CN110497804B - 充电装置和使用该充电装置的电动车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种充电装置和使用该充电装置的电动车辆。充电装置包括导电极板、与导电极板连接带动导电极板运动的伸缩机构，充电装置还包括与导电极板导电连接并随伸缩机构伸缩的导电机构，所述导电机构包括至少两个首尾铰接的母排，相邻母排导电连接。本发明的充电装置的有益效果是：相较于现有技术中常用的电缆，本发明采用母排组成导电机构，由于母排载流能力强，且不需要电缆护套，解决了现有技术中电缆护套易磨损，不能满足大电流的载流需求的问题，同时，由于母排不易变形，形状规则，所以相较与电缆更易于固定，解决了现有技术中电缆连接固定不方便的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种充电装置和使用该充电装置的电动车辆。
背景技术
随着当今社会环境的日益恶劣以及国家节能减排的大力号召，各种各样的新能源交通工具逐步进入人们视野，其中随着电动汽车技术的日趋发展，电动汽车己经被越来越多的人所接受。根据中国电动汽车充电基础设施促进联盟统计，截至2017年12月，我国已有各类公用、私人充电机逾44万个，并且欧盟、中国、日本等已在制定大功率充电的相关标准，充电设备领域发展如火如荼。作为一种新型大功率充电接口，顶部接触式充电接口由于其可实现自动化对接、大功率充电等特点，已成为一种快速发展的充电接口形式。现有技术中，电动汽车一般都是利用充电弓与顶部接触式充电接口配合对电动汽车进行充电的。
授权公告号为CN206926540U，授权公告日为2018.01.26的中国实用新型专利公开了一种电车充电弓及电动车辆，充电弓包括动力机构、伸缩机构、充电机构和导电机构，动力机构输出端与所述伸缩机构连接，用于驱动伸缩机构沿直线向下伸缩；伸缩机构的伸缩端与充电机构连接；充电机构通过导电机构与位于充电机构上方的电源电连接，伸缩机构为剪叉式伸缩机构。当前常用的导电机构通常采用电缆，但电缆存在连接固定不方便，电缆护套易磨损，且不能满足更大电流的载流需求等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种充电装置，用以解决现有技术中电缆连接固定不方便，电缆护套易磨损，且不能满足更大电流的载流需求等问题；本发明的目的还在于提供一种电动车辆。
为实现上述目的，本发明的充电装置的技术方案是：
充电装置，包括导电极板、与导电极板连接带动导电极板运动的伸缩机构，充电装置还包括与导电极板导电连接并随伸缩机构伸缩的导电机构，所述导电机构包括至少两个首尾铰接的母排，相邻母排导电连接，伸缩机构包括至少两组连杆组件，同一连杆组件包括至少两个连杆且各连杆首尾相连，导电机构中至少一个母排与连杆固定连接以使伸缩机构带动导电机构伸缩，导电机构中的各母排与同一连杆组件中的各连杆一一对应，母排固定在相对应的连杆上，或导电机构两端的母排与伸缩机构的首尾固定连接，连接相邻母排的转轴为导电转轴，相邻母排所对应的连杆通过导电转轴铰接，导电转轴通过触指与母排导电接触，所述母排通过绝缘子与对应的连杆固定，导电转轴外侧设有绝缘隔离连杆与导电转轴的绝缘套管。
本发明的充电装置的有益效果是：相较于现有技术中常用的电缆，本发明采用母排组成导电机构，由于母排载流能力强，且不需要电缆护套，解决了现有技术中电缆护套易磨损，不能满足大电流的载流需求的问题，同时，由于母排不易变形，形状规则，所以相较与电缆更易于固定，解决了现有技术中电缆连接固定不方便的问题；导电转轴能同时对母排进行铰接与导电连接，简单方便；母排通过绝缘子与对应的连杆固定便于母排的安装固定，安装简单快捷；绝缘套管将导电机构与伸缩机构绝缘隔离，防止伸缩机构带电损坏设备。
进一步的，为了便于伸缩机构伸缩，所述伸缩机构为剪叉式伸缩机构，剪叉式伸缩机构结构简单，运行稳定。
进一步的，为了使母排与导电转轴保持良好的电连接，所述触指为弹簧触指，通过弹簧触指连接，母排与导电转轴之间的电连接也更加稳定。
进一步的，为了使导电转轴受力均衡，铰接在同一个导电转轴上的两连杆处于两母排之间。
进一步的，为了使充电装置运行稳定，导电机构设有两个，其中一个为与正极充电极板连接的正极导电机构，另一个为与负极充电极板连接的负极板导电机构，所述伸缩机构设有两个且与两个导电机构一一对应，一个伸缩机构对应一个导电机构，使充电装置运行更加稳定。
进一步的，为了使充电装置运行更加稳定，导电机构设有两个，其中一个为与正极充电极板连接的正极导电机构，另一个为与负极充电极板连接的负极板导电机构，所述伸缩机构设有两个，其中一个为正极伸缩机构，另一个为负极伸缩机构，正极导电机构的母排固定在正极伸缩机构的连杆上，负极导电机构的母排固定在负极伸缩机构的连杆上，正极伸缩机构的连杆与负极伸缩机构的连杆一一对应，相对应的连杆平行设置，至少两个相对应的连杆的端部连接有与对应连杆铰接的机构间转轴，机构间转轴使两个伸缩机构以相同的状态运动，充电装置运行更加稳定。
进一步的，定义固定有母排的连杆为母排连杆，与母排连杆铰接的连杆为支撑连杆，所述机构间转轴与对应的支撑连杆铰接，与支撑连杆交接不需要考虑绝缘问题。
进一步的，为了便于导电极板与导电机构的导电连接，导电极板上固定有极板导电轴，与导电极板导电连接的母排铰接在极板导电轴上。
本发明的电动车辆的技术方案是：
电动车辆包括电源和为电源充电的充电装置，充电装置包括导电极板、与导电极板连接带动导电极板运动的伸缩机构，充电装置还包括与导电极板导电连接并随伸缩机构伸缩的导电机构，所述导电机构包括至少两个首尾铰接的母排，相邻母排导电连接，伸缩机构包括至少两组连杆组件，同一连杆组件包括至少两个连杆且各连杆首尾相连，导电机构中至少一个母排与连杆固定连接以使伸缩机构带动导电机构伸缩，导电机构中的各母排与同一连杆组件中的各连杆一一对应，母排固定在相对应的连杆上，或导电机构两端的母排与伸缩机构的首尾固定连接，连接相邻母排的转轴为导电转轴，相邻母排所对应的连杆通过导电转轴铰接，导电转轴通过触指与母排导电接触，所述母排通过绝缘子与对应的连杆固定，导电转轴外侧设有绝缘隔离连杆与导电转轴的绝缘套管。
本发明的充电装置的有益效果是：相较于现有技术中常用的电缆，本发明采用母排组成导电机构，由于母排载流能力强，且不需要电缆护套，解决了现有技术中电缆护套易磨损，不能满足大电流的载流需求的问题，同时，由于母排不易变形，形状规则，所以相较与电缆更易于固定，解决了现有技术中电缆连接固定不方便的问题；剪叉式伸缩机构结构简单，运行稳定；导电转轴能同时对母排进行铰接与导电连接，简单方便；铰接在同一个导电转轴上的两连杆处于两母排之间可以使导电转轴受力均衡；母排通过绝缘子与对应的连杆固定便于母排的安装固定，安装简单快捷；绝缘套管将导电机构与伸缩机构绝缘隔离，防止伸缩机构带电损坏设备。
进一步的，为了便于伸缩机构伸缩，所述伸缩机构为剪叉式伸缩机构，剪叉式伸缩机构结构简单，运行稳定。
进一步的，为了使母排与导电转轴保持良好的电连接，所述触指为弹簧触指，通过弹簧触指连接，母排与导电转轴之间的电连接更加稳定。
进一步的，为了使导电转轴受力均衡，铰接在同一个导电转轴上的两连杆处于两母排之间。
进一步的，为了使充电装置运行稳定，导电机构设有两个，其中一个为与正极充电极板连接的正极导电机构，另一个为与负极充电极板连接的负极板导电机构，所述伸缩机构设有两个且与两个导电机构一一对应，一个伸缩机构对应一个导电机构，使充电装置运行更加稳定。
进一步的，为了使充电装置运行更加稳定，导电机构设有两个，其中一个为与正极充电极板连接的正极导电机构，另一个为与负极充电极板连接的负极板导电机构，所述伸缩机构设有两个，其中一个为正极伸缩机构，另一个为负极伸缩机构，正极导电机构的母排固定在正极伸缩机构的连杆上，负极导电机构的母排固定在负极伸缩机构的连杆上，正极伸缩机构的连杆与负极伸缩机构的连杆一一对应，相对应的连杆平行设置，至少两个相对应的连杆的端部连接有与对应连杆铰接的机构间转轴，机构间转轴使两个伸缩机构以相同的状态运动，充电装置运行更加稳定。
进一步的，定义固定有母排的连杆为母排连杆，与母排连杆铰接的连杆为支撑连杆，所述机构间转轴与对应的支撑连杆铰接，与支撑连杆交接不需要考虑绝缘问题。
进一步的，为了便于导电极板与导电机构的导电连接，导电极板上固定有极板导电轴，与导电极板导电连接的母排铰接在极板导电轴上。
附图说明
图1为本发明的充电装置的具体实施例1的结构示意图；
图2为本发明的充电装置的具体实施例1的导电转轴示意图；
图3为本发明的充电装置的具体实施例1的导电转轴转动示意图；
图4为本发明的充电装置的具体实施例1的导电机构与导电极板连接处放大图；
图中：101、正极导电极板；102、负极导电极板；2、母排；3、导电转轴；4、连杆；41、母排连杆；42、支撑连杆；5、连接转轴；6、轴承；7、防护罩；8、弹簧触指；9、绝缘套管；10、机构间转轴；11、绝缘子；12、极板导电轴。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
本发明的充电装置的具体实施例1，充电装置包括导电极板、与导电极板连接带动导电极板运动的伸缩机构和与导电极板导电连接并随伸缩机构伸缩的导电机构。如图1至图3所示，本实施例中单个的伸缩机构为由两组连杆组件构成的剪叉式伸缩机构，同一连杆组件包括多个连杆4且连杆4首尾相连，两组连杆组件的连杆之间通过连接转轴5连接，为了使充电装置运行稳定，充电装置中设有两个伸缩机构，两个伸缩机构中与导电极板中的正极导电极板101相连的是正极伸缩机构，与负极导电极板102相连的是负极伸缩机构，正极伸缩机构的连杆4与负极伸缩机构的连杆4一一对应，相对应的连杆4平行设置，相对应的连杆4的端部连接有与对应连杆4铰接的机构间转轴10，机构间转轴10使两个伸缩机构同步运动，充电装置运行更加稳定。为了使伸缩机构安装更简单，定义固定有母排2的连杆为母排连杆41，与母排连杆41铰接的连杆为支撑连杆42，本实施中机构间转轴10仅与对应的支撑连杆42铰接，与支撑连杆42交接不需要考虑绝缘问题。
为了使充电装置能够进行大电流充电，本发明采用母排2构成导电机构，由于母排2载流能力强，且不需要电缆护套，解决了现有技术中电缆护套易磨损，不能满足大电流的载流需求的问题，同时，由于母排2不易变形，形状规则，所以相较与电缆更易于固定，解决了现有技术中电缆连接固定不方便的问题。
为了便于母排2的固定，导电机构中各个母排2与同一连杆组件中的各连杆4一一对应，母排2固定在相对应的母排连杆41上。如图1所示，本实施例中的导电机构供设有两个，分别为固定在正极伸缩机构上的正极导电机构和固定在负极伸缩机构上的负极导电机构。每个导电机构中的母排2首尾相连，固定在导电机构对应的连杆组件上。为了便于母排2的安装固定，本实施例中通过绝缘子11将母排2固定在母排连杆41上，在每个母排2与母排连杆41之间均设置两个绝缘子11，绝缘子11对母排2进行支撑固定。
如图2所示，在母排2一一对应设置在连杆4上的基础上，为了便于安装，减少零件数量，连接相邻母排2的转轴为导电转轴3，相邻母排2所对应的连杆4通过轴承6与导电转轴3连接，导电转轴3通过触指与母排2导电接触，导电转轴3能同时对母排2进行铰接与导电连接，简单方便，并且为了平衡导电转轴3的受力，母排2设置在连杆4的两边。为了防止伸缩机构带电损坏设备，导电转轴3外侧设有绝缘隔离连杆4与导电转轴3的绝缘套管9，绝缘套管9将导电机构与伸缩机构绝缘隔离，导电连杆外侧还设有防护罩7对导电连杆进行防护。
为了使母排2与导电转轴3保持良好的电连接，所述触指为弹簧触指8，由于弹簧触指8使母排2相对于导电转轴3不同旋转方向摩擦力不同，伸缩机构伸缩时，两根母排2相对于同一根导电转轴3旋转时同一根导电转轴3上的两个弹簧触指8摩擦力不同，所以不论怎么旋转，同一根导电转轴3上的两个弹簧触指8总有一个保持母排2与导电转轴3相对静止，另一个使母排2与导电转轴3以较小的摩擦力相对滑动，从而使弹簧触指8总是沿较小摩擦力的方向滑动，减少了弹簧触指8的摩擦损耗，通过弹簧触指8连接，母排2与导电转轴3之间的电连接也更加稳定。如图3所示，伸缩机构收缩时，图中右侧的弹簧触指8摩擦力较大，左侧弹簧触指8摩擦力较小，所以导电转轴3与右侧母排2相对静止，而左侧母排2以摩擦力较小的旋转方向旋转，当伸缩机构伸长时则相反，左侧母排2相对于导电转轴3静止，右侧母排2以摩擦力较小的旋转方向旋转。
如图4所示，本实施例中伸缩机构下端通过一根长杆连接固定正极导电极板101与负极导电极板102，导电极板与导电机构通过母排2连接实现导电连接，与导电极板导电连接的母排铰接在极板导电轴12上。
使用时，由充电机或者车辆发出充电控制指令，伸缩机构接收到充电控制指令号进行升降，与导电机构导电连接的导电极板跟随伸缩骨架伸缩直至实现充电线路的连通。本发明在本实施例中运用在车辆的顶部接触式充电接口上，在其他实施例也可以运用在其他位置的接触式充电接口。
上述实施例为本发明的充电装置的具体实施例1，在其他实施例中，可以根据需要对所需结构进行调整与简化。
本发明的充电装置的具体实施例2，本实施例中对充电装置的结构进行了相应的简化。充电装置包括导电极板、与导电极板连接带动导电极板运动的伸缩机构，充电装置还包括与导电极板导电连接并随伸缩机构伸缩的导电机构，所述导电机构包括至少两个首尾铰接的母排，相邻母排导电连接。
本发明的充电装置的具体实施例3，作为具体实施例2的进一步优化，为了便于伸缩机构伸缩，所述伸缩机构为剪叉式伸缩机构，伸缩机构包括至少两组连杆组件，同一连杆组件包括至少两个连杆且各连杆首尾相连，导电机构中至少一个母排与连杆固定连接以使伸缩机构带动导电机构伸缩，剪叉式伸缩机构结构简单，运行稳定，在其他实施例中，伸缩机构也可以包括更多连杆组件，例如包括四组连杆组件，伸缩机构也可以是其他伸缩机构，如由液压缸驱动的伸缩杆，伸缩杆与母排之间的导电转轴进行连接。
本发明的充电装置的具体实施例4，作为具体实施例3的进一步优化，为了便于母排的固定，导电机构中的各母排与同一连杆组件中的各连杆一一对应，母排固定在相对应的连杆上，在其他实施例中，母排也可以不与连杆一一对应，只需将母排与伸缩机构首尾固定即可。
本发明的充电装置的具体实施例5，作为具体实施例4的进一步优化，为了便于母排之间导电连接，连接相邻母排的转轴为导电转轴，相邻母排所对应的连杆通过导电转轴铰接，导电转轴通过触指与母排导电接触，导电转轴能同时对母排进行铰接与导电连接，简单方便，在其他实施例中，也可以将母排与连杆分开铰接，母排通过导电转轴铰接。
本发明的充电装置的具体实施例6，作为具体实施例5的进一步优化，为了使母排与导电转轴保持良好的电连接，所述触指为弹簧触指，通过弹簧触指连接，母排与导电转轴之间的电连接也更加稳定，在其他实施例中，也可以不使用弹簧触指，母排与导电转轴直接连接。
本发明的充电装置的具体实施例7，作为具体实施例5的进一步优化，为了使导电转轴受力均衡，铰接在同一个导电转轴上的两连杆处于两母排之间，在其他实施例中，也可以将两根母排设置在一侧，两根连杆设置在另一侧。
本发明的充电装置的具体实施例8，作为具体实施例4的进一步优化，为了便于母排的安装固定，所述母排通过绝缘子与对应的连杆固定，安装简单快捷，在其他实施例中，也可以仅靠连杆固定母排。
本发明的充电装置的具体实施例9，作为具体实施例5的进一步优化为了防止伸缩机构带电损坏设备，导电转轴外侧设有绝缘隔离连杆与导电转轴的绝缘套管，绝缘套管将导电机构与伸缩机构绝缘隔离，在其他实施例中，也可以将连杆采用绝缘材料制成。
本发明的充电装置的具体实施例10，作为具体实施例3-9任意一项的进一步优化，为了使充电装置运行稳定，导电机构设有两个，其中一个为与正极充电极板连接的正极导电机构，另一个为与负极充电极板连接的负极板导电机构，所述伸缩机构设有两个且与两个导电机构一一对应，一个伸缩机构对应一个导电机构，使充电装置运行更加稳定，在其他实施例中，为了进行更大电流的充电，也可以采用更多导电机构，例如四个导电机构，两个为正极导电机构，两个为负极导电机构，或伸缩机构设置一个或多个，伸缩机构为一个时，正极导电机构和负极导电机构分别设置伸缩机构的两侧。
本发明的充电装置的具体实施例11，作为具体实施例4-9任意一项的进一步优化，为了使充电装置运行更加稳定，导电机构设有两个，其中一个为与正极充电极板连接的正极导电机构，另一个为与负极充电极板连接的负极板导电机构，所述伸缩机构设有两个，其中一个为正极伸缩机构，另一个为负极伸缩机构，正极导电机构的母排固定在正极伸缩机构的连杆上，负极导电机构的母排固定在负极伸缩机构的连杆上，正极伸缩机构的连杆与负极伸缩机构的连杆一一对应，相对应的连杆平行设置，至少两个相对应的连杆的端部连接有与对应连杆铰接的机构间转轴，机构间转轴使两个伸缩机构以相同的状态运动，充电装置运行更加稳定，在其他实施例中，也可以不设置机构间转轴。
本发明的充电装置的具体实施例12，作为具体实施例11的进一步优化，定义固定有母排的连杆为母排连杆，与母排连杆铰接的连杆为支撑连杆，所述机构间转轴与对应的支撑连杆铰接，与支撑连杆交接不需要考虑绝缘问题，在其他实施例中，也可以将不同伸缩机构相对应的母排连杆通过绝缘的机构间转轴连接。
本发明的充电装置的具体实施例13，作为具体实施例2-9任意一项的进一步优化，为了便于导电极板与导电机构的导电连接，导电极板上固定有极板导电轴，与导电极板导电连接的母排铰接在极板导电轴上。在其他实施例中，也可以采用母线将导电极板与导电机构连接。
本发明的电动车辆的具体实施例，电动车辆包括电源和为电源充电的充电装置，充电装置与上述具体实施例1-13任意一项所述的充电装置结构相同，不再赘述。
Claims (16)
1.充电装置，包括导电极板、与导电极板连接带动导电极板运动的伸缩机构，其特征在于：充电装置还包括与导电极板导电连接并随伸缩机构伸缩的导电机构，所述导电机构包括至少两个首尾铰接的母排，相邻母排导电连接，伸缩机构包括至少两组连杆组件，同一连杆组件包括至少两个连杆且各连杆首尾相连，导电机构中至少一个母排与连杆固定连接以使伸缩机构带动导电机构伸缩，导电机构中的各母排与同一连杆组件中的各连杆一一对应，母排固定在相对应的连杆上，或导电机构两端的母排与伸缩机构的首尾固定连接，连接相邻母排的转轴为导电转轴，相邻母排所对应的连杆通过导电转轴铰接，导电转轴通过触指与母排导电接触，所述母排通过绝缘子与对应的连杆固定，导电转轴外侧设有绝缘隔离连杆与导电转轴的绝缘套管。
2.根据权利要求1所述的充电装置，其特征在于：所述伸缩机构为剪叉式伸缩机构。
3.根据权利要求1所述的充电装置，其特征在于：所述触指为弹簧触指。
4.根据权利要求1所述的充电装置，其特征在于：铰接在同一个导电转轴上的两连杆处于两母排之间。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的充电装置，其特征在于：所述导电机构设有两个，其中一个为与正极充电极板连接的正极导电机构，另一个为与负极充电极板连接的负极板导电机构，所述伸缩机构设有两个且与两个导电机构一一对应。
6.根据权利要求1、3-4任意一项所述的充电装置，其特征在于：所述导电机构设有两个，其中一个为与正极充电极板连接的正极导电机构，另一个为与负极充电极板连接的负极板导电机构，所述伸缩机构设有两个，其中一个为正极伸缩机构，另一个为负极伸缩机构，正极导电机构的母排固定在正极伸缩机构的连杆上，负极板导电机构的母排固定在负极伸缩机构的连杆上，正极伸缩机构的连杆与负极伸缩机构的连杆一一对应，相对应的连杆平行设置，至少两个相对应的连杆的端部连接有与对应连杆铰接的机构间转轴。
7.根据权利要求6所述的充电装置，其特征在于：定义固定有母排的连杆为母排连杆，与母排连杆铰接的连杆为支撑连杆，所述机构间转轴与对应的支撑连杆铰接。
8.根据权利要求1-4任意一项所述的充电装置，其特征在于：导电极板上固定有极板导电轴，与导电极板导电连接的母排铰接在极板导电轴上。
9.电动车辆，电动车辆包括车架和装载在车架上的充电装置，充电装置包括导电极板、与导电极板连接带动导电极板运动的伸缩机构，其特征在于：充电装置还包括与导电极板导电连接并随伸缩机构伸缩的导电机构，所述导电机构包括至少两个首尾铰接的母排，相邻母排导电连接，伸缩机构包括至少两组连杆组件，同一连杆组件包括至少两个连杆且各连杆首尾相连，导电机构中至少一个母排与连杆固定连接以使伸缩机构带动导电机构伸缩，导电机构中的各母排与同一连杆组件中的各连杆一一对应，母排固定在相对应的连杆上，或导电机构两端的母排与伸缩机构的首尾固定连接，连接相邻母排的转轴为导电转轴，相邻母排所对应的连杆通过导电转轴铰接，导电转轴通过触指与母排导电接触，所述母排通过绝缘子与对应的连杆固定，导电转轴外侧设有绝缘隔离连杆与导电转轴的绝缘套管。
10.根据权利要求9所述的电动车辆，其特征在于：所述伸缩机构为剪叉式伸缩机构。
11.根据权利要求9所述的电动车辆，其特征在于：所述触指为弹簧触指。
12.根据权利要求11所述的电动车辆，其特征在于：铰接在同一个导电转轴上的两连杆处于两母排之间。
13.根据权利要求9-12任意一项所述的电动车辆，其特征在于：所述导电机构设有两个，其中一个为与正极充电极板连接的正极导电机构，另一个为与负极充电极板连接的负极板导电机构，所述伸缩机构设有两个且与两个导电机构一一对应。
14.根据权利要求9、11-12任意一项所述的电动车辆，其特征在于：所述导电机构设有两个，其中一个为与正极充电极板连接的正极导电机构，另一个为与负极充电极板连接的负极板导电机构，所述伸缩机构设有两个，其中一个为正极伸缩机构，另一个为负极伸缩机构，正极导电机构的母排固定在正极伸缩机构的连杆上，负极板导电机构的母排固定在负极伸缩机构的连杆上，正极伸缩机构的连杆与负极伸缩机构的连杆一一对应，相对应的连杆平行设置，至少两个相对应的连杆的端部连接有与对应连杆铰接的机构间转轴。
15.根据权利要求14所述的电动车辆，其特征在于：定义固定有母排的连杆为母排连杆，与母排连杆铰接的连杆为支撑连杆，所述机构间转轴与对应的支撑连杆铰接。
16.根据权利要求9-12任意一项所述的电动车辆，其特征在于：导电极板上固定有极板导电轴，与导电极板导电连接的母排铰接在极板导电轴上。
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