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CN116438092A - 用于外部移动机器人的自主充电系统 - Google Patents

用于外部移动机器人的自主充电系统 Download PDF

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CN116438092A CN202180076425.9A CN202180076425A CN116438092A CN 116438092 A CN116438092 A CN 116438092A CN 202180076425 A CN202180076425 A CN 202180076425A CN 116438092 A CN116438092 A CN 116438092A
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奥雷利安·科德
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Abstract

本发明涉及一种用于电动车辆(100)的充电点(1)，该充电点包括：‑支撑件(2)和‑充电端子(3)，该充电端子被设计用于连接到电动车辆(100)的电池端子(5)，使得这两个端子之间的接触平面是竖直的，其特征在于，该充电点包括围绕该支撑件(2)的壳体(6)，其中该壳体具有面向充电端子(3)的前开口，并且壳体(6)能够相对于支撑件(2)在垂直于该接触平面的方向上在中立位置和充电位置之间移动，在该中立位置中，该开口位于相对于该接触平面相距中立距离处，在该充电位置中，该开口位于相对于该接触平面相距充电距离处，该充电距离小于该中立距离。

Description

用于外部移动机器人的自主充电系统
技术领域
本发明涉及用于电动车辆、优选用于电动搬运车辆、特别是用于四轮车辆运输车或搬运车的充电点的领域。
背景技术
专利申请DE102009023409在现有技术中是已知的，并且公开了一种用于电动车辆的充电点，该充电点经由弹簧连接到固定的竖直壁。包括电触头保护舱盖的电动车辆可以在舱盖处于打开位置时立即与充电点直接耦合。
从现有技术还已知专利申请US5462439，其公开了一种用于电动车辆的可延伸臂，该可延伸臂通过与用于电动车辆的充电点耦合来提供电连接。该臂通过布置在壳体中的气缸延伸。该臂相对于固定的壳体可平移地移动。
从现有技术中还已知专利申请FR3026570，其公开了一种配备有可延伸臂的气缸，该可延伸臂通过将用于电动车辆的充电点耦合到电动车辆来提供电连接。该气缸布置在充电点上的保护壳体中。该气缸相对于壳体可滑动地安装。壳体仅能够进行角位移。
现有技术的缺点
然而，仍希望改进对电气元件的耦合的保护，同时提供在制造和维护方面简单且更便宜的解决方案。
本发明所提供的解决方案
在其最一般的意义上，本发明涉及一种用于电动车辆的充电点，该充电点包括：
-充电端子支撑件，
-充电端子，该充电端子被设计用于连接到电动车辆的电池端子，该至少一个充电端子被布置在该支撑件上，使得该至少一个充电端子与该电池端子之间的接触平面是竖直的，
其特征在于，该充电点包括围绕该支撑件的壳体，该壳体具有被称为前开口的开口，该开口面向该充电端子，该壳体能够相对于该支撑件在垂直于该接触平面的方向上在中立位置和充电位置之间移动，在该中立位置中，该前开口位于相对于该接触平面相距中立距离处，在该充电位置中，该前开口位于相对于该接触平面相距充电距离处，该充电距离小于该中立距离。
根据本发明的充电点具有以下优点：保护电端子免受飞溅物或恶劣天气影响，以及由于不存在致动器，购买和维护更加经济。此外，本文提出的充电点可以在户外环境中使用。
对于前述内容以及说明书的其余部分，术语“端子”被理解为是指一个或多个导电触头，或者一个或多个电导体，无论是凸型还是凹形，其被设计成与互补类型的一个或多个触头或者一个或多个导体接合或耦合。
优选地，充电点包括用于可平移地引导壳体(壳体沿着至少一个轨道平移)的装置。用于可平移地引导壳体的装置布置在充电端子支撑件的两侧。有利的是，用于可平移地引导壳体的装置是轨道和连接到壳体的轮，使得壳体可以沿着轨道运行，并且因此相对于支撑件平移。
根据一个另选的实施方案，充电点包括返回装置，该返回装置连接到壳体，并且被设计成当没有充电操作正在进行时或当没有电动车辆耦合到充电端子时，将壳体返回到中立位置。有利的是，返回装置包括至少一个弹簧。其布置在充电端子支撑件和壳体的内面之间。其在平行于壳体平移方向的方向上延伸。
根据一个实施方案，充电点可包括能够在保护位置和连接位置之间移动的挡板，在该保护位置，挡板覆盖充电端子，在该连接位置，挡板不覆盖充电端子。该特征加强了对充电端子的电触头的保护。挡板布置在壳体内部。在连接位置，挡板至少部分地沿着壳体的壁向后折叠。充电点包括允许挡板相对于壳体移动的连接装置。
根据一个另选的实施方案，充电点包括位于挡板和壳体之间的连接装置以及引导装置，使得壳体的移动导致挡板移动。优选地，引导装置包括布置在挡板的两侧上的挡板导轨。引导装置包括相对于充电端子支撑件固定布置的竖直轨道和水平轨道。引导装置包括惰轮，其布置在挡板的侧边，并且被设计成插入到挡板轨道中，以便允许挡板像上翻式车库门那样提升和倾斜。连接装置包括在挡板与壳体之间的至少一个枢转机械连接件。优选地，连接装置还可包括由相对于支撑件固定的轴支承的枢转飞轮。枢转飞轮被布置成使得挡板与该轮接触的同时倾斜，并且在壳体的移动方向上移动。
根据一个实施方案，挡板包括两个水平部分。这两个水平部分通过枢转连杆彼此连接。
优选地，壳体的开口的形状类似于电池端子的形状。开口的尺寸被设计成使得从电动车辆的壁突出的电池端子能够穿过开口。根据一个实施方案，壳体的开口的形状为矩形。
根据其它另选实施方案，充电点可包括：
-布置在壳体上的壳体支承表面或区域，该表面被设计成当车辆推动壳体以将其放置在充电位置时用作电动车辆的支撑件，
-布置在支撑件和充电端子之间的减震装置，该减震装置对应于例如一个或多个弹簧，
-定位传感器，以备电动车辆相对于充电点定位不良。
附图说明
通过阅读以下描述将更好地理解本发明，该描述参考由附图图示的一个非限制性示例性实施方案，在附图中：
[图1]图1示出了根据一个实施方案的充电点的示意性侧视图，该充电点包括处于中立位置的壳体，并且以剖面示出；
[图2]图2示出了根据图1的充电点，其中壳体处于充电位置；
[图3]图3示出了根据一个实施方案的壳体的正面，该壳体具有开口。
具体实施方式
图1和图2示出了电动车辆100，该电动车辆位于具有充电点1的充电位置的前方或位于该充电位置。电动车辆具有用于对其电池(未示出)充电的电池端子5。电池端子5布置在车辆100的前面。
充电点1包括充电端子支撑件2，在该充电端子支撑件上布置有充电端子，该充电端子被设计成连接到电动车辆100的电池端子5。参照图2，当电池端子5耦合到充电端子3时，接触或耦合平面是竖直的。
充电点1包括围绕该支撑件的壳体6。壳体6的形状为矩形。该壳体用于保护充电端子免受特别是恶劣天气的影响。参照图3，壳体6具有被称为前开口7的开口，该开口在壳体6的前壁7f中形成。前开口被设计成位于面对充电端子的位置。前开口7允许电动车辆的电池端子直接连接到充电点的充电端子3。前开口7的形状是与充电端子3的形状类似的矩形。壳体6除了前开口7之外没有其它开口。
充电点包括用于可平移地引导壳体的装置。参照图1和图2，用于可平移地引导壳体的装置是布置在支撑件2的两侧上的直导轨。它们允许壳体6从中立位置(参见图1)平移到充电位置(参见图2)。参照图1，当壳体处于中立位置时，壳体6的前壁7f位于距接触平面中立距离dr处。中立距离大约为50厘米，或者在40厘米和80厘米之间。
当需要电动车辆充电操作时，电动车辆100移动并到达充电点1的前方。车辆在垂直于接触平面的方向上和/或在平行于壳体6的纵向方向的方向上向前移动，直到它支承抵靠壳体6的前壁7f。根据图3所示的一个实施方案，车辆通过布置在前壁7f的外面上的支承表面或区域8支承抵靠壁7f。最后，车辆推动壳体6直到电池端子5与充电端子3耦合，如图2所示。在充电位置中，前壁与接触平面的距离小于10厘米。
充电点1包括用于当电动车辆与充电点解耦合或断开时使壳体6返回到中立位置的装置。返回装置被设计成在壳体上施加由箭头Ft表示的力，该力使壳体返回到中立位置。参照图1和图2，返回装置由弹簧10表示。弹簧10连接到第一支撑端部2，并且连接到壳体6的后壁13上的与第一端部相对的第二端部。它也可由气缸组成。
优选地，充电点包括布置在壳体6内的挡板9。挡板可在保护位置(参见图1)和连接位置(参见图2)之间移动，在保护位置，挡板覆盖充电端子3或位于该充电端子的前方，在连接位置，挡板不覆盖充电端子3。
参照图1和图2，挡板9包括两个水平部分91、92，这两个水平部分通过枢转连杆彼此连接。
以未示出的方式，充电点包括用于相对于支撑件引导和连接挡板的装置，以允许挡板提升和倾斜以便从保护位置行进到连接位置，并且反之亦然。优选地，连接装置包括由相对于支撑件固定的轴支承的枢转飞轮11。枢转飞轮被布置成使得挡板与该轮接触的同时倾斜，并且在壳体的移动方向上移动。
另外，充电点包括在挡板9和壳体6之间的连接装置，使得壳体6的移动导致挡板9移动。特别地，挡板的部分92连接到壳体6。

Claims (9)

1.一种用于电动车辆(100)的充电点(1)，所述充电点包括：
·充电端子支撑件(2)，
·充电端子(3)，所述充电端子被设计用于连接到电动车辆(100)的电池端子(5)，所述至少一个充电端子(3)被布置在所述支撑件(2)上，使得所述至少一个充电端子(3)与所述电池端子(5)之间的接触平面是竖直的，
其特征在于，所述充电点包括围绕所述支撑件(2)的壳体(6)，所述壳体(6)具有被称为前开口的开口(7)，所述开口面向所述充电端子(3)，
所述壳体(6)能够相对于所述支撑件(2)在垂直于所述接触平面的方向上在中立位置和充电位置之间移动，在所述中立位置，所述开口(7)位于相对于所述接触平面相距中立距离处，在所述充电位置，所述开口(7)位于相对于所述接触平面相距充电距离处，所述充电距离小于所述中立距离。
2.根据权利要求1所述的充电点(1)，其特征在于，所述充电点包括用于能够平移地引导所述壳体(6)的装置(12)。
3.根据权利要求2所述的充电点(1)，其特征在于，所述充电点包括返回装置(10)，所述返回装置连接到所述壳体(6)，并且被设计成当没有充电操作正在进行时将所述壳体(6)返回到所述中立位置。
4.根据前述权利要求中的一项所述的充电点(1)，其特征在于，所述充电点包括能够在保护位置和连接位置之间移动的挡板(9)，在所述保护位置，所述挡板覆盖所述充电端子(3)，在所述连接位置，所述挡板不覆盖所述充电端子(3)。
5.根据权利要求4所述的充电点(1)，其特征在于，所述充电点包括位于所述挡板(9)和所述壳体(6)之间的连接装置，使得所述壳体(6)的移动导致所述挡板(9)移动。
6.根据权利要求4或5所述的充电点(1)，其特征在于，所述挡板(9)包括两个水平部分(91,92)。
7.根据前述权利要求中的一项所述的充电点(1)，其特征在于，所述充电点包括布置在所述壳体上的壳体支承表面。
8.根据前述权利要求中的一项所述的充电点(1)，其特征在于，所述充电点包括布置在所述支撑件(2)和所述充电端子(3)之间的减震装置。
9.根据前述权利要求中的一项所述的充电点(1)，其特征在于，所述充电点包括定位传感器，以备所述电动车辆(100)相对于所述充电点(3)定位不良。
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