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连接器组件的对接装置、连接器装置、充电架及换电站的制作方法

2022-12-06 20:14:25 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及换电领域,特别涉及一种连接器组件的对接装置、连接器装置、充电架及换电站。


背景技术:

2.目前,汽车尾气的排放仍然是环境污染问题的重要因素,为了治理汽车尾气,人们研制出了天然气汽车、氢燃料汽车、太阳能汽车和电动汽车以替代燃油型汽车。而其中最具有应用前景的是电动汽车。目前的电动汽车主要包括直充式和快换式两种。由于受充电时间和地点的限制,目前很多新能源电动汽车逐步采用快速更换电池的模式进行能源补给。
3.电动汽车在更换电池时,换电设备从电动汽车上取下亏电电池并将亏电电池转送至电池转运设备,电池转运设备之后将亏电电池转送至充电架上进行充电。之后,电池转运设备再从充电架取出满电电池并将满电电池转送至换电设备,由换电设备将满电电池安装到电动汽车中。其中,对于亏电电池的充电,需要使得充电架上的电连接器与电池包上的电池端电连接器对准连接后方可实现充电。
4.在现有技术中,授权公告号为cn202772633u的发明专利公开了一种电动车车载动力电池充电平台,该方案利用电池包向下放置在支架的过程中对安装座施加的方向朝下的作用力,通过相互配合的斜滑槽与安装座下方的滚轮、实现安装座在托架上滑动连接的滑轨与滑块共同作用下,将电池电池包在竖直方向上的运动转化为安装座的水平运动进而实现电连接。其中,若电池包放置到安装座时放置位置出现偏差,如相对于标准充电连接位置更靠近安装座上的电连接组件时,那么安装座在运动到电连接组件和电池端电连接器的理论电连接的位置之前,便会与电池端电连接器接触甚至是碰撞,可能会导致电连接器损坏或对电连接造成影响。
5.因此,在现有技术中,对于用于通过连接器组件与电池端连接器组件连接实现与电池包对接的对接装置,其具有容易因电池包放置位置有偏差而使其连接器组件与电池端连接器组件发生碰撞的缺陷。


技术实现要素:

6.本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中的对接装置具有容易因电池包放置位置有偏差而使其连接器组件与电池端连接器组件发生碰撞的缺陷,提供一种连接器组件的对接装置、连接器装置、充电架及换电站。
7.本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题:
8.一种连接器组件的对接装置,设置于充电架的架体上,对接装置包括:
9.连接座,用于连接于架体;
10.承载盘,承载盘具有用于承载电池包的承载端,承载盘可在初始状态与承载状态之间切换;
11.安装座,安装座用于安装连接器组件,安装座通过联动机构分别与承载盘以及连
接座活动连接;
12.联动机构,连接在承载盘和安装座之间,联动机构包括弹性组件,联动机构与安装座之间通过弹性组件实现浮动连接;
13.当承载端未承载电池包时,承载盘处于初始状态,安装座相对于承载盘处于初始位置;
14.当承载端承载电池包时,承载盘相对于连接座运动并处于承载状态,安装座在联动机构的带动下朝着靠近承载端的方向运动并相对于承载盘处于对接位置,以使连接器组件与电池包的电池端连接器相连接。
15.在本方案中,在弹性组件的作用下,联动机构和安装座之间实现浮动连接,当电池端电连接器与电连接组件接触时,电池端连接器向连接器组件施加远离承载端的方向的作用力,安装座在弹性组件的作用下朝着远离承载端的方向移动来作适应性调整,以补偿电连接器组件的一部分位移量,从而能够避免连接器组件与电池端连接器发生刚性碰撞,能够有效地防止连接器组件与电池端连接器因碰撞而损坏或影响两者的连接。
16.优选地,当承载端承载有电池包且连接器组件受到来自电池端连接器的远离承载端的方向的作用力时,弹性组件朝着远离承载端的方向发生弹性形变,以实现联动机构与安装座之间的浮动连接。
17.在本方案中,当电池端电连接器与电连接组件接触时,电池端连接器向连接器组件施加远离承载端的方向的作用力,弹性组件朝着远离承载端的方向发生弹性形变,这部分形变量能够补偿一部分电连接器组件的位移量,从而能够起到缓冲和补偿作用,能够有效地防止连接器组件与电池端连接器因碰撞而损坏或影响两者的连接。
18.优选地,联动机构包括连杆机构,连杆机构的第一端与承载盘的承载端转动连接,连杆机构的第二端转动连接于安装座,弹性组件与连杆机构相配合;
19.在承载盘从初始状态切换到承载状态的过程中,在连杆机构的作用下,弹性组件沿靠近承载端的方向发生弹性形变,弹性组件在恢复弹性形变的过程中作用于连杆机构以带动安装座朝向承载端的方向运动,以将承载盘的运动转化为使安装座从初始位置移动至对接位置的作用力。
20.在本方案中,在承载盘从初始状态切换到承载状态的过程中,在连杆机构的作用下,弹性组件朝向靠近承载端的方向发生弹性形变,在恢复形变的过程中又通过连杆机构带动安装座朝承载端的方向运动,从而实现对安装座的驱动。在连杆机构和弹性组件的配合下,使得在电池包正常放置到位时,安装座能够正常且可靠地带动连接器组件与电池端连接器连接;同时,当电池包放置有偏差时,弹性组件通过产生沿远离承载端的方向的弹性形变,以补偿这部分偏差。
21.优选地,连杆机构第一连杆、第二连杆和第三连杆,第一连杆的第一端与承载端的底部转动连接,第一连杆的第二端与第二连杆的第一端转动连接,第二连杆的第二端活动套设在第三连杆的第一端,第三连杆的第二端与安装座转动连接;
22.第一连杆与第二连杆的连接处与连接座滑动连接;
23.第三连杆位于第二连杆内的部分设有第一限位件,弹性组件包括第一弹性件,第一弹性件套设在第三连杆上,且第一弹性件的两端分别抵接在第一限位件和第二连杆的第二端的内壁面之间。
24.在本方案中,当承载端承载有电池包时,电池包将承载盘下压,第一连杆会带动第二连杆相对于第三连杆朝着第二连杆的第一端运动,第一弹性件沿着靠近承载端的方向产生弹性形变,在第一弹性件对第一限位件的作用下,第三连杆会朝着其第一端的方向的运动,进而通过移动机构带动安装座朝着靠近承载端的方向运动,以使连接器组件与电池包的电池端连接器进行连接。若电池包在承载端放置位置出现偏差,如相对于标准充电连接位置更靠近电连接组件时,当安装座运动到连接器组件与电池端连接器相接触或碰撞时,连接器组件受到远离承载端的作用力,在移动机构的作用下,第三连杆朝着其第二端的方向运动,第一限位件朝着远离承载端的方向产生弹性形变,进而能够起到一定的补偿或缓冲作用,能够防止因电池包的放置位置有偏差而造成连接器组件和电池端连接器的损坏。
25.优选地,第一限位件垂直设在在第三连杆的杆体上,沿垂直于第三连杆的杆体的轴线方向,第一限位件的两端均不低于第一弹性件。
26.在本方案中,采用上述结构设置,能够保证第一限位件与第一弹性件之间结构的稳定性,尤其是在承载盘在初始状态和承载状态之间切换,第一限位件能够稳定地受到第一弹性件的作用力而不会使第一弹性件脱出,从而有利于提高对接装置与电池端连接器电连接的可靠性。
27.优选地,第一限位件的两端延伸出第二连杆的侧壁;
28.其中,第二连杆的两侧壁上均设有滑槽,第一限位件的两端分别位于两滑槽内。
29.在本方案中,采用上述结构设置,能够进一步提高第一限位件的稳定性,滑槽还为第一限位件的运动提供了空间,并对第一限位件的移动起到导向作用。
30.优选地,弹性组件还包括第二弹性件,沿第三连杆的杆体的轴线方向,第二弹性件和第一弹性件分别位于第一限位件的两侧,
31.第二连杆内还设有第二限位件,第二弹性件的两端分别抵接于第一限位件和第二限位件之间。
32.在本方案中,弹性件延伸至第一限位件和第二限位件之间,使得第一限位件在两个方向上都可以使弹性组件发生弹性形变,增加了第三连杆的浮动行程,也有利于提高整体的可靠性。
33.优选地,第一弹性件和第二弹性件构成一体成形的弹性件。
34.在本方案中,将第一弹性件和第二弹性件设置为一体的弹性件,弹性组件的强度更高,有利于保证弹性组件在运动过程中的稳定性。
35.优选地,连杆机构还包括设置在连接座上的滑动导向结构,第一连杆与第二连杆的连接处与滑动导向结构滑动连接。
36.在本方案中,滑动导向机构能够对第一连杆和第二连杆起到一定的限位作用,也为第二连杆的运动提供了运动空间及导向作用。
37.优选地,滑动导向结构包括设置在连接座上的导向件,导向件上开设有条状的导向孔,第一连杆与第二连杆的连接处位于导向孔内且可沿着导向孔的长度方向移动。
38.在本方案中,导向件的导向孔对第一连杆与第二连杆的连接处的移动进行导向作用,从而使得第一连杆处受到作用力时,可以通过该导向孔转化为带动安装座沿着靠近或远离承载端的方向移动,顺利实现对接装置的机械自动电连接功能,同时由于连杆机构设置在连接座与承载盘之间,充分利用该处的空间,有利于缩小对接装置的整体体积。
39.优选地,承载盘自初始状态切换至承载状态的过程中,第一连杆与第二连杆的连接处在导向孔的第一端移动至导向孔的第二端,在垂直于连接座的底板的方向上,导向孔的第一端的位置高于导向孔的第二端的位置。
40.在本方案中,导向孔的第一端的位置高于导向孔的第二端的位置,即导向孔相对于连接座的底板被设置为倾斜向上,有利于防止第二连杆在运动的过程中被卡死。
41.优选地,连杆机构至少为两个,两个连杆机构设置于连接座与承载盘之间;
42.第一连杆通过第一连接轴与第二连杆转动连接,第一连接轴穿设于导向孔内,两个连杆机构共用一个第一连接轴;
43.和/或,第一连杆通过第二连接轴与承载端的底部转动连接,两个连杆机构共用一个第二连接轴。
44.在本方案中,共用连接轴能够提高或保证两个连杆机构运动的同步性,进而有利于进一步提高整体的稳定性。
45.优选地,联动机构还包括移动机构,安装座通过移动机构与承载盘滑动连接。
46.在本方案中,通过连杆机构与移动机构的配合,实现电池包下压承载盘使得连接器组件与电池包的电池端连接器相互靠近直至连接的效果,移动机构采用滑动连接的方式可以减小安装座移动时的摩擦。
47.优选地,移动机构包括:滑动配合的导杆与滑块,导杆与滑块分别连接于安装座与承载盘上。
48.在本方案中,导杆与滑块的结构简单,有利于简化对接装置的整体结构。
49.优选地,移动机构至少为两个,至少两个移动机构分别设置在安装座的两端。
50.在本方案中,采用上述结构设置,有利于提高安装座在运动过程中的稳定性。
51.优选地,在承载端自初始状态切换至承载状态的过程中,承载盘相对于连接座上下运动。
52.在本方案中,承载盘通过相对于连接座上下直线运动实现在初始状态和承载状态之间的切换,运动过程比较简单。
53.优选地,承载盘还包括与承载端相对的连接端,安装座设于承载盘的承载端与连接端之间;
54.连接端与连接座转动连接,在承载端自初始状态切换至承载状态的过程中,承载盘绕连接端相对于连接座转动;
55.其中,当电池包脱离承载端时,承载盘以连接端为转动点朝上转动,且安装座朝向远离承载盘的承载端的方向移动;
56.当电池包放置在承载端上时,承载盘以连接端为转动点朝下转动,且安装座在联动机构提供的作用力下朝向靠近承载盘的承载端的方向移动,以使电连接组件与电池包的电池端电连接器电连接。
57.在本方案中,承载盘通过相对于连接座旋转来实现在初始状态和承载状态之间的切换。其中,对接装置通过电池包下压承载盘使承载盘绕着其连接端为转动点旋转,然后通过联动机构将承载盘的翻转运动转化为安装座靠近或远离承载盘的承载端的运动,最终实现对接装置的自动机械式对接,使得连接器组件与电池端连接器实现连接,该对接装置具有转动点,在进行状态切换时更加稳定,使用过程中不易卡死。另外,当承载端自承载状态
切换至初始状态的过程中,承载端向上转动,电池包的电池端连接器容易与连接器组件碰撞,采用包括连杆机构的联动机构,使得承载盘向上翻转比较小的角度,连杆机构便能够带动安装座运动较长的距离,从而能够实现电池端连接器容易与连接器组件的快速分离,有利于提高整体的安全性。
58.优选地,当承载盘通过相对于连接座转动实现承载端在初始状态和承载状态之间的切换时,当承载端处于承载状态时,承载盘的顶部与连接座的顶部对齐。
59.在本方案中,采用上述结构设置,使承载端处于承载状态时,电池包同时受到承载盘与连接座的支撑,提高电池包的稳定性,且有利于减少对接装置在竖向方向上占用的空间或整体体积。
60.优选地,连接座与承载盘的连接端相对应的位置处设有限位挡板,限位挡板自连接座的侧壁朝向承载盘延伸;
61.其中,当承载盘的顶部与连接座的顶部对齐时,承载盘贴合于限位挡板。
62.在本方案中,限位挡板能够限制承载盘的最高位置,防止承载盘运动过度导致电池包或连接座损坏,进而有利于提高整体的安全性。
63.优选地,对接装置还包括复位组件,复位组件用于为承载盘提供使其从承载状态切换至初始状态的作用力。
64.在本方案中,当承载端的电池包移除后,复位组件能够使得承载盘由承载状态自动切换至初始状态,便于后续使用,也有利于提高充电效率。
65.优选地,复位组件的两端分别与承载盘的承载端以及连接座连接,以对承载盘的承载端施加朝向远离连接座的作用力。
66.在本方案中,复位组件设置在承载盘的承载端和连接座之间,当承载端受到的电池包的作用力移除后,复位组件作用于承载端,使得承载盘运动,进而在联动机构的作用下带动安装座移动至初始位置。
67.优选地,复位组件包括第三弹性件,且第三弹性件在承载盘处于承载状态时处于弹性形变状态。
68.在本方案中,第三弹性件在承载状态时处于弹性形变状态,当电池包从承载盘的承载端移除后,第三弹性件在恢复形变的过程中会对安装座施加远离承载端的回复力,使得承载盘切换至初始状态。
69.优选地,第三弹性件为压簧。
70.在本方案中,当第三弹性件为压簧时,承载盘处于承载状态时,第三弹性件处于压缩状态,且当承载盘处于初始状态时,第三弹性件依然处于压缩状态或恰好恢复至无形变状态,以保证第三弹性件提供的作用力能够使得承载盘切换至初始状态,而不会出现回复到初始状态前停滞的现象。
71.优选地,复位组件的两端分别与连接座以及安装座连接,并对安装座施加朝向远离承载盘的承载端的作用力。
72.在本方案中,复位组件设置在连接座与安装座之间,当承载端受到的电池包的作用力移除后,复位组件作用于安装座,使得安装座移动,进而在联动机构的作用下带动承载盘运动直至恢复至初始状态。
73.优选地,复位组件包括第四弹性件,且第四弹性件在承载盘处于承载状态时处于
弹性形变状态。
74.在本方案中,第四弹性件在承载状态时处于弹性形变状态,当电池包从承载盘的承载端移除后,第四弹性件在恢复到无形变状态的过程中会对安装座施加远离承载端的回复力,使得承载盘切换至初始状态。
75.优选地,第四弹性件为拉簧。
76.在本方案中,当第四弹性件为拉簧时,承载盘处于承载状态时,第四弹性件处于拉伸状态,且当承载盘处于初始状态时,第四弹性件依然处于拉伸状态或恰好恢复至无形变状态,以保证第四弹性件提供的作用力能够使得承载盘切换至初始状态,而不会出现回复到初始状态前停滞的现象。
77.优选地,连接座的两端设有朝向相反方向水平延伸的连接耳板,连接耳板上开设有第一位置调节孔,连接耳板通过第一位置调节孔及连接组件与架体上的多组第二位置调节孔中的至少一组可拆卸连接。
78.在本方案中,一方面,连接耳板能够对连接座起到加强作用;另一方面,通过连接耳板便于实现对接装置与架体的连接,另外,第一位置调节孔可以的与架体上的第二位置调节孔相配合,方便调节对接装置的位置,用于适配不同尺寸的电池包,进而扩大对接装置的适用性。
79.一种连接器装置,其包括连接器组件和上述连接器组件的对接装置,连接器组件设置在对接装置上。
80.优选地,连接器组件包括电连接插头和/或液冷连接插头,电连接插头用于与电池包上的电池端电连接器电连接;液冷连接插头用于与电池包上的电池端液冷连接器相连通。
81.在本方案中,通过该对接装置可以较为可靠地实现电连接插头与电池端电连接器,和/或,液冷连接插头与电池端液冷连接器的可靠连通。
82.优选地,连接器组件还包括浮动板,浮动板浮动安装在安装座上,电连接插头和/或液冷连接插头设置在浮动板上。
83.在本方案中,采用上述结构设置,当连接器组件与电池端连接器对位有偏差时,在浮动板的作用下,可以对连接器组件与电池端连接器的对位进行适应性调整,便于实现可靠的对接。
84.优选地,电连接插头设置于浮动板上,浮动板位于安装座中部;液冷连接插头的数量为两个,两个液冷连接插头设置在安装座上,分别位于浮动板的两侧。
85.在本方案中,电连接插头两侧分别设置有车端液冷连接插头,两个液冷连接插头分别用于流入和流出冷却液,以便于液冷线路的布置。
86.优选地,连接器装置还包括检测组件,检测组件设置在安装座上,用于检测所述架体上在预设的距离内是否有电池包。
87.在本方案中,设置检测组件检测架体上是否有电池包,检测到有电池包时,对接装置才会工作,安装座在联动机构的作用下带动设置在其上的连接器组件运动到电池端连接器所在的位置处并与其对接。如此设置,防止对接装置在除电池包以外的外部作用力的影响下误启动,有利于提高与电池端连接器对接的可靠性。
88.一种充电架,其包括架体和上述连接器装置,连接器装置连接于架体上。
89.优选地,架体包括至少两个用于承载电池包的托架,高度方向上相邻的两个托架之间形成用于容纳电池包的充电仓,连接器装置与充电仓一一对应设置,且连接器装置与托架连接。
90.在本方案中,连接器装置与托架连接,当电池包在托架上放置到位后,电池包上相应的部分也会在承载盘的承载端上放置到位,便于实现连接器装置与电池包的可靠连接。
91.优选地,沿着电池端连接器与连接器装置的对接方向,托架上开设有至少两组第二位置调节孔,连接器装置的第一位置调节孔与至少一组第二位置调节孔通过连接件可拆卸连接。
92.在本方案中,通过第一位置调节孔和第二位置调节孔的配合,方便调节连接器装置的位置,用于适配不同尺寸的电池包,从而能够扩大充电架的适用性。
93.一种换电站,其包括如上述的充电架。
94.本发明的积极进步效果在于:
95.在该连接器组件的对接装置中,在弹性组件的作用下,联动机构和安装座之间实现浮动连接,当电池端连接器与连接器组件接触时,电池端连接器向连接器组件施加远离承载端的方向的作用力,安装座在弹性组件的作用下朝着远离承载端的方向移动来作适应性调整,以补偿连接器组件的一部分位移量,从而能够避免连接器组件与电池端连接器发生刚性碰撞。
附图说明
96.图1为本发明实施例1的对接装置的整体结构示意图,其中,对接装置处于初始状态。
97.图2为本发明实施例1的对接装置的部分结构示意图,其中,图中未示出安装座和承载盘。
98.图3为图2中a部分的放大结构示意图。
99.图4为图2中b部分的放大结构示意图。
100.图5为本发明实施例1的对接装置的部分结构示意图,其中,图中示出了承载盘和连杆机构。
101.图6为本发明实施例1的对接装置的部分结构示意图,其中,图中示出了安装座和联动机构。
102.图7为本发明实施例1的充电架的结构示意图。
103.图8为本发明实施例2的对接装置的部分结构示意图,其中,图中示出了另一联动机构的部分示意图。
104.图9为本发明实施例3的连接器装置的结构示意图。
105.附图标记说明:
106.100对接装置;10连接器组件;101电连接插头;102液冷连接插头;103浮动板;104浮动弹簧;105检测组件;20连接座;201底板;202围板;203连接耳板;204第一位置调节孔;205限位挡板;30承载盘;301承载端;302连接端;303连接块;304盘体;3041容置孔;305转接板;306第一连接板;307第二连接板;308折弯部;40安装座;401连接部;50连杆机构;501第一连杆;502第二连杆;503导向件;504导向孔;505第一连接轴;506第二连接轴;507第三连
杆;60移动机构;601导杆;602滑块;70连接销;701周向凸缘;80第三弹性件;90弹性组件;901第一弹性件;902第一限位件;903第二弹性件;904第二限位件;905滑槽;200架体;2001托架;2002第二位置调节孔。
具体实施方式
107.下面举个较佳实施例,并结合附图来更清楚完整地说明本发明。
108.【实施例1】
109.如图1-6所示,本实施例揭示一种连接器组件10的对接装置100,该对接装置100用于使对接装置100上的连接器组件10与电池包的电池端连接器连接。下面将详细阐述对接装置100的具体结构。
110.一种连接器组件10的对接装置100,设置于充电架的架体200上,对接装置100包括连接座20、承载盘30、安装座40和联动机构。连接座20用于连接于架体200。承载盘30具有用于承载电池包的承载端301,承载盘30可在初始状态与承载状态之间切换。安装座40用于安装连接器组件10,安装座40通过联动机构分别与承载盘30以及连接座20活动连接。联动机构连接在承载盘和安装座40之间,联动机构包括弹性组件90,联动机构与安装座40之间通过弹性组件90实现浮动连接。
111.其中,当承载端301未承载电池包时,承载盘30处于初始状态,安装座40相对于承载盘30处于初始位置。当承载端301承载电池包时,承载盘30相对于连接座20运动并处于承载状态,安装座40在联动机构的带动下朝着靠近承载端301的方向运动并相对于承载盘30处于对接位置,以使连接器组件10与电池包的电池端连接器相连接。
112.其中,在弹性组件90的作用下,联动机构和安装座40之间实现浮动连接,当电池端电连接器与电连接组件接触时,电池端连接器向连接器组件10施加远离承载端301的方向的作用力,安装座40在弹性组件90的作用下朝着远离承载端301的方向移动来作适应性调整,以补偿电连接器组件10的一部分位移量,从而能够避免连接器组件10与电池端连接器发生刚性碰撞,能够有效地防止连接器组件10与电池端连接器因碰撞而损坏或影响两者的连接。
113.在优选的实施例中,当承载端301承载有电池包且连接器组件10受到来自电池端连接器的远离承载端301的方向的作用力时,弹性组件90朝着远离承载端301的方向发生弹性形变,以实现联动机构与安装座40之间的浮动连接。
114.其中,当电池端电连接器与电连接组件接触时,电池端连接器向连接器组件10施加远离承载端301的方向的作用力,弹性组件90朝着远离承载端301的方向发生弹性形变,这部分形变量能够补偿一部分电连接器组件10的位移量,从而能够起到缓冲和补偿作用,能够有效地防止连接器组件10与电池端连接器因碰撞而损坏或影响两者的连接。
115.在优选的实施例中,联动机构包括连杆机构50,连杆机构50的第一端与承载盘30的承载端301转动连接,连杆机构50的第二端转动连接于安装座40,弹性组件90与连杆机构50相配合。
116.在承载盘30从初始状态切换到承载状态的过程中,在连杆机构50的作用下,弹性组件90沿靠近承载端301的方向发生弹性形变,弹性组件90在恢复弹性形变的过程中作用于连杆机构50以带动安装座40朝向承载端301的方向运动,以将承载盘30的运动转化为使
安装座40从初始位置移动至对接位置的作用力。
117.其中,在承载盘30从初始状态切换到承载状态的过程中,在连杆机构50的作用下,弹性组件90朝向靠近承载端301的方向发生弹性形变,在恢复形变的过程中又通过连杆机构50带动安装座40朝承载端301的方向运动,从而实现对安装座40的驱动。在连杆机构50和弹性组件90的配合下,使得在电池包正常放置到位时,安装座40能够正常且可靠地带动连接器组件10与电池端连接器连接;同时,当电池包放置有偏差时,弹性组件90通过产生沿远离承载端301的方向的弹性形变,以补偿这部分偏差。
118.在优选的实施例中,连杆机构50第一连杆501、第二连杆502和第三连杆507,第一连杆501的第一端与承载端301的底部转动连接,第一连杆501的第二端与第二连杆502的第一端转动连接,第二连杆502的第二端活动套设在第三连杆507的第一端,第三连杆507的第二端与安装座40转动连接。第一连杆501与第二连杆502的连接处与连接座20滑动连接。第三连杆507位于第二连杆502内的部分设有第一限位件902,弹性组件90包括第一弹性件901,第一弹性件901套设在第三连杆507上,且第一弹性件901的两端分别抵接在第一限位件902和第二连杆502的第二端的内壁面之间。
119.其中,当承载端301承载有电池包时,电池包将承载盘30下压,第一连杆501会带动第二连杆502相对于第三连杆507朝着第二连杆502的第一端运动,第二连杆502的内壁面使第一弹性件901沿着靠近承载端301的方向产生弹性形变,在第一弹性件901回复形变的过程中,第一弹性件901对第一限位件902产生作用力,从而驱动第三连杆507会朝着其第一端的方向的运动,进而通过移动机构60带动安装座40朝着靠近承载端301的方向运动,以使连接器组件10与电池包的电池端连接器进行连接。
120.若电池包在承载端301放置位置出现偏差,如相对于标准充电连接位置更靠近电连接组件时,当安装座40运动到连接器组件10与电池端连接器相接触或碰撞时,连接器组件10受到远离承载端301的作用力,在移动机构60的作用下,第三连杆507朝着其第二端的方向运动,第一限位件902朝着远离承载端301的方向使第一弹性件901产生弹性形变,进而能够起到一定的补偿或缓冲作用,能够防止因电池包的放置位置有偏差而造成连接器组件10和电池端连接器的损坏。
121.在优选的实施例中,第一限位件902垂直设在在第三连杆507的杆体上,沿垂直于第三连杆507的杆体的轴线方向,第一限位件902的两端均不低于第一弹性件901。
122.其中,采用上述结构设置,能够保证第一限位件902与第一弹性件901之间结构的稳定性,尤其是在承载盘30在初始状态和承载状态之间切换,第一限位件902能够稳定地受到第一弹性件901的作用力而不会使第一弹性件901脱出,从而有利于提高对接装置100与电池端连接器电连接的可靠性。
123.在优选的实施例中,弹性组件90还包括第二弹性件903,沿第三连杆507的杆体的轴线方向,第二弹性件903和第一弹性件901分别位于第一限位件902的两侧,
124.第二连杆502内还设有第二限位件904,第二弹性件903的两端分别抵接于第一限位件902和第二限位件904之间。
125.其中,第二限位件904上开设有供第三连杆507穿过的通孔,弹性件延伸至第一限位件902和第二限位件904之间,使得第一限位件902在朝向其第一端与第二端的两个方向上都可以使弹性组件90发生弹性形变,增加了第三连杆507的浮动行程,也有利于提高整体
的可靠性。
126.如图3所示,第二限位件904可以与第二连杆502为一体成型的,第二限位件904具体为第二连杆502的一侧杆体进行切割弯折形成的,并且第二限位件904与第二连杆502的另一侧杆体相卡合连接,从而提高第二限位件904的结构强度。可以理解的是,在其他可选实施例中,第二限位件904也可以为独立的部件,通过其他方式与第二杆体502固定连接。
127.在优选的实施例中,第一弹性件901和第二弹性件903构成一体成形的弹性件。
128.其中,将第一弹性件901和第二弹性件903设置为一体的弹性件,弹性组件90的强度更高,有利于保证弹性组件90在运动过程中的稳定性。
129.在优选的实施例中,连杆机构50还包括设置在连接座20上的滑动导向结构,第一连杆501与第二连杆502的连接处与滑动导向结构滑动连接。
130.其中,滑动导向机构能够对第一连杆501和第二连杆502起到一定的限位作用,也为第二连杆502的运动提供了运动空间及导向作用。
131.在优选的实施例中,滑动导向结构包括设置在连接座20上的导向件503,导向件503上开设有条状的导向孔504,第一连杆501与第二连杆502的连接处位于导向孔504内且可沿着导向孔504的长度方向移动。
132.其中,导向件503的导向孔504对第一连杆501与第二连杆502的连接处的移动进行导向作用,从而使得第一连杆501处受到作用力时,可以通过该导向孔504转化为带动安装座40沿着靠近或远离承载端301的方向移动,顺利实现对接装置100的机械自动电连接功能,同时由于连杆机构50设置在连接座20与承载盘30之间,充分利用该处的空间,有利于缩小对接装置100的整体体积,提高空间利用率。
133.在优选的实施例中,承载盘30自初始状态切换至承载状态的过程中,第一连杆501与第二连杆502的连接处在导向孔504的第一端移动至导向孔504的第二端,在垂直于连接座20的底板201的方向上,导向孔504的第一端的位置高于导向孔504的第二端的位置。
134.其中,导向孔504的第一端的位置高于导向孔504的第二端的位置,即导向孔504相对于连接座20的底板201被设置为倾斜向上,使得第一连杆501与第二连杆502的连接处在导向孔504的移动路径与承载盘30的移动方向更匹配,有利于防止第二连杆502在运动的过程中被卡死。
135.在优选的实施例中,连杆机构50至少为两个,两个连杆机构50设置于连接座20与承载盘30之间。至少如图5-6所示,第一连杆501通过第一连接轴505与第二连杆502转动连接,第一连接轴505穿设于导向孔504内,两个连杆机构50共用一个第一连接轴505;第一连杆501通过第二连接轴506与承载端301的底部转动连接,两个连杆机构50共用一个第二连接轴506。
136.其中,共用连接轴能够提高或保证两个连杆机构50运动的同步性,进而有利于进一步提高整体的稳定性。
137.需要说明的是,本实施例中两个连杆机构50共用第一连接轴505和第二连接轴506。在其他可替代的实施例中,也可仅共用上述第一连接轴505和上述第二连接轴506中的任意一个。
138.在优选的实施例中,联动机构还包括移动机构60,安装座40通过移动机构60与承载盘30滑动连接。
139.其中,通过连杆机构50与移动机构60的配合,实现电池包下压承载盘30使得连接器组件10与电池包的电池端连接器相互靠近直至连接的效果,移动机构60采用滑动连接的方式可以减小安装座40移动时的摩擦。
140.在优选的实施例中,导杆601与滑块602包括:滑动配合的导杆601与滑块602,导杆601与滑块602分别连接于安装座40与承载盘30上。
141.其中,移动机构60中导杆601与滑块602的结构简单,有利于简化对接装置100的整体结构。可以理解的是,在其他可选的实施方式中,移动机构60也可以采用其他的滑动配合结构。
142.在优选的实施例中,移动机构60至少为两个,至少两个移动机构60分别设置在安装座40的两端。
143.其中,采用上述结构设置,有利于提高安装座40在运动过程中的稳定性。
144.在优选的实施例中,承载盘30通过相对于连接座20转动实现在初始状态和承载状态之间的切换。具体地,承载盘30还包括与承载端301相对的连接端302,安装座40设于承载盘30的承载端301与连接端302之间。连接端302与连接座20转动连接,在承载端301自初始状态切换至承载状态的过程中,承载盘30绕连接端302相对于连接座20转动。其中,当电池包脱离承载端时,承载盘30以连接端302为转动点朝上转动,且安装座40朝向远离承载盘30的承载端301的方向移动。当电池包放置在承载端上时,承载盘30以连接端302为转动点朝下转动,且安装座40在联动机构提供的作用力下朝向靠近承载盘30的承载端301的方向移动,以使电连接组件与电池包的电池端电连接器电连接。
145.其中,承载盘30通过相对于连接座20旋转来实现在初始状态和承载状态之间的切换。其中,对接装置100通过电池包下压承载盘30使承载盘30绕着其连接端302为转动点旋转,然后通过联动机构将承载盘30的翻转运动转化为安装座40靠近或远离承载盘30的承载端301的运动,最终实现对接装置100的自动机械式对接,使得连接器组件10与电池端连接器实现连接,该对接装置100具有转动点,在进行状态切换时更加稳定,使用过程中不易卡死。另外,当承载端301自承载状态切换至初始状态的过程中,承载端301向上转动,电池包的电池端连接器容易与连接器组件10碰撞,采用包括连杆机构50的联动机构,使得承载盘30向上翻转比较小的角度,连杆机构50便能够带动安装座40运动较长的距离,从而能够实现电池端连接器容易与连接器组件10的快速分离,有利于提高整体的安全性。
146.在可替代的实施例中,在承载端301自初始状态切换至承载状态的过程中,也可以通过使承载盘30相对于连接座20上下运动来实现。
147.其中,承载盘30通过相对于连接座20上下直线运动实现在初始状态和承载状态之间的切换,运动过程比较简单。
148.在优选的实施例中,当承载盘30通过相对于连接座20转动实现承载端301在初始状态和承载状态之间的切换时,当承载端301处于承载状态时,承载盘30的顶部与连接座20的顶部对齐。
149.其中,采用上述结构设置,使承载端处于承载状态时,电池包同时受到承载盘30与连接座20的支撑,提高电池包的稳定性,且有利于减少对接装置100在竖向方向上占用的空间或整体体积。
150.在优选的实施例中,如图1-2所示,连接座20与承载盘30的连接端302相对应的位
置处设有限位挡板205,限位挡板205自连接座20的侧壁朝向承载盘30延伸。其中,当承载盘30的顶部与连接座20的顶部对齐时,承载盘30贴合于限位挡板。
151.其中,限位挡板能够限制承载盘30的最高位置,防止承载盘30运动过度导致电池包或连接座20损坏,进而有利于提高整体的安全性。
152.下面结合图5-6,阐述下承载盘30的结构。
153.承载盘30包括盘体304和转接板305。盘体304开设有供安装座40穿过的容置孔3041,连接端302和承载端301分别为盘体304的两端。转接板305设置于盘体304的容置孔3041处,转接板305朝向连接座20凹陷形成供安装座40部分伸入的安装区域。如此设置,能够充分利用盘体304和连接座20之间的空间,进而有利于减少对接装置100在竖向方向上占用的空间或整体体积。
154.进一步地,转接板305包括相互连接且呈预设角度的第一连接板306与第二连接板307,第一连接板306远离第二连接板307的一端连接于盘体304的容置孔3041处且第二连接板307位于靠近连接座20的一侧,安装座40通过移动机构60连接于第二连接板307且部分伸入至盘体304与第二连接板307之间。其中,安装座40部分延伸至容置孔3041下方,第一方面,有利于减小对接装置100在高度方向上的体积,使连接器组件10的位置与电池端连接器的位置可以匹配,第二方面,可以对移动机构60起到保护作用。
155.连接座20包括底板201和周向设置在底板201上的围板202,底板201与围板202共同构成容纳腔,承载盘30设置于容纳腔的开口处。如此设置,围板202将对接装置100包围在容纳腔内,有利于保护对接装置100的核心结构,进而有利于提高整体的安全性。
156.更进一步地,承载盘30还包括折弯部308,折弯部308设置在承载盘30的连接端302处,折弯部308通过连接销70与连接座20的围板202转动连接。通过折弯部308和连接销70,能够较为方便地实现承载盘30和连接座20之间的可靠转动。
157.折弯部308上设有第一连接孔,围板202上设有第二连接孔,连接销70的两端均设有周向凸缘701,连接销70穿设于第一连接孔和第二连接孔,使折弯部308与围板202位于两个周向凸缘701之间。其中,连接销70的周向凸缘701能够限制承载盘30和连接座20之间的间隙或相对位置,即当承载盘30发生朝向一侧的位置偏移时,另一侧的连接销70的周向凸缘701会阻挡承载盘30进一步偏移,从而避免折弯部308抵住围板202导致承载盘30翻转时受到的摩擦力增加,保证承载盘30转动的灵活性。
158.需要说明的是,承载盘30的承载端301(盘体304的承载端301)的底部设置有连接块303,第一连杆501的第一端与连接块303转动连接。相应地,第安装座40上设有朝向连接座20延伸的连接部401,第二连杆502的第二端通过连接部401实现与安装座40的转动连接。本实施例中,连接部401设置于连接座20的下端面上。在优选的实施例中,对接装置100还包括复位组件,复位组件用于为承载盘30提供使其从承载状态切换至初始状态的作用力。
159.其中,当承载端301的电池包移除后,复位组件能够使得承载盘30由承载状态自动切换至初始状态,便于后续使用,也有利于提高充电效率。
160.在优选的实施例中,复位组件的两端分别与承载盘30的承载端301以及连接座20连接,以对承载盘30的承载端301施加朝向远离连接座20的作用力。
161.其中,复位组件设置在承载盘30的承载端301和连接座20之间,当承载端301受到的电池包的作用力移除后,复位组件作用于承载端301,使得承载盘30运动,进而在联动机
构的作用下带动安装座40移动至初始位置。
162.在优选的实施例中,复位组件包括第三弹性件80,且第三弹性件80在承载盘30处于承载状态时处于弹性形变状态。
163.其中,第三弹性件80在承载状态时处于弹性形变状态,当电池包从承载盘30的承载端301移除后,第三弹性件80在恢复到无形变状态的过程中会对安装座40施加远离承载端301的回复力,使得承载盘30切换至初始状态。
164.在优选的实施例中,第三弹性件80为压簧。
165.其中,当第三弹性件80为压簧时,承载盘30处于承载状态时,第三弹性件80处于压缩状态,且当承载盘30处于初始状态时,第三弹性件80依然处于压缩状态或恰好恢复至无形变状态,以保证第三弹性件80提供的作用力能够使得承载盘30切换至初始状态,而不会出现回复到初始状态前停滞的现象。
166.在可替代的实施例中,复位组件的两端分别与连接座20以及安装座40连接,并对安装座40施加朝向远离承载盘30的承载端301的作用力。其中,复位组件设置在连接座20与安装座40之间,当承载端301受到的电池包的作用力移除后,复位组件作用于安装座40,使得安装座40移动,进而在联动机构的作用下带动承载盘30运动直至恢复至初始状态。
167.可选地,复位组件包括第四弹性件,且第四弹性件在承载盘30处于承载状态时处于弹性形变状态。
168.其中,第四弹性件在承载状态时处于弹性形变状态,当电池包从承载盘30的承载端301移除后,第四弹性件在恢复到无形变状态的过程中会对安装座40施加远离承载端301的回复力,使得承载盘30切换至初始状态。
169.可选地,第四弹性件为拉簧。其中,当第四弹性件为拉簧时,承载盘30处于承载状态时,第四弹性件处于拉伸状态,且当承载盘30处于初始状态时,第四弹性件依然处于拉伸状态或恰好恢复至无形变状态,以保证第四弹性件提供的作用力能够使得承载盘30切换至初始状态,而不会出现回复到初始状态前停滞的现象。
170.另外,需要说明的是,连杆机构50、移动机构60的数量,以及复位组件的数量均不局限于本实施方式中提供的数量,可以根据实际需要设置为区别于本实施方式中的其他数量。
171.在优选的实施例中,连接座20的两端设有朝向相反方向水平延伸的连接耳板203,连接耳板203上开设有第一位置调节孔204,连接耳板203通过第一位置调节孔204及连接组件与架体200上的多组第二位置调节孔中的至少一组可拆卸连接。
172.其中,一方面,连接耳板203能够对连接座20起到加强作用;另一方面,通过连接耳板203便于实现对接装置100与架体200的连接,另外,第一位置调节孔204可以的与架体200上的第二位置调节孔2002相配合,方便调节对接装置100的位置,用于适配不同尺寸的电池包,进而扩大对接装置100的适用性。
173.一种连接器装置,其包括连接器组件10和上述连接器组件10的对接装置100,连接器组件10设置在对接装置100上。本实施例中的连接器组件10主要包括电连接插头101,电连接插头101与电池端电连接器进行电连接,以对电池包进行充电。
174.连接器组件10还包括浮动板103,浮动板103浮动安装在安装座40上,电连接插头101设置在浮动板103上。另外,电连接插头101还通过四个位于对角的浮动弹簧104与浮动
板103进行连接。
175.根据上述内容,下面概述下自电池包放入到电池包取走的过程中,充电连接器组件10的对接装置100的工作过程。
176.(1)电池包正常放入:
177.承载盘30自初始状态切换至承载状态、安装座40自初始位置移动至对接位置。
178.当需要对将连接器组件10与电池包的电池端连接器连接时,将电池包放至承载盘30的承载端301,电池包自上而下下压承载盘30,承载盘30的承载端301绕连接端302相对于连接座20向下转动(逆时针转动),承载盘30向下转动带动第一连杆501转动,第一连杆501转动带动第二连杆502在两者的连接处相对于导向件503的导向孔504滑动(即相对于连接座20滑动),第二连杆502相对于第三连杆507滑动并作用于第一弹性件901,第一弹性件901沿靠近承载端301的方向发生弹性形变(如被压缩),第一弹性件901在恢复形变的过程中通过第一限位件902作用于第三连杆507,使得第三连杆507朝靠近承载端301的方向运动,第三连杆507作用于安装座40,从而使得安装座40在导杆601和滑块602的配合作用下自初始位置朝着靠近承载端301的方向移动,直至连接器组件10与电池包的电池端连接器连接。此时,承载盘30处于承载状态,安装座40处于对接位置。
179.(2)电池包放入有偏差:
180.例如电池包放入时与安装座4的距离小于预设距离范围。
181.当需要将连接器组件10与电池包的电池端连接器连接时,将电池包放至承载盘30的承载端301时电池包与安装座4的距离小于预设距离范围,即与正常位置相比更靠近安装座40,电池包自上而下下压承载盘30,在联动机构的作用下,安装座40沿着靠近承载端301的方向运动到使得连接器组件10与电池端连接器相接触后,电池端连接器施加安装座40远离承载端301的作用力,在移动机构60的作用下,第三连杆507沿着远离承载端301的方向运动,第一弹性件901沿远离承载端301的方向发生弹性形变,进而能够补偿安装座40的一部分位移量,以防止连接器组件10与电池端连接器发生刚性碰撞。
182.(3)电池包取走:
183.承载盘30自承载状态切换至初始状态、安装座40自对接位置移动至初始位置。
184.当需要将连接器组件10与电池包的电池端连接器断开连接时,将电池包取走,电池包对承载盘30的承载端301的作用力消除,在复位组件的作用下,即复位组件提供给承载盘30向上旋转的作用力,承载盘30向上旋转,在联动机构的作用力会带动安装座40沿背离承载端301的方向运动,直至安装座40恢复至初始位置,承载盘30恢复至初始状态。
185.如图7所示,本实施例还揭示一种充电架,其包括架体200和上述连接器装置,连接器装置连接于架体200上。
186.在本实施例中,架体200包括至少两个用于承托电池包的托架2001,高度方向上相邻的两个托架2001之间形成用于容纳电池包的充电仓,对接装置100与充电仓一一对应设置且对接装置100与托架2001连接。
187.其中,对接装置100与托架2001连接,且设置在托架2001的其中一端,当电池包在托架2001上放置到位后,电池包上相应的部分也会在承载盘30的承载端301上放置到位,实现对接装置100与电池包的可靠连接。
188.为了适配不同尺寸的电池包,进而能够扩大对接装置100的适用性,沿着第一方向
(电池端连接器与连接器组件10的对接方向),托架2001上开设有至少两组第二位置调节孔2002,对接装置100的第一位置调节孔204与至少一组第二位置调节孔2002通过连接组件可拆卸连接。如此设置,通过第一位置调节孔204和第二位置调节孔2002,可以较为方便地调节对接装置100在托架2001上的位置,进而能够适配不同尺寸的电池包,从而能够扩大充电架的适用性。
189.本实施例还揭示了提供一种换电站,该换电站包括上述充电架。
190.【实施例2】
191.如图8所示,本实施例揭示另一连接器组件10的对接装置100,本实施例中的对接装置100与实施例1中的对接装置100的结构基本相同,不同之处主要在于弹性组件90的结构。本实施例中与实施例1中相同的附图标记指代相同或相应的元件。
192.如图8所示,第一限位件902的两端延伸出第二连杆502的侧壁,其中,第二连杆502的两侧壁上均设有滑槽905,第一限位件902的两端分别位于两滑槽905内。
193.其中,采用上述结构设置,能够进一步提高第一限位件902的稳定性,防止第一限位件从弹性组件90中脱出。另外,滑槽905还为第一限位件902的运动提供了空间,且对第一限位件的移动起到一定的导向作用。
194.需要说明的是,第一限位件902可以采用销钉,但并不局限于销钉。
195.【实施例3】
196.本实施例揭示另一种连接器装置,本实施例中的连接器装置与实施例1中的连接器装置的结构基本相同,不同之处主要在于设置在安装座40上的连接器组件10部分。本实施例中与实施例1中相同的附图标记指代相同或相应的元件。
197.如图9所示,在优选的实施例中,连接器组件10包括电连接插头101和液冷连接插头102,电连接插头101用于与电池包上的电池端电连接器电连接;液冷连接插头102用于与电池包上的电池端液冷连接器相连通。其中,通过该对接装置100可以较为可靠地实现电连接插头101与电池端电连接器,液冷连接插头102与电池端液冷连接器的可靠连通。
198.具体地,为了同步实现电池包上的电池端液冷连接器与充电架上液冷连接插头102的对准连接,连接器组件的对接装置还包括两个用于与电池包的电池端液冷连接器连接的液冷插头,两个液冷插头设置在安装座40上且沿着水平方向位于电连接插头101的两侧。前述的液冷连接插头102设置在安装座40上的位置与电池包上电池端液冷连接器的位置一一对应。
199.其中,电连接插头101两侧分别设置有车端液冷连接插头102,两个液冷连接插头102分别用于流入和流出冷却液,以便于液冷线路的布置。
200.在优选的实施例中,连接器组件10还包括浮动板103,浮动板103浮动安装在安装座40上,电连接插头101设置在浮动板103上。
201.其中,为了使电连接器插头在垂直于安装座40的运动方向的平面上可以发生一定的浮动及位置调整,从而保证电连接插头101与电池端电连接器能够精确对准,安装座40上还设有竖向设置的浮动板103,浮动板103通过水平设置的浮动弹簧104和竖直设置的浮动弹簧104浮动连接在安装座40上,且电连接插头101安装在该浮动板103,即通过浮动板103连接于安装座40上。其中,水平设置的浮动弹簧104用于实现电连接插头101在水平方向上的浮动,竖直设置的浮动弹簧104用于实现电连接插头101在竖直方向上的浮动。
202.本实施例中,液冷连接插头102由于内部自带有浮动结构,可以通过自身的浮动结构实现相对于安装座40的位置调整,因此液冷连接插头102未设置在浮动板103上,而是直接固定在安装座40上。可以理解的是,在其他可选的实施例中,液冷连接插头102若不含有浮动结构,则可以与电连接插头101共同设置在浮动板103上,以实现连接器组件10的整体浮动连接。
203.采用上述结构设置,当连接器组件10与电池端连接器对位有偏差时,在浮动板103的作用下,可以对连接器组件10与电池端连接器的对位进行适应性调整,便于实现可靠的对接。
204.在优选的实施例中,连接器装置还包括检测组件,检测组件设置在安装座40上,用于检测架体200上在预设的距离内是否有电池包。其中,设置检测组件检测架体200上是否有电池包,检测到有电池包时,对接装置100才会工作,安装座40在联动机构的作用下带动设置在其上的连接器组件10运动到电池端连接器所在的位置处并与其对接。如此设置,防止对接装置100在除电池包以外的外部作用力的影响下误启动,有利于提高与电池端连接器对接的可靠性。
205.可选地,检测组件105包括光电传感器,安装座40的其中一端设有感应方向朝向承载盘30的承载端301的传感器,该传感器在本实施例中为光电传感器,当电池包放置于承载盘30的承载端301301时,光电传感器被触发,从而判别此时该对接装置100处或架体200上是否放置有电池包。检测组件105所检测的预设距离可以根据充电架中电池包的实际设置位置确定,在本实施例中,在电池包与光电传感器之间的间距需小于等于15mm时,光电传感器可被触发。
206.在其他具体实施方式中,也可以采用其他传感器,例如红外线传感器、紫外线传感器、霍尔传感器等等,此处不再赘述。
207.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。
再多了解一些

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