充电装置的制作方法

本申请涉及仓储物流技术领域，具体涉及车载电源的充电技术，尤其涉及充电装置。

背景技术：

目前，AGV(Automated Guided Vehicle，自动导引运输车)在物流仓储行业得到大量的投入使用，大幅度地降低了物流成本、提高了仓储效率。现有的AGV绝大多数采用内置电池来给驱动自身行走轮系的电机以及各功能模块供电。在电池的电量即将耗尽时，AGV需要自动回位充电。

目前，大多数AGV采用接触式充电方式。为了保证充电的金属板(正极金属板或负极金属板)之间有足够的接触面积，需要两者的接触面平行度较高。但在实际安装和固定时往往会产生误差，或者地面不平使AGV产生倾斜等，这些情况使得金属板之间接触不完全，从而造成接触不良或小面积接触。因此，现有的充电对接结构无法满足大电流充电要求。

技术实现要素：

鉴于现有技术中的上述缺陷，本申请实施例提供了一种改进的充电装置，来解决以上背景技术部分提到的技术问题。

本申请实施例提供了一种充电装置。该充电装置包括车载充电体；车载充电体包括：底板、正极接触板和负极接触板，其中，正极接触板和负极接触板分别与车载电池的正极和负极电连接；正极接触板和负极接触板安装于底板的两侧，且位于底板的同一侧面；正极接触板和负极接触板均与底板转动连接，以使正极接触板和负极接触板在充电对接的过程中可相对于底板在水平方向上左右摆动。

在一些实施例中，车载充电体包括与底板固定连接的铰座，且正极接触板和负极接触板分别通过铰座与底板铰接。

在一些实施例中，充电装置还包括充电座；充电座包括：底座、正极触头组件和负极触头组件，其中，正极触头组件和负极触头组件分别与电源的正极和负极电连接；正极触头组件和负极触头组件均与底座转动连接，且与底座之间分别设置有弹性部件，其中，正极触头组件的转动轴和负极触头组件的转动轴分别与正极接触板的转动轴、负极接触板的转动轴相互垂直；在弹性部件的作用下，正极触头组件与正极接触板相抵触，且负极触头组件与负极接触板相抵触，以进行对接充电。

在一些实施例中，正极触头组件包括悬臂板和接触头，弹性部件设置于悬臂板与底座之间；悬臂板的第一端与底座铰接，且悬臂板的第二端与接触头铰接，其中，第一端和第二端为悬臂板相对的两端，悬臂板的转动轴与接触头的转动轴相互平行。

在一些实施例中，正极触头组件还包括连接板，连接板开设有第一销孔，悬臂板通过第一销孔与接触头铰接。

在一些实施例中，接触头朝向悬臂板的表面形成有圆柱形的凸起，且凸起上开设有第二销孔；悬臂板朝向接触头的表面形成有圆柱形的凹槽，其中，凹槽的深度小于凸起的高度；连接板与悬臂板的侧面固定连接，且当凸起嵌入凹槽时，悬臂板通过第一销孔、第二销孔与接触头铰接。

在一些实施例中，接触头的重心位于第二销孔的轴线与接触头远离底座的一端之间，且接触头与悬臂板之间为间隙配合。

在一些实施例中，正极触头组件还包括限位部件，在限位部件与弹性部件的作用下，限制正极触头组件的转动范围。

在一些实施例中，限位部件包括L型的限位板，限位板的一端与底座可调连接，限位板的另一端设置有限位螺钉，且限位板的另一端与弹性部件分别位于正极触头组件的两侧，其中，限位螺钉伸出限位板的长度用于调整正极触头组件的转动范围。

在一些实施例中，底板或底座上还设置阻隔条，阻隔条位于正极接触板与负极接触板之间，或位于正极触头组件与负极触头组件之间。

本申请实施例提供的充电装置，通过设置车载充电体，其中，车载充电体包括底板、与车载电池的正极电连接的正极接触板以及与车载电池的负极电连接的负极接触板。这样可以与固定在地面或其他固定件上的充电桩或充电座进行对接，从而实现车载电池的充电。同时，正极接触板和负极接触板安装在底板的同一侧面的两侧，且正极接触板和负极接触板均与底板转动连接。这样在充电对接的过程中，可以使正极接触板和负极接触板相对于底板在水平方向上左右摆动，从而在一定程度上消除因地面不平或其他因素造成的正负极接触不良的情况，以使正极接触板和负极接触板分别与充电桩或充电座良好贴合，增加接触面积。进而提高对接充电的稳定性，满足大电流快速充电的需求，提高充电效率。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本申请提供的车载充电体的一个实施例的结构示意图；

图2是本申请提供的充电座的一个实施例的结构示意图；

图3是本申请提供的充电座的又一个实施例的结构示意图；

图4是接触头的一个实施例的结构示意图；

图5是悬臂板的一个实施例的结构示意图；

图6是接触头与悬臂板的相对位置关系示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请的原理和特征作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关实用新型，而非对该实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与实用新型相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

请参见图1，其示出了本申请提供的充电装置中的车载充电体的一个实施例的结构示意图。本申请中的充电装置可以包括车载充电体。如图1所示，车载充电体可以包括：底板10、正极接触板11和负极接触板12。其中，正极接触板11与车载电池的正极电连接；负极接触板12与车载电池的负极电连接。这样，通过正极接触板11和负极接触板12分别与现有的充电座的正极和负极对接后，可以实现车载电池的充电。

在本实施例中，底板10通常由绝缘材料制成，如电木或塑料等。正极接触板11和负极接触板12通常由导电材料制成，如导电率相对高、重量相对轻且价格相对低的金属材料。而且当车载充电体被安装在小车上时，底板10一般会与地面平行设置。这里的平行一般指理论情况，在实际安装过程中允许存在一定的误差。

如图1所示，正极接触板11和负极接触板12可以位于底板10的同一侧面，如底板10朝向地面或背离地面的侧面。同时，正极接触板11和负极接触板12安装于底板10的该侧面的两侧。可以理解的是，正极接触板11通常与负极接触板12相互平行设置。这里的平行位置关系在实际安装过程中同样允许存在一定的误差。

此外，正极接触板11和负极接触板12均与底板10转动连接。在这里，正极接触板11和负极接触板12可以向靠近或远离彼此的方向转动。即正极接触板11的转动轴和负极接触板12的转动轴相互平行，且均与俯仰方向的转动轴相互垂直。这样在充电对接的过程中，可以使正极接触板11和负极接触板12相对于底板10在水平方向上左右摆动，从而在一定程度上消除因地面不平或其他因素造成的正负极接触不良的情况，以使正极接触板和负极接触板分别与现有的充电座的正负极良好贴合，增加接触面积。进而提高对接充电的稳定性，满足大电流快速充电的需求，提高充电效率。也就是说，本实施例中的车载充电体可以适应一定程度的高低不平所造成的倾斜，有助于降低安装要求。需要说明的是，当物体转动时，它的各点都做圆周运动，这些圆周的中心在同一直线上，这条直线通常叫做转动轴。

在本实施例的一些可选的实现方式中，如图1所示，车载充电体可以包括与底板10固定连接的铰座，如铰座131-铰座134。且正极接触板11和负极接触板12可以分别通过铰座与底板10铰接。作为示例，铰座131-铰座134均与底板10朝向地面的表面固定连接。正极接触板11的两端通过销轴与铰座131和铰座132铰接。且正极接触板11背离充电座的一端设置有接线端子，以与车载电池的正极电连接。负极接触板12的两端通过销轴与铰座133和铰座134铰接。且负极接触板12背离充电座的一端页设置有接线端子，以与车载电池的负极电连接。其中，与正极接触板11连接的各销轴可以(但不限于)同轴，与负极接触板12连接的各销轴可以(但不限于)同轴。

可选地，为了便于后期的安装调试，底板10在朝向地面或背离地面的表面可以开设有用于容置铰座的孔槽(图中未示出)。这样通过在孔槽内增减垫片或调整垫片的厚度，可以轻微调整底板10与正极接触板11或负极接触板12之间的距离，从而实现正极接触板11或负极接触板12距离地面高度的微调整。

继续参见图2，其示出了本申请提供的充电装置中的充电座的一个实施例的结构示意图。本申请中的充电装置还可以包括充电座。如图2所示，充电座可以包括：底座20、正极触头组件21和负极触头组件22。其中，正极触头组件21与电源的正极电连接，且负极触头组件22与电源的负极电连接。这样，正极触头组件21与上述正极接触板对接，且负极触头组件22与上述负极接触板对接后，可以向车载电池充电。

在本实施例中，底座20可以安装在地面或其他固定件上，以起到支撑作用。且出于安全考虑，底座20一般由绝缘材料制成。而正极触头组件21和负极触头组件22通常包含多个零部件，这些零部件中的至少部分零部件是由导电材料制成。

如图2所示，正极触头组件21和负极触头组件22同样可以相互平行的设置于底座20的两侧。且正极触头组件21和负极触头组件22朝向车载充电体的一端伸出底座20，以分别与正极接触板和负极接触板对接；而背离车载充电体的一端设置有接线端子，以分别与电源的正负极电连接。同时，为了进一步提高对接充电的稳定性，正极触头组件21和负极触头组件22均可以与底座20转动连接，且与底座20之间分别设置有弹性部件23。其中，正极触头组件21的转动轴和负极触头组件22的转动轴分别与正极接触板的转动轴、负极接触板的转动轴相互垂直。也就是说，正极触头组件21和负极触头组件22都可以相对于底座20在俯仰方向转动。并且正极触头组件21与底座20之间设置有弹性部件(图2中未示出)，负极触头组件22与底座20之间也设置有弹性部件23。这样，在弹性部件23的作用下，正极触头组件21可以与正极接触板相抵触，且负极触头组件22可以与负极接触板相抵触，以进行对接充电。这里的弹性部件23可以(但不限于)是弹簧。

作为示例，在车载充电体随小车向靠近充电座的方向移动的过程中，即充电对接的过程中，在正极接触板和负极接触板的作用下，正极触头组件21和负极触头组件22会分别相对于底座20向下(即靠近地面的方向)转动。此时，弹性部件23因被压缩而产生反向作用力，从而使正极触头组件21和负极触头组件22分别与正极接触板和负极接触板相抵触。同时，在正极触头组件21和负极触头组件22的作用下，正极接触板和负极接触板也会分别相对于底板产生一定的左右摆动。也就是说，充电装置在高度方向具有一定的自由度，且在左右(水平)方向具有一定的自由度。这样，可以更好地适应外部环境或制造误差所产生的影响，使正极触头组件和负极触头组件分别与正极接触板和负极接触板紧密贴合，以增大接触面积。

在本实施例的一些可选地实现方式中，正极触头组件和负极触头组件的具体结构可以参见图3。如图3所示，正极触头组件可以包括悬臂板211和接触头212。悬臂板211和接触头212由导电材料制成。悬臂板211的第一端(即远离车载充电体的一端)与底座20铰接，且悬臂板211的第二端(即靠近车载充电体的一端)与接触头212铰接。其中，第一端和第二端为悬臂板211相对的两端。此时，弹性部件23可以设置于悬臂板211与底座20之间。需要说明的是，悬臂板211的转动轴与接触头212的转动轴相互平行。即悬臂板211可以相对于底座20在俯仰方向转动，且接触头212也可以相对于悬臂板211和底座20在俯仰方向转动。这样，可以使充电装置在俯仰方向具有一定的摆动自由度，有助于进一步地消除实际应用过程中对接触不良产生的影响，从而最大化地增加接触头与正极接触板的接触面积，还有助于降低充电装置的安装技术要求和安装环境要求。

从图3可知，悬臂板211可以通过销轴与底座20铰接。悬臂板211也可以通过销轴与接触头212铰接。具体地，正极触头组件还可以包括连接板213。连接板213开设有第一销孔，悬臂板211通过第一销孔和销轴与接触头212铰接。

可选地，如图4所示，接触头212朝向悬臂板的表面可以形成有圆柱形的凸起A，且凸起A上开设有第二销孔。如图5所示，悬臂板211朝向接触头的表面可以形成有圆柱形的凹槽B。此时，连接板可以与悬臂板211的侧面固定连接。这样，如图6所示，当凸起A嵌入凹槽B时，悬臂板211通过第一销孔、第二销孔可以与接触头212铰接。可以理解的是，为了使接触头212可以相对于悬臂板211转动，凹槽B的深度要小于凸起A的高度，以使接触头212具有一定的活动空间。同时，凸起A与第二销孔同轴，且凸起A的半径与凹槽B的半径相等，以实现两者之间的面接触。

在一些应用场景中，凸起和凹槽的位置可以互换。即接触头朝向悬臂板的表面可以形成有圆柱形的凹槽。而悬臂板朝向接触头的表面可以形成有圆柱形的凸起，且凸起上开设有第二销孔。此时，连接板可以与接触头的侧面固定连接，从而实现接触头与悬臂板的铰接。

此外，当充电装置采用下压式接触充电方式时，即正极接触板向下(靠近地面方向)压动接触头，如图6所示，接触头212的重心G可以位于第二销孔的轴线与接触头212远离底座的一端之间，且接触头212与悬臂板211之间为间隙配合。这样，在非对接充电时，接触头212可以在自身重力作用下，使远离底座的一端低于靠近底座的一端，以形成高度差。此时，接触头中远离底座的一端距离地面的高度可以为H。可以理解的是，为了实现对接充电，正极接触板在充电对接前距离地面的高度应大于H，且小于接触头处于水平位置(上表面与地面平行)时的高度。同时，需要注意的是，为了避免在对接时发生干涉，如图3所示，接触头212处于任意状态下时，连接板213的上表面与接触头212的上表面之间都应具有一定的高度差。这样可以有效地防止连接板213与正极接触板发生干涉。

需要说明的是，负极接触头组件的结构可以与上述正极接触头组件的结构相同，此处不再赘述。另外，为了进一步增加对接时的接触面积，正极接触板和负极接触板分别朝向接触头的表面的面积可以大于接触头分别朝向正极接触板和负极接触板的表面的面积。这样还可以降低对接的精度要求，也就是说，当存在一定的对接误差时，也可以实现对接充电，从而可以提高对接充电效率。

进一步地，正极触头组件还可以包括限位部件。这样，在限位部件与弹性部件的作用下，可以限制正极触头组件的转动范围。例如，为了简化结构，降低生产成本，如图2所示，限位部件可以为限位螺钉。限位螺钉与底座20固定连接，且与弹性部件23对向设置于正极触头组件的两侧。这样，在对接充电结束后，车载充电体随小车向远离充电座的方向移动的过程中，正极触头组件会在弹性部件23的作用下向上(远离地面方向)转动。此时，限位部件可以限制正极触头组件向上转动的范围，从而使正极触头组件快速复位，以进行下一次对接充电过程。

作为示例，如图3所示，限位部件可以包括L型的限位板214。其中，限位板214的一端与底座20可调连接，限位板214的另一端设置有限位螺钉215。这里的可调连接是指水平方向(即在靠近或远离车载充电体的方向)的可调连接。并且限位板214的另一端(设置有限位螺钉215的一端)与弹性部件23分别位于正极触头组件的两侧。这样，通过调整限位螺钉215伸出限位板214的长度可以调整正极触头组件的转动范围，进而可以增加充电装置的调整灵活性，有助于扩大充电装置的适用范围。为了减少充电过程中电能的损耗，这里的限位板214的材料可以为绝缘材料。

可以理解的是，出于安全考虑，对于上述各实施例中的充电装置，还可以在底板或底座上设置阻隔条(图中未示出)。阻隔条可以位于正极接触板与负极接触板之间，或位于正极触头组件与负极触头组件之间。这样一来，在充电对接的过程中，可以有效地防止正负极接触所引发的短路问题。

本申请实施例中的充电装置也可以采用上压式接触充电方式，即正极接触板和负极接触板可以分别向上压动接触头。但需要注意的是，此时接触头的重心应位于第二销孔的轴线与接触头靠近底座的一端之间，以使接触头在自身重力的作用下，靠近底座的一端低于远离底座的一端。此时，若接触头中远离底座的一端距离地面的高度仍为H，那么为了实现对接充电，正极接触板和负极接触板距离地面的高度都应小于H，且都应大于接触头处于水平位置(下表面与地面平行)时的高度。

需要说明的是，本申请实施例的充电装置中的各零部件的形状和数量仅仅是示意性的。该充电装置结构简单，成本低。且充电座具有高度和俯仰摆动的两个自由度，车载充电体具有左右摆动的一个自由度。这样，在实际应用的充电对接的过程中，这些方向上的角度误差均能通过铰接的摆动得到一定的消除，适应性更强。从而可以增加对接时的接触面积，提高对接的稳定性，满足大电流快速充电的需求，提高充电效率。而且该充电装置可以根据实际空间位置情况进行安装设置，例如可以将车载充电体安装在小车的车底、车尾、车头或车身侧面等，适应性较高。此外，由于车载充电体的结构相对简单，所以通常设置于小车上。这样便于拆装维护和维修，不会对小车的正常工作产生影响。但不排除正、负极触头组件与正、负极接触板的位置互换的情况。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的实用新型范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述实用新型构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。