[0039] 以下结合附图对本发明作进一步说明。
[0040] 如图1和2所示，一种电动汽车电磁弹射式充电系统，包括车载部分和充电桩部分。车载部分包括弹射回拉模块3。充电桩部分包括传送限位模块1和限位充电模块2。弹射回拉模块3用于将车载的充电枪发射到传送限位模块1上。传送限位模块1用于将充电枪导入到限位充电模块2上。限位充电模块2用于将充电枪插入充电桩上的插座。
[0041] 如图3所示，弹射回拉模块3包括充电头3‑1、充电头发射轨道3‑2、电磁弹射轨道3‑3、电磁弹射推块3‑4、气动支撑软管3‑5、进气管3‑6、绕线滚子3‑7、绕管滚子3‑8和导向杆3‑
9；
[0042] 如图3和4所示，电磁弹射轨道3‑3内设置有滑动通道。滑动通道的顶部和底部均设置有滑轨3‑17。电磁弹射推块3‑4设置在电磁弹射轨道3‑3内，其顶部和底部均开设有滑槽3‑18。两个滑槽3‑18与两条滑轨3‑17分别滑动连接。电磁弹射推块3‑4的顶部对称间隔设置有两个推爪3‑19。推爪3‑19的纵截面呈扁平三棱柱状。两个推爪3‑19通过开设在电磁弹射轨道3‑3上的直线弹射轨道槽3‑14伸出滑轨3‑17外，用以推动充电头3‑1。
[0043] 充电头3‑1上开设有中心导向孔。充电头3‑1的外端面上设置有呈同心圆状排布的多个环形触点。各环形触点用于与充电桩上的充电插座对接。充电头3‑1的外端面上设置有吸附块。吸附块采用能够被磁化的软磁材料，能够吸附在磁性材料上。
[0044] 充电头发射轨道3‑2固定在电磁弹射轨道3‑3的顶部。两个推爪3‑19从下向上伸入充电头发射轨道3‑2内。充电头发射轨道3‑2的内腔呈圆柱状。导向杆3‑9同轴固定在充电头发射轨道3‑2内，且外端悬空。初始状态下，充电头3‑1上的中心导向孔与导向杆3‑9滑动连接。电磁弹射推块3‑4能够将充电头3‑1从充电头发射轨道3‑2中推出。绕线滚子3‑7和绕管滚子3‑8均转动连接在充电头发射轨道3‑2尾端的滚子安装架3‑15上，且由两个电机分别驱动。
[0045] 气动支撑软管3‑5和线缆3‑10的一端均与充电头3‑1的内端固定。气动支撑软管3‑5和线缆3‑10的另一端分别绕卷在绕管滚子3‑8和绕线滚子3‑7上。线缆3‑10内芯线的一端接入车载充电机，另一端与充电头3‑1的外端面上的各环形触点连接。气动支撑软管3‑5的内腔通过进气管3‑6连接至气源。气动支撑软管3‑5充气后能够由柔性结构变化为类刚性结构，从而在线缆回收时避免充电头砸落在地面上。
[0046] 充电头外端的插接部3‑11上粘接有一层环形缓冲材料3‑12，充电头侧面的内端开设有呈环形的夹手定位槽3‑13；充电头侧面的内端边缘处设有倒角特征。充电头发射轨道内腔的开口处设有倒角，其开口处设有略短于轨道的导向杆3‑9。
[0047] 电磁弹射轨道呈空心四棱柱状；弹射时，电磁弹射轨道上的两条滑轨3‑17与燃料电池的正、负极分别相连；电磁弹射轨道上布置有垂直于电磁弹射轨道长度方向的水平磁场。电磁弹射轨道内腔的输出端设置有缓冲减速块3‑16；缓冲减速块3‑16采用橡胶材料。
[0048] 如图5所示，该电动汽车电磁弹射式充电系统的充电头弹射原理如下：
[0049] 电磁弹射轨道通电，轨道内产生水平向右（图5中的水平箭头方向）、垂直于电磁弹射推块铅垂面的磁场B，同时电磁弹射推块内通有从上至下的电流I，从而电磁弹射推块受到指向弹射轨道外端的安培力F，驱动电磁弹射推块沿滑轨运动，推动充电头弹出。
[0050] 如图6所示，传送限位模块1包括驱动电机1‑1、传送磁带1‑2、传送滚子1‑3、支撑架1‑4、带传动组件1‑5和限位挡块1‑6；竖直设置的支撑架1‑4固定在地面上。由下至上依次排列的多个传送滚子1‑3均转动连接在支撑架1‑4。传送磁带1‑2环绕在各传送滚子1‑3上，并张紧。传送磁带1‑2能够吸附住软磁材料。位于最两端的两个传送滚子1‑3通过带传动组件
1‑5连接。其中一个位于端部的传送滚子1‑3与驱动电机1‑1的输出轴通过另一个带传动组件1‑5连接。驱动电机1‑1固定在支撑架1‑4上。
[0051] 两个限位挡块1‑6均固定在支撑架1‑4上。两个限位挡块1‑6在传送磁带1‑2的输送面上正对设置。两个限位挡块1‑6之间形成导向通道。导向通道包括导正段和输出段。输出段呈直线型，其输入端与导正段的输出端对接。导正段由输入端向输出端的方向上，宽度逐渐减小。输出段的宽度为充电头直径的1～1.2倍。导向通道用于将吸附在传送磁带1‑2上不同位置的充电头引导至输出段的输出端。
[0052] 如图7所示，限位充电模块2位于导向通道的正下方，其包括充电头限位块2‑1、伸缩气缸2‑3、驱爪舵机2‑4和驱缸舵机2‑5。伸缩气缸2‑3的缸体尾端与充电桩的基座转动连接。驱缸舵机2‑5固定在充电桩的基座上，且输出轴与伸缩气缸2‑3的缸体尾端固定，用于驱动伸缩气缸2‑3绕水平轴线翻转。
[0053] 伸缩气缸2‑3的活塞杆外端安装有充电头限位块2‑1和机械夹爪。充电头限位块2‑1的外端开设有限位凹槽2‑6。当伸缩气缸2‑3翻转至竖直状态时，限位凹槽2‑6与导向通道对齐。限位凹槽2‑6的宽度与导向通道的宽度相等。
[0054] 机械夹爪包括驱爪舵机2‑4和两个齿轮定位爪2‑2。两个齿轮定位爪2‑2的内端均与充电头限位块2‑1的内端转动连接。驱爪舵机2‑4安装在充电头限位块2‑1上，并且驱动两个齿轮定位爪2‑2同步反向转动，用以实现对充电头的夹持。本实施例中，两个齿轮定位爪2‑2内端均固定有齿轮。该两个齿轮啮合。驱爪舵机2‑4安装在充电头限位块2‑1上，其输出轴与其中一个齿轮定位爪2‑2固定。充电桩基座上固定有充电插座。充电插座竖直朝上设置。当伸缩气缸2‑3缩回至极限位置时，充电插座位于机械夹爪的转动轨迹上，因此能够通过伸缩气缸2‑3的整体翻转，将充电头插入到充电插座中。
[0055] 如图6所示，所述传送磁带1‑2由尼龙‑磁性带‑尼龙三层复合而成。
[0056] 如图6所示，所述支撑架1‑4上贴有振动传感器。
[0057] 如图6所示，所述限位挡块1‑6的纵截面呈梯形，大端面设有安装槽，底部设有接触传感器。
[0058] 如图7所示，所述充电头限位块2‑1呈长方体形，其大端面上开有限位凹槽2‑6，一大端面上设有舵机安装台，限位凹槽底部设有点动开关2‑7。
[0059] 如图7所示，所述伸缩气缸尾部设有舵机安装架2‑5。
[0060] 该电动汽车电磁弹射式充电系统的充电回收方法如下：
[0061] 步骤一、电动汽车进入指定充电区域，车主通过手机APP确认充电。
[0062] 步骤二、车载电磁弹射轨道通电，充电头3‑1携带线缆3‑10与气动支撑管3‑5弹出并吸附于传送磁带1‑2上。
[0063] 步骤三、振动传感器接收到碰撞信号，驱动电机转动带动同步轮转动，最终传送磁带携带充电头通过限位挡块1‑6的限位作用与充电头限位块2‑1对接。
[0064] 步骤四、充电头限位块上的微型点动开关2‑7感应到充电头准确对接，驱爪舵机正转，齿轮定位爪对充电头进行抓取。
[0065] 步骤五、齿轮定位爪抓取完成，伸缩气缸的输出杆回缩预定长度，驱缸舵机正转，控制充电头与充电接口对接，开始充电。
[0066] 步骤六、APP提示车主充电完成，驱缸舵机反转回竖直位置。
[0067] 步骤七、绕线滚子3‑7和绕管滚子3‑8收卷，使得气动支撑软管3‑5和线缆3‑10绷紧。
[0068] 步骤八、车载气泵通过进气管3‑6向气动支撑管3‑5内充气，气动支撑管充气膨胀，形成类刚性结构；之后，驱爪舵机反转，两个齿轮定位爪释放充电头。
[0069] 步骤九、绕线滚子3‑7和绕管滚子3‑8继续收卷，车载气泵逐渐放气，充电头被拉回充电头发射轨道3‑2内，完成回收，该过程中充电头由于气动支撑管提供的刚性，不会迅速掉落到底面上。充电头完全复位后，自动充电过程完成。
