一种用于充电桩的充电电极装置及充电桩的制作方法

1.本技术涉及可移动待充电电器的充电技术领域，具体涉及一种用于充电桩的充电电极装置及充电桩。


背景技术：

2.当前，随着科技技术的不断发展，智能化技术已经逐步渗透到人们日常的生活与工作中，其中，较为突出的表现之一应属移动机器人。现如今，移动机器人的使用场景日益增多，为了保障移动机器人的正常工作，需要及时对移动机器人进行充电。在现有技术下，移动机器人作为可移动待充电电器的代表之一，其常见的充电方式是接触式充电，其中，侧置式充电桩是可移动待充电电器常见的充电桩形式之一，其主要是通过充电桩上的充电铜极板与可移动待充电电器上的充电铜极板接触以实现对可移动待充电电器的充电。目前，在将可移动待充电电器和充电桩进行对接时，要求可移动待充电电器以一定角度和方向进入到充电桩，同时还要求可移动待充电电器沿特定的轴线进入，并完成与充电桩的对接，这对可移动待充电电器移动的精确性和导航的准确性要求都比较高。
3.现有技术中，为了满足可移动待充电电器与充电桩对接角度允许有一定偏差，一般是在充电对接平台上安装弹簧，使铜片产生一定的位移量，从而可以自适应可移动待充电电器在充电时，可以允许对接角度的偏差。但是，在充电对接平台上安装弹簧，会导致可移动待充电电器充电对接时，可移动待充电电器的充电铜极板与充电桩的充电铜极板不能完全的贴合；或者由于两者对接角度问题，使得单边弹簧压缩，导致充电铜极板接触的两端压力不一，从而导致充电铜极板接触不均匀。
4.因此，为解决可移动待充电电器与充电桩在对接时可以允许有偏差，同时可以使对接压力均匀，已成为迫切急需解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供一种用于充电桩的充电电极装置，以解决现有技术中无法兼顾可移动待充电电器在充电时，与充电桩在对接时可以允许有偏差，同时可以使对接压力均匀的问题。本技术同时提供一种使用上述用于充电桩的充电电极装置的充电桩。
6.本技术提供了一种用于充电桩的充电电极装置，包括：电极板、连接件以及安装组件；
7.所述电极板的第一面设置有电源电极，所述电源电极用于与可移动待充电电器的充电电极贴合以建立两者之间的电连接；
8.所述电极板通过所述电极板的第二面与所述连接件连接；所述安装组件固定在充电桩的机体上，所述连接件和所述安装组件之间通过旋转连接结构连接，所述旋转连接结构使所述电源电极与所述充电电极贴合的过程中，所述电源电极能够在设定的角度范围内适应性的旋转。
9.可选地，所述电极板与所述连接件连接，实现所述连接的结构包括：将所述电极板
与所述连接件连接为一体的弹性连接结构。
10.可选地，所述弹性连接结构包括：所述电极板与所述连接件进行连接的连接杆，且所述电极板与所述连接件之间存在相对运动的间隙；以及，位于所述电极板的第二面与所述连接件之间的间隙位置的压缩弹簧。
11.可选地，所述连接杆采用螺柱或者螺钉，所述电极板和所述连接件上分别对应设置有与所述螺柱或者螺钉配合的连接结构。
12.可选地，所述压缩弹簧设置在所述连接件左右两端，所述压缩弹簧通过自身弹性力使所述电极板的第二面与所述连接件之间提供所述间隙位置。
13.可选地，所述连接件和所述安装组件之间通过所述旋转连接结构连接，其中，所述旋转连接结构包括：所述安装组件上设置伸出的第一凸台，所述连接件上相对设置的第二凸台，并且两者之间通过枢接结构连接。
14.可选地，所述枢接结构包括设置在所述连接件的第二凸台上的枢接轴，以及设置在所述安装组件的第一凸台上的枢接孔，所述枢接轴与所述枢接孔相配合。
15.可选地，所述枢接轴和所述枢接孔之间设置深沟球轴承。
16.可选地，所述连接件上设置有第一磁铁，所述第一磁铁通过具有磁导通能力的电极板，与可移动待充电电器上设置的第二磁铁吸合。
17.本技术提供了一种充电桩，包括上述用于充电桩的充电电极。
18.与现有技术相比，本技术具有以下优点：
19.本技术提供一种用于充电桩的充电电极装置，电极板通过电极板的第二面与连接件连接，连接件通过旋转连接结构与安装组件连接，且安装组件固定在充电桩的机体上。在对可移动待充电电器进行充电时，可通过旋转连接结构使电源电极与充电电极贴合过程中，电源电极能够在设定的角度范围内适应性的旋转，可以使可移动待充电电器与充电桩在对接时可以允许有对接角度的偏差，以实现两者对接压力更均匀。
附图说明
20.图1为本技术实施例用于充电电极装置爆炸图；
21.图2为本技术实施例用于充电电极装置(前视图)；
22.图3为本技术实施例用于充电电极装置(后视图)；
23.图4为本技术实施例电极板结构示意图；
24.图5为本技术实施例电源电极结构示意图；
25.图6为本技术实施例固定座结构示意图；
26.图7为本技术实施例于充电电极装置(具有压缩弹簧)结构示意图；
27.图8为本技术实施例对接磁铁与连接件结构示意图；
28.图9为本技术实施例旋转体结构示意图；
29.图10为本技术实施例安装组件结构示意图；
30.图11为本技术实施例充电电极装置安装在可移动待充电电器示意图。
31.附图标记：
32.a：充电桩的充电电极装置；
33.100：电极板；
34.1001：第一面；1001-1：电源电极；1001-11：片状突起；
35.1001-2：插接口；
36.1001-3：第一安装孔；
37.1001-4：卡扣孔；
38.1002-1：压缩弹簧；
39.200：连接件；2001：第二连接孔；2002：第二安装孔；2003：限位孔；
40.300：安装组件；3001：旋转连接结构；3001-1：第一凸台；3001-11：枢接孔；
41.3001-2：盖板；3001-21：固定孔；
42.3001-3：圆盘；3001-31：第四连接孔；
43.3001-4：第二凸台；3001-41：枢接轴；3001-41-a：第三连接孔；
44.3001-5：深沟球轴承；
45.400：第一磁铁；
46.500：固定座；
47.600：卡扣；
48.b：充电桩机体。
具体实施方式
49.为使本领域相关技术人员更好地理解本技术实施例的目的、技术方案以及优点，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，并不是全部的实施例。
50.需要进一步说明的是，本技术的说明书、权利要求书以及上述附图中的术语，例如称一个元件位于另一个元件“上”、“连接”另一个元件，该元件可以直接位于另一个元件上、连接另一个元件或者可以存在中间元件。相对照的是，称一个元件“直接”位于另一个元件“上”、“直接连接”至另一个元件至另一个元件时，将不存在中间元件。
51.本技术实施例中，使用的术语“第一”、“第二”、“第三”等是用于区别类似的对象，并不用于描述特定的顺序或先后次序。这样使用的数据在适当情况下是可以互换的，以便于本文所描述的本技术的实施例，能够以除了在本文图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，对于术语“包含”、“包括”、“含有”等表示存在声称的特征，但并不排斥一个或多个其他特征。诸如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等空间关系术语是表示一个特征与另一个特征在附图中的空间位置关系，应理解是，空间关系的术语除了附图中所表示的方位之外，还包含装置在使用或者操作过程中的不同方位。例如，在附图中的装置倒转时，原先描述在其特征的“下方”的特征，此时可以描述为在其特征的“上方”。
52.近年来，移动机器人已经成为人们日常生活和工作中不可分割的一部分，同时，移动机器人作为可移动待充电电器的代表之一，针对移动机器人的充电也成为研究者研发的一个重点。目前，在对可移动待充电电器进行充电时，往往因为可移动待充电电器与充电桩对接时存在一定偏差，使得对接压力不均匀，不能更好的满足可移动待充电电器自适应的对接，以及对接压力均匀的需求。有鉴于此，本技术实施例提供了一种用于充电桩的充电电极装置，包括电极板、连接件以及安装组件；所述电极板的第一面设置有电源电极，所述电源电极用于与可移动待充电电器的充电电极贴合以建立两者之间的电连接；所述电极板通
过所述电极板的第二面与所述连接件连接；所述安装组件固定在充电桩的机体上，所述连接件和所述安装组件之间通过旋转连接结构连接，所述旋转连接结构使所述电源电极与所述充电电极贴合的过程中，所述电源电极能够在设定的角度范围内适应性的旋转，使所述电源电极与所述充电电极贴合时，两者的贴合面能够自动的实现相互适应，确保两者之间的紧密贴合。
53.下面结合附图对本技术的实现方式进行介绍，本领域技术人员应当理解，下述实现方式仅是示意性的，并非是穷尽式的列举，在这些实现方式的基础上，本领域技术人员可以对某些特征或者某些示例进行替换、拼接或者组合，这些仍应视为本技术的公开内容。
54.图1为本技术实施例提供的用于充电电极装置的爆炸图，该充电桩的充电电极装置包括电极板100、连接件200以及安装组件300。
55.其中，如图2和图3所示，所述电极板100位于所述充电电极装置的前端，通过所述电极板100将可移动待充电器与充电桩连接起来。所述电极板100一端与所述可移动待充电电器连接，另一端与所述连接件200连接，同时，所述连接件200还与所述安装组件300连接。也就是说，所述连接件200位于所述电极板100与所述安装组件300之间，即通过所述连接件200将所述电极板100与所述安装组件300连接在一起。
56.具体的，如图4所示，所述电极板100具有两面，即第一面1001和与所述第一面相对的第二面(未图示)。在所述电极板100的第一面1001设置有电源电极1001-1(如图5所示)，所述电源电极1001-1用于与所述可移动待充电电器的充电电极贴合以建立两者之间的电连接。可以理解为，当所述可移动待充电电器的充电电极与所述电极板100第一面1001上的电源电极1001-1贴合时，就可以对所述可移动待充电电器进行充电。
57.如图5所示，所述电源电极1001-1为长条形结构，所述电源电极1001-1的一端用于与所述可移动待充电电器的充电电极贴合，也就是说，通过所述电源电极1001-1可将所述可移动待充电电器与所述电极板100之间建立电连接。
58.所述长条形的电源电极1001-1另一端的中部位置设置有突出的片状突起1001-11，所述片状突起1001-11与所述长条形的电源电极1001-1为一整体式结构。当所述片状突起1001-11插入到所述电极板100的第一面1001上相应的插接口1001-2时，可将所述电源电极1001-1固定连接于所述100的第一面1001。并且，在本技术实施例中，所述电源电极1001-1的材料采用的是铜，但也不排除可以是其他导电材料。
59.在本技术实施例中，所述电源电极1001-1被固定在所述电极板100的第一面1001，可以通过一对绝缘簧片固定座500固定在所述电极板100上，也可以将所述电源电极1001-1直接固定在所述电极板100的第一面1001上。这两种具体的固定方式如下所示：
60.第一种固定方式：如图6所示，所述电源电极1001-1通过一对绝缘簧片固定座500，可将所述电源电极1001-1固定在所述电极板100的第一面1001上的第一安装孔1001-3内。其中，所述绝缘簧片固定座500是与所述电源电极1001-1进行匹配的，故而，所述绝缘簧片固定座500的具体结构是根据所述电源电极1001-1的结构进行确定的。在本技术实施例中，所述绝缘簧片固定座500为长条形的通孔结构，具体的，如图6所示，所述通孔结构是为了给所述电源电极1001-1提供容纳空间，即所述电源电极1001-1穿过该通孔结构卡接在所述电源电极1001-1上的第一安装孔1001-3中。
61.第二种固定方式：所述电源电极1001-1可以直接固定在所述电极板100上的第一
面1001，不需要通过其他结构或部件进行辅助连接，即通过所述片状突起1001-11插入到所述电极板100的第一面1001的插接口1001-2时，使得所述电源电极1001-1嵌入所述第一安装孔1001-3中，所述电源电极1001-1得以固定于所述电极板100。
62.无论是采用第一种或者第二固定方式，只要将所述电源电极1001-1固定在所述电极板100上的第一面1001上即可，可以根据实际工作情况进行选择。
63.当所述电源电极1001-1固定在所述电极板100的第一面1001后，在所述电极板100的第一面1001上还设置有安装卡扣600(如图1)的卡扣孔1001-4，所述卡扣孔1001-4设置在一对所述第一安装孔1001-3之间，其中设置连接电极板100的前后两层的螺钉，在电极板100采用一个完整的板卡时，可以没有该卡扣孔1001-4，相应的也没有卡扣600。
64.具体到本技术实施例中，所述卡扣600固定在所述电极板100的第一面1001上的卡扣孔1001-4孔口，对所述卡扣孔1001-4进行遮盖，使得所述电极板100的第一面1001整体比较美观。
65.所述电极板100的第二面与所述连接件200进行连接，在本技术实施例中，所述连接件200为蝴蝶形结构，但也不排除其他结构的连接件，只要将所述电极板100与所述连接件200进行连接即可。
66.具体的，所述连接件200包括将所述电极板100与所述连接件200连接为一体的弹性连接结构。也就是说，所述电极板100与所述连接件200是通过弹性连接结构来实现连接的，通过所述弹性连接可以使所述电极板100与所述连接件200之间进行活动连接，即所述电极板100与所述连接件200之间具有活动空间。
67.其中，所述弹性连接结构包括将所述电极板与所述连接件进行连接的连接杆，且所述电极板100与所述连接件200之间存在相对运动的间隙；以及，位于所述电极板100第二面与所述连接件200之间的间隙位置的压缩弹簧1002-1(如图7)。
68.在所述电极板100和所述连接件200上均设置有连接结构，即所述连接结构为在所述电极板100的第二面上设置的第一连接孔和在所述连接件200上设置的第二连接孔2001，所述连接杆(未图示)通过所述第一连接孔与所述第二连接孔2001，将所述电极板100与所述连接件200连接为一体，即在所述电极板100与所述连接件200之间具有供彼此之间相对运动的间隙。可以理解为，所述电极板100的第二面与所述连接件200并不是紧密固定连接在一起，两者之间是有活动间隙的，也就为所述电源电极1001-1能够适应性的旋转创造前提条件。
69.在本技术实施例中，所述电极板100与所述连接件200通过两者自身上的连接孔(即在所述电极板100的第二面上的第一连接孔和在所述连接件200上的第二连接孔2001)，将两者连接在一体。其中，所述连接杆可以采用螺柱或者螺钉，即通过所述螺柱或者所述螺钉插入到所述电极板100上的第一连接孔和所述连接件200上的第二连接孔2001中，此时所述电极板100与所述连接件200连接在一起。
70.如图7所示，在所述电极板100第二面与所述连接件200之间的间隙位置设置有压缩弹簧1002-1，所述压缩弹簧1002-1安装在所述连接件200左右两端，即在所述连接件200的第二连接孔2001周围设置有压缩弹簧1002-1的第二安装孔2002，所述第二安装孔2002设置在所述蝴蝶形连接件200左右两端的臂膀上。在将所述压缩弹簧1002-1安装在所述第二安装孔2002上时，所述压缩弹簧1002-1会顶住所述电极板100的第二面，使得所述电极板
5，所述深沟球轴承3001-5通过所述枢接孔3001-11与所述枢接轴3001-41进行连接，即所述深沟球轴承3001-5的内表面套在所述枢接轴3001-41的外表面。在本技术实施例中，所述枢接轴3001-41的具体结构为圆柱形结构，并且在所述圆柱形结构的上底环形设置有第三连接孔3001-41-a。
80.所述枢接结构除上述的枢接轴3001-41、枢接孔3001-11与深沟球轴承3001-5之外，如图9所示，还包括位于所述深沟球轴承3001-5上的盖板3001-2，所述盖板3001-2压紧所述深沟球轴承3001-5与所述安装组件300进行连接。在将所述深沟球轴承3001-5安装在所述连接件200的枢接轴3001-41上之后，在所述安装组件300上还设置有所述盖板3001-2，所述盖板3001-2是为了进一步固定住深沟球轴承3001-5在所述连接件200上。在本技术实施例中，在所述盖板3001-2的四周设置有固定孔3001-21，即通过所述螺钉或者螺栓将所述盖板3001-2固定在所述安装组件300上。
81.所述盖板3001-2中间部位被设置成圆形孔结构，一方面为了与所述安装组件300上的枢接孔3001-11进行匹配，另一方面是为了与所述盖板3001-2上设置的活动连接的圆盘3001-3进行组装，所述圆盘3001-3通过所述深沟球轴承3001-5与所述连接件200进行连接。
82.在所述盖板3001-2与所述安装组件300连接后，如图9所示，所述圆盘上设置有第四连接孔3001-31，所述螺柱或螺钉通过所述第四连接孔3001-31与所述枢接轴3001-41上的第三连接孔3001-41-a进行连接，将所述深沟球轴承3001-5固定在所述安装组件300上，进一步加强所述旋转体3001-1与所述安装组件300之间的连接。
83.上述是对本技术实施例提供的一种用于充电桩的充电电极装置的组成部件之间的连接关系进行说明，该充电电极装置包括电极板100、连接件200以及安装组件300；所述电极板100的第一面1001设置有电源电极1001-1，所述电源电极1001-1用于与可移动待充电电器的充电电极贴合以建立两者之间的电连接；通过与所述第一面1001相对的第二面，所述电极板100与所述连接件200连接，所述安装组件300固定在充电桩的机体上；所述连接件200和所述安装组件300之间通过旋转连接结构3001连接，所述旋转连接结构3001使所述电源电极1001-1与所述充电电极贴合的过程中，所述电源电极能够在设定的角度范围内适应性的旋转，从而使所述电源电极1001-1与所述充电电极紧密贴合。
84.本技术另一实施例还提供了一种充电桩，所述充电桩包括上述用于充电桩的充电电极装置，如图11所示，所述充电桩的充电电极装置a通过其安装组件固定在充电桩机体b上，并且，通过图11可以看出，充电桩的充电电极装置a的电极板100上的电源电极1001-1凸出在充电桩机体b的外部，以便于与可移动待充电电器进行电连接。
85.所述充电桩的具体结构和连接方式可参考上述用于充电桩的充电电极装置的结构与连接方式，在此不再过多说明。
86.接下来将结合具体的应用场景对本技术实施例提供的技术方案进行说明。
87.应用场景
88.当所述可移动待充电电器为可移动机器人时，可通过所述充电桩的充电电极装置对所述可移动机器人进行充电。所述充电桩的充电电极装置包括电极板、连接件以及安装组件，所述电极板的第一面设置有所述电源电极，通过所述电源电极与所述可移动机器人上的充电电极贴合，使得所述电极板与所述可移动机器人之间可进行电连接。通过所述电
极板的第二面与所述连接件进行连接，所述连接件与所述安装组件通过旋转连接结构进行连接，所述安装组件固定在所述充电桩的机体上；由于上述连接结构的特点，使所述充电电极装置与所述可移动机器人的充电电极贴合时，所述充电电极装置的电极部分能够自适应的调整贴合表面，使两者之间的连接极为可靠。
89.在本技术实施例中，所述可移动待充电电器可以是任何待充电的电器，并不局限于上述的可移动机器人。
90.以上所述，仅仅是本技术以较佳实施例公开，但本技术所保护的范围并不局限于此，任何本领域技术人员在不脱离本技术的精神和范围内，都可以做出可能的变化和修改，都在本技术保护范围之内。因此，本技术的保护范围应当以本技术权利要求所界定的保护范围为准。

技术特征：
1.一种用于充电桩的充电电极装置，其特征在于，包括：电极板、连接件以及安装组件；所述电极板的第一面设置有电源电极，所述电源电极用于与可移动待充电电器的充电电极贴合以建立两者之间的电连接；所述电极板通过所述电极板的第二面与所述连接件连接；所述安装组件固定在充电桩的机体上，所述连接件和所述安装组件之间通过旋转连接结构连接，所述旋转连接结构使所述电源电极与所述充电电极贴合的过程中，所述电源电极能够在设定的角度范围内适应性的旋转。2.根据权利要求1所述的用于充电桩的充电电极装置，其特征在于，所述电极板与所述连接件连接，实现所述连接的结构包括：将所述电极板与所述连接件连接为一体的弹性连接结构。3.根据权利要求2所述的用于充电桩的充电电极装置，其特征在于，所述弹性连接结构包括：将所述电极板与所述连接件进行连接的连接杆，且所述电极板与所述连接件之间存在相对运动的间隙；以及，位于所述电极板的第二面与所述连接件之间的间隙位置的压缩弹簧。4.根据权利要求3所述的用于充电桩的充电电极装置，其特征在于，所述连接杆采用螺柱或者螺钉，所述电极板和所述连接件上分别对应设置有与所述螺柱或者螺钉配合的连接结构。5.根据权利要求3所述的用于充电桩的充电电极装置，其特征在于，所述压缩弹簧设置在所述连接件左右两端，所述压缩弹簧通过自身弹性力使所述电极板的第二面与所述连接件之间提供所述间隙位置。6.根据权利要求1所述的用于充电桩的充电电极装置，其特征在于，所述连接件和所述安装组件之间通过所述旋转连接结构连接，其中，所述旋转连接结构包括：所述安装组件上设置伸出的第一凸台，所述连接件上相对设置的第二凸台，并且两者之间通过枢接结构连接。7.根据权利要求6所述的用于充电桩的充电电极装置，其特征在于，所述枢接结构包括设置在所述连接件的第二凸台上的枢接轴，以及设置在所述安装组件的第一凸台上的枢接孔，所述枢接轴与所述枢接孔相配合。8.根据权利要求7所述的用于充电桩的充电电极装置，其特征在于，所述枢接轴和所述枢接孔之间设置深沟球轴承。9.根据权利要求1所述的用于充电桩的充电电极装置，其特征在于，所述连接件上设置有第一磁铁，所述第一磁铁通过具有磁导通能力的电极板，与可移动待充电电器上设置的第二磁铁吸合。10.一种充电桩，其特征在于，包括上述权利要求1-9任意一项所述的用于充电桩的充电电极装置。

技术总结
一种用于充电桩的充电电极装置及充电桩，用于充电桩的充电电极装置包括电极板、连接件以及安装组件；所述电极板的第一面设置有电源电极，所述电源电极用于与可移动待充电电器的充电电极贴合以建立两者之间的电连接；所述电极板通过所述电极板的第二面与所述连接件连接；所述安装组件固定在充电桩的机体上，所述连接件和所述安装组件之间通过旋转连接结构连接，所述旋转连接结构使所述电源电极与所述充电电极贴合的过程中，所述电源电极能够在设定的角度范围内适应性的旋转。本申请可使可移动待充电电器与充电桩在对接时允许有对接角度的偏差，以实现两者对接压力更均匀。以实现两者对接压力更均匀。以实现两者对接压力更均匀。


技术研发人员：施金雷 刘宇轩
受保护的技术使用者：科沃斯机器人股份有限公司
技术研发日：2023.03.01
技术公布日：2023/9/20