端子。

进一步地，所述电源端接口包括第一前面板、第一后面板以及连接在所述第一前面板与所述第一后面板之间的第一外壳，所述第一电连接装置设置于所述第一前面板的外表面，所述第一磁性吸合组件设置于所述第一前面板的内表面。

进一步地，所述多个第一磁铁环绕所述第一前面板的中心均匀间隔分布设置。

进一步地，所述第一外壳为可伸缩的结构。

进一步地，所述电源端接口内设有伸缩机构，所述伸缩机构的两端分别与所述第一前面板和所述第一后面板相连。

进一步地，所述伸缩机构包括多个弹性条，每个弹性条的两端分别与所述第一前面板和所述第一后面板相连。

进一步地，所述第一前面板上设有多个吸合确认机构，所述多个吸合确认机构间隔设置；当所述电源端接口的端面与所述用电端接口的端面重合时，所述用电端接口的端面能够同时按压所述多个吸合确认机构并使所述多个吸合确认机构之间电导通连接。

进一步地，每个吸合确认机构包括活动电连接件、第一导电端子和第二导电端子，所述活动电连接件、所述第一导电端子和所述第二导电端子均位于所述电源端接口内，所述第一导电端子的接触端和所述第二导电端子的接触端位于所述活动电连接件的同一侧且均与所述活动电连接件相间隔；所述活动电连接件能够朝向远离所述用电端接口的方向移动并同时与所述第一导电端子的接触端和所述第二导电端子的接触端相接触，使所述第一导电端子和所述第二导电端子之间电导通连接。

进一步地，所述活动电连接件上设有接触杆，所述接触杆的一端与所述活动电连接件相连，所述接触杆的另一端伸出至所述第一前面板外，所述用电端接口的端面能够通过按压所述接触杆，使所述活动电连接件朝向远离所述用电端接口的方向移动。

进一步地，所述多个吸合确认机构的数量为三个，包括第一吸合确认机构、第二吸合确认机构和第三吸合确认机构，所述第一吸合确认机构的第二导电端子与所述第二吸合确认机构的第一导电端子之间以及所述第二吸合确认机构的第二导电端子与所述第三吸合确认机构的第一导电端子之间均通过导电杆连接。

进一步地，每个吸合确认机构还包括导杆，所述活动电连接件设有第一通孔，所述导杆的一端插入在所述第一通孔内并与所述第一前面板的内表面固定连接，所述活动电连接件能够沿着所述导杆滑动。

进一步地，每个吸合确认机构还包括凸杆，所述活动电连接件设有第二通孔，所述凸杆的一端插入在所述第二通孔内并与所述第一前面板的内表面固定连接，所述凸杆的另一端的端部沿径向向外延伸凸出设有凸缘，所述凸杆上套设有弹簧，所述弹簧的两端分别与所述活动电连接件和所述凸缘相抵靠。

进一步地，所述磁吸式充电结构还包括循迹机构，所述循迹机构与所述电源端接口相连，所述循迹机构用于驱动所述电源端接口移动并主动寻找所述用电端接口所在的位置。

进一步地，所述循迹机构包括滑块和滑轨，所述滑块能够沿着所述滑轨水平滑动，所述滑块通过安装板与所述电源端接口相连。

进一步地，所述用电端接口包括第二前面板、第二后面板以及连接在所述第二前面板与所述第二后面板之间的第二外壳，所述第二电连接装置设置于所述第二前面板的外表面，所述第二磁性吸合组件设置于所述第二前面板的内表面。

进一步地，所述多个第二磁铁环绕所述第二前面板的中心均匀间隔分布设置。

进一步地，所述用电端接口设置于一agv小车上。

本实用新型提供的磁吸式充电结构，通过在电源端接口上设置第一电连接装置和第一磁性吸合组件，在用电端接口上设置第二电连接装置和第二磁性吸合组件，通过第一磁性吸合组件与第二磁性吸合组件的相互吸合，使电源端接口的端面与用电端接口的端面相贴靠，并使第一电连接装置与第二电连接装置相接触，从而实现电源端接口与用电端接口之间的电导通连接，进而给用电设备充电。

本实用新型提供的磁吸式充电结构，不仅能够降低对电源端接口和用电端接口对位精度的要求，提高充电对接效率，而且能够避免电源端接口和用电端接口的磨损，从而延长电源端接口和用电端接口的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型实施例中磁吸式充电结构的立体结构示意图。

图2为本实用新型实施例中磁吸式充电结构的另一立体结构示意图。

图3为图2中电源端接口的部分爆炸结构示意图。

图4为图3进一步分解后的爆炸结构示意图。

图5为图4中第一前面板的立体结构示意图。

图6为图5的爆炸结构示意图。

图7为图4中弹性条的立体结构示意图。

图8为图2中用电端接口的爆炸结构示意图。

图9为图2中用电端接口的另一爆炸结构示意图。

图10为图9中第二前面板的爆炸结构示意图。

图11为本实用新型实施例中agv小车在充电时的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

本实用新型的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

本实用新型的说明书和权利要求书中所涉及的上、下、左、右、前、后、顶、底等方位词是以附图中的结构位于图中的位置以及结构相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

如图1至图10所示，本实用新型实施例提供的磁吸式充电结构，包括电源端接口1和用电端接口2。电源端接口1于朝向用电端接口2的一端设有第一电连接装置11和第一磁性吸合组件12，用电端接口2于朝向电源端接口1的一端设有第二电连接装置21和第二磁性吸合组件22。第一磁性吸合组件12能够与第二磁性吸合组件22相互吸合，使电源端接口1的端面与用电端接口2的端面相贴靠，并使第一电连接装置11与第二电连接装置21相接触。

进一步地，如图1及图2所示，在本实施例中，第一电连接装置11包括多个第一导电线圈111，第二电连接装置21包括多个第二导电线圈211，多个第一导电线圈111与多个第二导电线圈211数量相同且一一对应，多个第一导电线圈111能够分别与多个第二导电线圈211对应接触，以实现导电或通讯的功能。当然，第一电连接装置11和第二电连接装置21也可以是其它的结构或形式。

具体地，在本实施例中，多个第一导电线圈111相互间隔且同心设置，多个第二导电线圈211相互间隔且同心设置。

进一步地，如图1至图6所示，在本实施例中，电源端接口1包括第一前面板13、第一后面板14以及连接在第一前面板13与第一后面板14之间的第一外壳15，第一电连接装置11(即多个第一导电线圈111)设置于第一前面板13的外表面，第一磁性吸合组件12设置于第一前面板13的内表面。

进一步地，如图8至图10所示，在本实施例中，用电端接口2包括第二前面板23、第二后面板24以及连接在第二前面板23与第二后面板24之间的第二外壳25，第二电连接装置21(即多个第二导电线圈211)设置于第二前面板23的外表面，第二磁性吸合组件22设置于第二前面板23的内表面。

进一步地，第一导电线圈111略微凸出于第一前面板13的外表面，第二导电线圈211略微凸出于第二前面板23的外表面，以保证第一导电线圈111和第二导电线圈211之间的充分接触。

进一步地，在本实施例中，第一磁性吸合组件12包括多个第一磁铁121，多个第一磁铁121相互间隔设置。第二磁性吸合组件22包括多个第二磁铁221，多个第二磁铁221相互间隔设置。多个第一磁铁121在第一前面板13上的位置与多个第二磁铁221在第二前面板23上的位置相对应，使多个第一磁铁121能够与多个第二磁铁221相互吸合。

具体地，在本实施例中，多个第一磁铁121和多个第二磁铁221的数量均为二十个，该二十个第一磁铁121环绕第一前面板13的中心均布设置在第一前面板13的外缘位置，该二十个第二磁铁221环绕第二前面板23的中心均布设置在第二前面板23的外缘位置，组成两个磁铁阵列。多个第一磁铁121朝向用电端接口2一端的磁性为n极，多个第二磁铁221朝向电源端接口1一端的磁性为s极，当然，也可以是多个第一磁铁121朝向用电端接口2一端的磁性为s极，多个第二磁铁221朝向电源端接口1一端的磁性为n极，即两者相互靠近的一端的磁性相反能够相互吸引即可。当用电端接口2与电源端接口1相互靠近至一定距离时，两者能够在磁铁吸力的作用下相互吸合。

同时，当电源端接口1的端面与用电端接口2的端面在磁铁吸力的作用下相贴靠时，由于第一磁性吸合组件12和第二磁性吸合组件22均为磁铁，且多个第一磁铁121和多个第二磁铁221均为均匀分布设置，电源端接口1的端面与用电端接口2的端面能够在磁力的作用下自行调整位置，使电源端接口1的端面与用电端接口2的端面重合(即当用电端接口2与电源端接口1相互靠近时，多个第一磁铁121在磁力的作用下趋于分别与多个第二磁铁221对应吸合，从而达到自行调整位置的目的)，从而使得多个第一导电线圈111分别与多个第二导电线圈211对应接触，减小了对电源端接口1与用电端接口2对接时的精度要求，提高了充电对接效率。当然，在其它实施例中，也可以是第一磁性吸合组件12为磁铁，第二磁性吸合组件22为铁磁性物质，比如铁、钴、镍等，或者第一磁性吸合组件12为铁磁性物质，第二磁性吸合组件22为磁铁，即能保证第一磁性吸合组件12与第二磁性吸合组件22能够相互吸合。

同时，由于第一磁性吸合组件12设置于第一前面板13的内表面，第二磁性吸合组件22设置于第二前面板23的内表面，当电源端接口1的端面与用电端接口2的端面相贴靠时，第一磁性吸合组件12不与第二磁性吸合组件22直接接触，使得电源端接口1与用电端接口2在充电完成后容易分离。

进一步地，如图1至图4所示，在本实施例中，第一外壳15为可伸缩的结构，第一外壳15具体可以为波纹管等结构。

进一步地，如图3及图4所示，在本实施例中，电源端接口1内设有伸缩机构16，伸缩机构16的两端分别与第一前面板13和第一后面板14相连。

具体地，在本实施例中，伸缩机构16包括多个弹性条161，每个弹性条161的两端分别与第一前面板13和第一后面板14相连。当然，在其它实施例中，伸缩机构16也可以采用其它结构。

具体地，在本实施例中，多个弹性条161的数量为六个，弹性条161的材质可以为橡胶、硅胶或其它具有弹性的材质，在此不作限定。如图7所示，每个弹性条161的两端分别设有螺纹孔162和螺柱163，用于连接第一前面板13和第一后面板14。

具体地，在充电时，用电端接口2与电源端接口1相互靠近，电源端接口1在磁力的作用下朝向用电端接口2运动，此时多个弹性条161和第一外壳15同时伸长，以保证多个第一导电线圈111分别与多个第二导电线圈211紧密贴合，从而保证用电端接口2与电源端接口1之间的电导通连接；当充电结束后，用电端接口2与电源端接口1分离，多个弹性条161在回复力的作用下缩短，同时带动第一外壳15收缩，使电源端接口1复位。

进一步地，如图4至图6所示，在本实施例中，第一前面板13上设有多个吸合确认机构101/102/103，多个吸合确认机构101/102/103间隔设置。当电源端接口1的端面与用电端接口2的端面重合时，用电端接口2的端面能够同时按压多个吸合确认机构101/102/103并使多个吸合确认机构101/102/103之间电导通连接。

进一步地，在本实施例中，每个吸合确认机构101/102/103包括活动电连接件171、第一导电端子172和第二导电端子173，活动电连接件171、第一导电端子172和第二导电端子173均位于电源端接口1内，第一导电端子172的接触端17a和第二导电端子173的接触端17b位于活动电连接件171的同一侧且均与活动电连接件171相间隔。整个活动电连接件171为导电结构或者活动电连接件171的部分位置为导电结构，活动电连接件171能够朝向远离用电端接口2的方向移动并同时与第一导电端子172的接触端17a和第二导电端子173的接触端17b相接触，使第一导电端子172和第二导电端子173之间电导通连接。

进一步地，在本实施例中，活动电连接件171上设有接触杆174，接触杆174的一端与活动电连接件171相连，接触杆174的另一端伸出至第一前面板13外。当电源端接口1的端面与用电端接口2的端面相接触时，用电端接口2的端面能够通过按压接触杆174，使活动电连接件171朝向远离用电端接口2的方向移动。

进一步地，在本实施例中，多个吸合确认机构101/102/103的数量为三个，包括第一吸合确认机构101、第二吸合确认机构102和第三吸合确认机构103，第一吸合确认机构101的第二导电端子173与第二吸合确认机构102的第一导电端子172之间以及第二吸合确认机构102的第二导电端子173与第三吸合确认机构103的第一导电端子172之间均通过导电杆175连接。第一吸合确认机构101的第一导电端子172和第三吸合确认机构103的第二导电端子173分别和充电控制系统(图未示)相连。

进一步地，在本实施例中，每个吸合确认机构101/102/103还包括导杆176，活动电连接件171设有第一通孔177，导杆176的一端插入在第一通孔177内并与第一前面板13的内表面固定连接，活动电连接件171能够沿着导杆176滑动。在本实施例中，每个活动电连接件171设有两个第一通孔177，两个第一通孔177分别位于活动电连接件171的两端，每个吸合确认机构101/102/103包括两个导杆176，两个导杆176分别插入在两个第一通孔177内，以防止活动电连接件171的移动路径发生偏移。

进一步地，在本实施例中，每个吸合确认机构101/102/103还包括凸杆179，活动电连接件171设有第二通孔178，凸杆179的一端插入在第二通孔178内并与第一前面板13的内表面固定连接，凸杆179的另一端的端部沿径向向外延伸凸出设有凸缘17c，凸杆179上套设有弹簧170，弹簧170的两端分别与活动电连接件171和凸缘17c相抵靠。当用电端接口2的端面按压接触杆174，使活动电连接件171朝向远离用电端接口2的方向移动时，活动电连接件171压缩弹簧170使弹簧170蓄力；当用电端接口2的端面对接触杆174的按压结束后，活动电连接件171在弹簧170的回复力的作用下朝向靠近用电端接口2的方向移动并复位。

具体地，在本实施例中，凸杆179为螺钉。

具体地，通过设置多个吸合确认机构101/102/103，当多个吸合确认机构101/102/103同时被按压时，即电源端接口1的端面与用电端接口2的端面重合，多个第一导电线圈111分别与多个第二导电线圈211对应接触时，内部的吸合确认线路导通，充电控制系统才开始给第一导电线圈111供电。若电源端接口1的端面与用电端接口2的端面不完全重合，则部分吸合确认机构101/102/103不会被压缩，内部的吸合确认线路不能导通。多个吸合确认机构101/102/103的数量不限于三个，也可以是其它数量；多个吸合确认机构101/102/103布置的位置不限于第一前面板13的外缘，也可以是其它位置和形式。

容易理解地，设置多个吸合确认机构101/102/103的好处还在于：可以使该磁吸式充电结构能够较容易地实现防水功能，从而可以实现室外充电的功能。一般地，现有技术中机械式对插的充电结构，由于连接器公座的触点外露，若在有雨水的情况下使用，很容易出现短接等情况，且不容易通过增加防水措施达到防水效果。而本实施例通过设置多个吸合确认机构101/102/103，当电源端接口1的端面与用电端接口2的端面对接好重合后才开始供电，可以避免电源端接口1持续接电而导致短路，同时在该磁吸式充电结构的基础上增设防水结构(图未示)，很容易实现防水功能，即降低了室外充电的难度，提高了安全性能。

进一步地，如图1至图4所示，在本实施例中，磁吸式充电结构还包括循迹机构18，循迹机构18与电源端接口1相连，循迹机构18用于驱动电源端接口1移动并主动寻找用电端接口2所在的位置。

具体地，在本实施例中，循迹机构18为直线导轨，循迹机构18包括滑块181和滑轨182，滑块181在动力驱动下能够沿着滑轨182水平滑动，滑块181通过安装板183与电源端接口1相连，从而驱动电源端接口1沿着滑轨182水平滑动。当然，在其它实施例中，循迹机构18还可以是使电源端接口1在竖直方向上移动或任意方向上移动的结构(比如利用机械臂实现电源端接口1在任意方向上移动)。同时，循迹机构18还可以是滚珠丝杠、无杆气缸或齿轮齿条等结构，在此不作限定。

进一步地，如图11所示，在本实施例中，用电端接口2设置于一agv(automatedguidedvehicle)小车4上，电源端接口1与充电桩(图未示)电连接，用电端接口2与电源端接口1相互配合用于给agv小车4充电。

进一步地，如图6及图10所示，在本实施例中，多个第一导电线圈111和多个第二导电线圈211的数量均为四个，多个第一导电线圈111于远离用电端接口2的一侧以及多个第二导电线圈211于远离电源端接口1的一侧(即第一导电线圈111和第二导电线圈211的背面)均设有接线端子3。如图1至图4所示，每个接线端子3可根据需要连接电源线缆或者通讯线缆，电源端接口1内的线缆最终通过第一后面板14上的第一走线过孔141和安装板183上的第二走线过孔184连接至外部电源和控制设备，用电端接口2内的线缆最终通过第二后面板24上的第三走线过孔241连接至用电设备(在本实施例中，用电端接口2与agv小车4的电池或控制器相连)。当然，多个第一导电线圈111和多个第二导电线圈211的数量不限于四个，可根据实际需求选择，在此不作限定。

以下举例说明本实施例的磁吸式充电结构的工作方式：

1、当agv小车4的电量低于一定值时，agv小车4启动自动充电程序并沿规划轨迹运行至充电桩的电源端接口1附近并停车，此时用电端接口2和电源端接口1还未吸合，agv小车4未开始充电。滑块181在动力驱动下沿着滑轨182水平缓慢滑动，并带动电源端接口1左右缓慢移动开始寻找用电端接口2的位置；当电源端接口1与用电端接口2的距离缩小至一定范围内时，两个接口端的磁铁阵列迅速吸合，使电源端接口1的端面与用电端接口2的端面相贴靠，且用电端接口2的端面同时按压多个吸合确认机构101/102/103，此时充电控制系统开始充电，滑块181的运动暂停；

2、当充电完毕时，agv小车4沿垂直于电源端接口1的方向移动，当弹性条161的拉力大于磁铁阵列的吸引力时，用电端接口2和电源端接口1脱开，电源端接口1停止充电，agv小车4恢复工作状态。

本实用新型实施例提供的磁吸式充电结构，通过磁铁阵列的吸合结构代替传统的机械式插入结构，能够避免电源端接口1和用电端接口2的磨损，有效延长电源端接口1和用电端接口2的使用寿命。同时，通过循迹机构18协助电源端接口1主动寻找用电端接口2的位置，能够有效降低对于agv小车4的对位精度的要求，提高充电对接效率。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。