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本发明公开了一种重载AGV自动充电装置及其充电方法。重载AGV由于体积较大,质量较重,无法精确定位充电位置,影响充电效率。本发明重载AGV自动充电装置,包括车载充电机构和充电桩。车载充电机构包括充电插头、车载外壳、弹性臂、固定管、伸缩件和伸缩驱动组件。充电桩包括桩体、充电插座和升降驱动器。充电插座包括插座主体和锁紧保护组件。插座主体上的开设有充电通道。锁紧保护组件包括保护滑块、保护复位弹簧和锁紧单元。锁紧单元包括锁紧凸轮杆、滑动锁杆、联动连接件、第一锁紧复位弹簧和第二锁紧复位弹簧。本发明通过重型AGV自动伸出充电插头的形式,实现充电插头与充电插座的对接,完成自动充电。