CN109532530B

CN109532530B - 一种电动公交车无人自动充电系统

Info

Publication number: CN109532530B
Application number: CN201811397933.3A
Authority: CN
Inventors: 吴勇; 伍旭东; 王东; 张金生; 陈兴; 檀生辉; 卫祥; 何滇; 张玉明
Original assignee: Wuhu Research Institute of Xidian University
Current assignee: Wuhu Research Institute of Xidian University
Priority date: 2018-11-22
Filing date: 2018-11-22
Publication date: 2020-03-31
Anticipated expiration: 2038-11-22
Also published as: CN109532530A

Abstract

本发明公开了一种电动公交车无人自动充电系统，涉及新能源汽车技术领域，包括防雨棚、充电桩、充电组件、停车平台以及受电装置，所述充电桩安装于防雨棚的一侧，所述充电组件安装于防雨棚的底面，所述充电组件包括充电电极、充电座、横向电机、丝杠、丝杠螺母、定位板以及收纳腔，本发明结构简单，可操作性强，充电稳定性好，受电装置能够与充电组件自动对接，整个充电过程无需人工手动操作，且停车方便，误差小。

Description

一种电动公交车无人自动充电系统

技术领域

本发明涉及新能源汽车技术领域，具体涉及一种电动公交车无人自动充电系统。

背景技术

新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。

目前的新能源汽车大部分指的是电动汽车，作为电动汽车，充电是其避开不了的一个问题，现有的充电方式一般都是通过一个充电线+充电头插入到电动汽车内进行充电，需手动操作，类似于加油枪加油，费时费力，不够便捷，效率低，容易产生触电风险。

中国专利公开号为CN105896695A公开了一种电动公交车站台悬挂式无线充电系统，包括安装在公交站台上的电能发射装置、安装在电动公交车上的电能接收装置；所述电能发射装置包括直线电机、位置感应调节系统、高度调节臂、发射线圈、初级电能调节装置、信号接收处理系统，所述电能接收装置包括接收线圈、次级电能调节装置、信号发射装置、车载电池组、车载显示控制装置、屏蔽装置，该发明可用于一般构造的电动公交车，能对行驶进公交站台的电动共公交车进行无线充电，可以有效提高电能传输效率，减少电池组的容量，延长电池寿命，大大降低充电成本。

中国专利公开号为CN205836570U公开了一种电动公交车充电系统，包括充电站场，所述充电站场上设置有若干电动公交车停车位；每个电动公交车停车位的后端均设置有直流充电机，所有的直流充电机均电气连接于变配电设备；每个电动公交车停车位均设有车挡，所述车挡距离所述直流充电机至少500mm。该系统根据电动公交车的行驶特点，选取直流快充与换电相结合的方式，配置以智能化运营管理系统，实现电动公交车充电运营的智能化管理。

上述两种充电系统虽能进行电动汽车的充电工作，但是可以看出，前者中，安装于顶棚上的发电线圈是固定设置的，不具有自由移动功能，灵活性差，后者采用的仍然是手动充电模式，效率低。因此，研发出一种更为实用和完善的无人自动充电系统，显得尤为必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电动公交车无人自动充电系统，以解决现有技术中导致的上述缺陷。

一种电动公交车无人自动充电系统，包括防雨棚、充电桩、充电组件以及停车平台，所述充电桩安装于防雨棚的一侧，所述充电组件安装于防雨棚的底面；

所述充电组件包括充电电极、充电座、横向电机、丝杠、丝杠螺母、定位板以及收纳腔，防雨棚的底面安装有两条滑轨，所述充电座滑动连接于滑轨上，充电电极安装于充电座的底部并与充电桩电性连接，横向电机安装于防雨棚的侧面且其输出轴连接所述的丝杠，丝杠的另一端通过轴承安装于定位板上，定位板通过螺钉固定在防雨棚的底面，充电座内设有供丝杠穿过的通孔，且通孔的一端安装所述的丝杠螺母，丝杠螺母与丝杠螺纹连接，所述收纳腔安装于防雨棚的底面并位于横向电机一侧；

所述停车平台上设有一对停车标识组件，具体包括限位板和液压杆，停车平台上设有一对凹槽，所述限位板滑动连接于凹槽内，且限位板的底面与液压杆的输出杆连接；

所述受电装置包括直线电机、支撑平台、弹簧、电极座以及受电电极，所述直线电机安装于电动公交车顶部设置的容纳槽内，直线电机的输出轴连接支撑平台，电极座设于支撑平台的上方并通过弹簧连接，所述受电电极安装于电极座的顶面。

优选的，所述充电座与防雨棚的侧面之间连接有线束收纳组件，具体包括若干个相互铰接的连杆，每个连杆的下端均连接有线束扣。

优选的，所述充电座的外端连接有截面形状为“T”字形的导向柱，导向柱上滑动连接有腔盖，腔盖两侧的导向柱上套设有弹簧，腔盖上还设有与滑轨配合的导向孔。

优选的，所述腔盖的内侧还内嵌有压力传感器。

优选的，所述容纳槽两侧的电动公交车顶部设有导轨，导轨内滑动连接有顶盖，顶盖上安装有连接板，连接板上连接至气缸的输出杆，所述气缸安装于电动公交车的顶部。

优选的，所述充电电极通过螺钉安装于充电座上，充电座内设有导线槽，充电电极的顶部设有导电触头，充电座的底部设有与导电触头配合的插槽，且插槽位于导线槽的里端，导线槽内安装有石墨碳刷，石墨碳刷的石墨端与导电触头抵接，石墨碳刷的接线端延伸至导线槽外侧并通过螺纹连接于导线槽内的压盖固定，压盖的外端为带有外螺纹的管体。

本发明的优点在于：

（1）本发明结构简单，可操作性强，充电过程无需人工手动操作，受电装置能够与充电组件自动对接，且停车方便，误差小。

（2）采用可移动式的充电组件，可以根据不同工况的需要及时调整充电电极所处的位置，同时，在不使用时，也能收至收纳腔内，减少外界环境对其造成的影响，同时也能减少触电危险；

（3）通过设置腔盖，可以在充电组件进入收纳腔的同时，实现收纳腔的密封，设置的压力传感器可以检测到腔盖与收纳腔侧面的接触时产生的压力并反馈给后台的管理系统，当感应到压力信号后，即停止横向电机；

（4）线束收纳组件是设计可以帮助整理与充电电极连接的导线，使其在伸缩过程中能够始终保持规整的状态，避免发生线路纠缠现象；

（5）采用石墨碳刷+导电触头的结构设计，可以保证石墨碳刷始终与导电触头紧密接触，提高了输电的稳定性，适合大电流传输；

（6）受电装置中的受电电极部分在直线电机的作用下能够上升和下降，能够在充电和不充电两种状态进行切换，操作简单，实用性强。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明充电组件及防雨棚部分的结构示意图。

图3为本发明中充电座及充电电极的内部示意图。

图4为本发明中充电组件部分的结构示意图。

图5为本发明中定位板及导向柱部分的结构示意图。

图6为本发明中线束收纳组件的部分示意图。

图7为本发明中限位板及液压杆部分的结构示意图。

图8为本发明中电动公交车及受电装置部分的结构示意图。

图9为本发明中受电装置的内部示意图。

其中，1-防雨棚，2-充电桩，3-充电组件，31-充电座，32-充电电极，33-横向电机，34-丝杠，35-丝杠螺母，36-定位板，37-收纳腔，38-滑轨，39-通孔，310-腔盖，311-导向柱，312-弹簧，313-导向孔，314-压力传感器，315-线束收纳组件，316-线束扣，321-导线槽，322-导电触头，323-插槽，324-石墨碳刷，325-压盖，326-管体，4-停车平台，41-限位板，42-液压杆，43-凹槽，44-灯带，5-受电装置，51-直线电机，52-支撑平台，53-弹簧，54-电极座，55-受电电极，56-电动公交车，57-容纳槽，58-导轨，59-顶盖，510-连接板，511-气缸。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图9所示，一种电动公交车无人自动充电系统，包括防雨棚1、充电桩2、充电组件3、停车平台4以及受电装置5，所述充电桩2安装于防雨棚1的一侧，所述充电组件3安装于防雨棚1的底面；

所述充电组件3包括充电电极32、充电座31、横向电机33、丝杠34、丝杠螺母35、定位板36以及收纳腔37，防雨棚1的底面安装有两条滑轨38，所述充电座31滑动连接于滑轨38上，充电电极32安装于充电座31的底部并与充电桩2电性连接，横向电机33安装于防雨棚1的侧面且其输出轴连接所述的丝杠34，丝杠34的另一端通过轴承安装于定位板36上，定位板36通过螺钉固定在防雨棚1的底面，充电座31内设有供丝杠34穿过的通孔39，且通孔39的一端安装所述的丝杠螺母35，丝杠螺母35与丝杠34螺纹连接，所述收纳腔37安装于防雨棚1的底面并位于横向电机33一侧；

所述停车平台4上设有一对停车标识组件，具体包括限位板41和液压杆42，停车平台4上设有一对凹槽43，所述限位板41滑动连接于凹槽43内，且限位板41的底面与液压杆42的输出杆连接；

所述受电装置5包括直线电机51、支撑平台52、弹簧53、电极座54以及受电电极55，所述直线电机51安装于电动公交车56顶部设置的容纳槽57内，直线电机51的输出轴连接支撑平台52，电极座54设于支撑平台52的上方并通过弹簧53连接，所述受电电极55安装于电极座54的顶面。

在本实施例中，所述充电座31与防雨棚1的侧面之间连接有线束收纳组件315，具体包括若干个相互铰接的连杆，每个连杆的下端均连接有线束扣316，从充电桩2引过来的线束可以穿过线束扣316到达充电电极32处，有利于线束的整理。

在本实施例中，所述充电座31的外端连接有截面形状为“T”字形的导向柱311，导向柱311上滑动连接有腔盖310，腔盖310两侧的导向柱311上套设有弹簧312，腔盖310上还设有与滑轨38配合的导向孔313，采用多个弹簧312，可以保证腔盖310能够与收纳腔37保持紧密接触。

在本实施例中，所述腔盖310的内侧还内嵌有压力传感器314，在充电座31进入收纳腔37时，当腔盖310与收纳腔37的侧壁接触后，压力传感器314感应到压力信号后，反馈给后台的管理系统，关闭横向电机33，充电座31停止移动，也可以设置压力值，即当达到指定压力值后，才关闭横向电机33。

在本实施例中，所述容纳槽57两侧的电动公交车56顶部设有导轨58，导轨58内滑动连接有顶盖59，顶盖59上安装有连接板510，连接板510上连接至气缸511的输出杆，所述气缸511安装于电动公交车56的顶部。

此外，所述充电电极32通过螺钉安装于充电座31上，充电座31内设有导线槽321，充电电极32的顶部设有导电触头322，充电座31的底部设有与导电触头322配合的插槽323，且插槽323位于导线槽321的里端，导线槽321内安装有石墨碳刷324，石墨碳刷324的石墨端与导电触头322抵接，石墨碳刷324的接线端延伸至导线槽321外侧并通过螺纹连接于导线槽321内的压盖325固定，压盖325的外端为带有外螺纹的管体326。在充电线束连接时，将充电线束的接头螺纹连接在管体326上，充电线束的充电端头与石墨碳刷324的接线端接触，完成连接。

本发明的充电过程：电动公交车56驶入充电组件3下方后停下，限位板41此时处于升起状态，起到停车标示线的作用，帮助司机能够找准停车位置（不需要时，可以收起），接着，气缸511回缩，打开顶盖59，直线电机51启动并驱动受电电极55升起，借助于弹簧53的作用，使得受电电极55能够与充电电极32紧密接触，按下充电按钮，接通充电桩2与充电电极32，开始充电，充电结束后，受电电极55下降，电动公交车56驶出，下一辆电动公交车56驶入准备充电。

本发明的充电过程在防雨棚1下方，保证了充电的安全性。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims

1.一种电动公交车无人自动充电系统，包括防雨棚（1）、充电桩（2）、充电组件（3）、停车平台（4）以及受电装置（5），所述充电桩（2）安装于防雨棚（1）的一侧，所述充电组件（3）安装于防雨棚（1）的底面，其特征在于：

所述充电组件（3）包括充电电极（32）、充电座（31）、横向电机（33）、丝杠（34）、丝杠螺母（35）、定位板（36）以及收纳腔（37），防雨棚（1）的底面安装有两条滑轨（38），所述充电座（31）滑动连接于滑轨（38）上，充电电极（32）安装于充电座（31）的底部并与充电桩（2）电性连接，横向电机（33）安装于防雨棚（1）的侧面且其输出轴连接所述的丝杠（34），丝杠（34）的另一端通过轴承安装于定位板（36）上，定位板（36）通过螺钉固定在防雨棚（1）的底面，充电座（31）内设有供丝杠（34）穿过的通孔（39），且通孔（39）的一端安装所述的丝杠螺母（35），丝杠螺母（35）与丝杠（34）螺纹连接，所述收纳腔（37）安装于防雨棚（1）的底面并位于横向电机（33）一侧；

所述停车平台（4）上设有一对停车标识组件，具体包括限位板（41）和液压杆（42），停车平台（4）上设有一对凹槽（43），所述限位板（41）滑动连接于凹槽（43）内，且限位板（41）的底面与液压杆（42）的输出杆连接；

所述受电装置（5）包括直线电机（51）、支撑平台（52）、弹簧（53）、电极座（54）以及受电电极（55），所述直线电机（51）安装于电动公交车（56）顶部设置的容纳槽（57）内，直线电机（51）的输出轴连接支撑平台（52），电极座（54）设于支撑平台（52）的上方并通过弹簧（53）连接，所述受电电极（55）安装于电极座（54）的顶面。

2.根据权利要求1所述的一种电动公交车无人自动充电系统，其特征在于：所述充电座（31）与防雨棚（1）的侧面之间连接有线束收纳组件（315），具体包括若干个相互铰接的连杆，每个连杆的下端均连接有线束扣（316）。

3.根据权利要求1所述的一种电动公交车无人自动充电系统，其特征在于：所述充电座（31）的外端连接有截面形状为“T”字形的导向柱（311），导向柱（311）上滑动连接有腔盖（310），腔盖（310）两侧的导向柱（311）上套设有弹簧（312），腔盖（310）上还设有与滑轨（38）配合的导向孔（313）。

4.根据权利要求3所述的一种电动公交车无人自动充电系统，其特征在于：所述腔盖（310）的内侧还内嵌有压力传感器（314）。

5.根据权利要求1所述的一种电动公交车无人自动充电系统，其特征在于：所述容纳槽（57）两侧的电动公交车（56）顶部设有导轨（58），导轨（58）内滑动连接有顶盖（59），顶盖（59）上安装有连接板（510），连接板（510）上连接至气缸（511）的输出杆，所述气缸（511）安装于电动公交车（56）的顶部。

6.根据权利要求1所述的一种电动公交车无人自动充电系统，其特征在于：所述充电电极（32）通过螺钉安装于充电座（31）上，充电座（31）内设有导线槽（321），充电电极（32）的顶部设有导电触头（322），充电座（31）的底部设有与导电触头（322）配合的插槽（323），且插槽（323）位于导线槽（321）的里端，导线槽（321）内安装有石墨碳刷（324），石墨碳刷（324）的石墨端与导电触头（322）抵接，石墨碳刷（324）的接线端延伸至导线槽（321）外侧并通过螺纹连接于导线槽（321）内的压盖（325）固定，压盖（325）的外端为带有外螺纹的管体（326）。