CN111361437B - 一种充电槽装置和具有其的充电系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种充电槽装置和具有其的充电系统，所述充电槽装置用于轨道车辆，包括安装组件；两个充电板，所述充电板的两端折叠形成两个安装段和一个充电段；所述安装段与所述充电段的一端连接；两个所述充电板的充电段间隔设置构造出槽体；多个连接组件，所述连接组件的一端与所述安装组件连接，所述连接组件的另一端与所述充电板的安装段连接。本发明提供充电槽装置，用于轨道车辆的取电，具有结构简单、稳定可靠的优点。

Description

一种充电槽装置和具有其的充电系统

技术领域

本发明属于轨道交通领域，尤其涉及一种充电槽装置和具有其的充电系统。

背景技术

轨道车辆通常采用柔性接触网取电方式，利用弓网或靴轨接触充电，该取电方式沿途全线布置电网，取电方式投资成本普遍较高，对此，采用储能充电式的小型短距离运输电力机车发展潜力巨大。

相关技术中，新能源汽车采用在路面设置槽道对汽车进行充电，该技术方案刀槽实为路面槽道下方安装凹型弧面槽，受电器与弧面槽接触充电，然而安装于车体的充电受流接触器结构复杂，重量大，影响了车体续航里程，而且该技术方案不适应于轨道车辆上使用。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了一种充电槽装置，用于轨道车辆的取电，具有结构简单、稳定可靠的优点。

本发明的具体技术方案如下：

一种用于轨道车辆的充电槽装置，包括：

安装组件；

两个充电板，所述充电板的两端折叠形成两个安装段和一个充电段；所述安装段与所述充电段的一端连接；两个所述充电板的充电段间隔设置构造出槽体；

多个连接组件，所述连接组件的一端与所述安装组件连接，所述连接组件的另一端与所述充电板的安装段连接。

通过所述充电板的两端折叠形成安装段和充电段，提高了所述充电板的弹性，并将所述安装段通过所述连接组件支撑于所述安装组件上，从而使得充电刀插入两个所述充电板之间的槽体并与两个所述充电板的充电段接触时，所述充电段可发生自适应变形，实现所述充电段对充电刀的良好包裹，增大有效接触面积，提高了所述充电槽装置的能量利用率。

另外，根据本发明的道岔衔接梁还可以具有以下附加技术特征。

在本发明的一些示例中，所述充电段和所述安装段之间还设置有导入段；所述导入段与所述充电段成钝角设置；所述导入段与所述安装段成锐角设置。两个所述充电板的对应端的所述导入段形成敞开结构，对充电刀插入所述槽体起引导作用。

在本发明的一些示例中，所述充电板为可导电柔性板。

在本发明的一些示例中，所述连接组件的长度可变。当充电刀插入所述槽体时，长度可变的所述连接组件可对所述充电板所受的横向力进行缓冲。

在本发明的一些示例中，所述连接组件包括弹性件；所述弹性件的第一端抵接在所述安装段上，所述弹性件的第二端抵接在所述安装组件上。通过设置所述弹性件，实现所述连接组件的长度可变，且结构简单、可靠。

在本发明的一些示例中，所述连接组件还包括滑槽件；所述滑槽件的内部设有贯通道的内滑槽；所述安装段可移动地穿设于所述内滑槽中；所述弹性件的第一端抵接在所述滑槽件的侧面上。所述安装段可移动地穿设于所述内滑槽中，可对所述充电板所受的纵向力进行缓冲。

在本发明的一些示例中，所述滑槽件的侧面设有第一止抵槽；所述弹性件的第一端抵接在所述第一止抵槽上。通过设置所述第一止抵槽，可对所述弹性件进行限位。

在本发明的一些示例中，所述连接组件还包括导向件；所述导向件与所述滑槽件连接；所述导向件和所述安装组件中的一个设有导柱，所述导向件和所述安装组件中的另一个设有导孔；所述导柱可移动地设置在所述导孔中。通过所述导向件，使得所述连接组件的长度变化可沿所述导柱和所述导孔的延伸方向稳定进行。

在本发明的一些示例中，所述导向件设有所述导孔；所述导柱的一端穿过所述导孔，并与所述安装组件固定连接；所述导柱的另一端设有第一限位凸起，且所述第一限位凸起适于抵接在所述导向件的远离所述安装组件的侧面。

在本发明的一些示例中，所述导向件与所述滑槽件枢转连接；所述滑槽件可相对于所述导向件绕竖直方向转动。通过所述导向件与所述滑槽件枢转连接，可对所述充电板所受的弯曲力进行缓冲。

在本发明的一些示例中，所述导向件和所述滑槽件中的一个设有枢转轴，所述导向件和所述滑槽件中的另一个设有枢转孔；所述枢转轴可枢转地设置在所述枢转孔中。通过所述枢转轴和所述枢转孔的配合，实现所述导向件与所述滑槽件的枢转连接，结构简单、可靠。

在本发明的一些示例中，所述导向件为两个；一个所述导向件设置在所述滑槽件的上端，另一个所述导向件设置在所述滑槽件的下端。通过设置两个所述导向件，提高了所述连接组件的长度变化的方向稳定性，还对所述充电板绕横向发生的弯曲进行了限位，保证了所述充电槽装置的稳定性。

在本发明的一些示例中，所述导向件设有第二限位凸起；所述第二限位凸起适于与所述滑槽件的侧面间隙配合或接触配合。通过所述第二限位凸起，将所述滑槽件相对于所述导向件的转动限定在一定范围内。

在本发明的一些示例中，所述安装组件包括两个半壳体；两个所述半壳体对称设置；两个所述充电板均位于两个所述半壳体之间；一个所述半壳体通过所述连接组件与一个所述充电板的安装段连接，另一个所述半壳体通过所述连接组件与另一个所述充电板的安装段连接。所述半壳体对所述充电板起到支撑和保护的作用。

在本发明的一些示例中，所述半壳体包括安装底板、支撑板和遮蔽板；所述安装底板、所述支撑板和所述遮蔽板依次连接；两个所述半壳体的支撑板和遮蔽板限定出所述充电板的安装空间；两个所述充电板均位于两个所述半壳体的支撑板之间，且两个所述充电板均位于两个所述半壳体的遮蔽板下方；一个所述支撑板通过所述连接组件与一个所述充电板的安装段连接，另一个所述支撑板通过所述连接组件与另一个所述充电板的安装段连接。

本发明还提供了一种用于轨道车辆的充电系统，包括充电刀和本发明提供的充电槽装置；所述充电刀与所述轨道车辆的蓄能装置电连接；两个所述充电板均与电源连接；当所述充电刀进入所述槽体时，所述充电刀与两个所述充电板的充电段均电连接，为所述轨道车辆的蓄能装置充电。

通过所述充电板的两端折叠形成安装段和充电段，并将所述安装段通过所述连接组件支撑于所述安装组件上，从而使得所述充电刀插入两个所述充电板之间的槽体并与两个所述充电板之间接触时，所述充电段可发生自适应变形，实现所述充电段对充电刀的良好包裹，增大有效接触面积，从而提高了所述充电刀和所述充电板之间电力传输的面积，提高了所述充电系统的能量利用率。

在本发明的一些示例中，沿所述充电板的长度方向，所述充电刀的靠近中间部分的厚度大于或等于所述充电刀的远离中间部分的厚度。所述充电刀两端薄、中间厚的结构与变形后的所述充电段之间的接触面积更大，进一步提高了所述充电系统的能量利用率。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是本发明实施例提供的充电系统的俯视图。

图2是本发明实施例提供的充电槽装置的示意图。

图3是图2中A-A向的剖视图。

图4是图3中B-B向的剖视图。

图5是图4中C部分的局部放大图。

图6是本发明实施例提供的充电槽装置的爆炸图。

图7是本发明实施例提供的充电槽装置的局部剖视图。

附图标记：

100：充电槽装置；

1：充电板；10：槽体；11：安装段；12：充电段；13：导入段；

2：连接组件；21：弹性件；22：滑槽件；22a：内滑槽；22b：第一止抵槽；23：导向件；23a：第二限位凸起；231：导柱；231a：第一限位凸起；231b：第一缓冲件；232：导孔；233：枢转轴；234：枢转孔；

3：安装组件；30：半壳体；31：安装底板：32：支撑板；32a：第二止抵槽；33：遮蔽板；33a：刷毛；

200：充电系统；201：充电刀。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“垂向”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。其中，x轴方向为纵向，x轴正方向为前，x轴负方向为后；y轴方向为横向，y轴正方向为左，y轴负方向为右；z轴方向为垂向或竖直方向，z轴正方向为上，z轴负方向为下；xOy平面即水平面，xOz平面即纵向竖直平面，yOz平面即横向竖直平面。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电气连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1-7详细描述根据本发明实施例的充电槽装置100和具有其的充电系统200。充电系统200包括充电刀201和充电槽装置100。充电刀201与轨道车辆的蓄能装置电连接，充电槽装置100与外部的电源电连接。在一些实施例中，充电刀201设置在轨道车辆的底部，充电槽装置100设置在适于轨道车辆行驶的轨道上。当轨道车辆行驶至充电槽装置100所在的轨道的位置时，充电刀201与充电槽装置100发生接触并电连接，从而为轨道车辆上的蓄能装置充电。

如图1和图6-7所示，充电槽装置100包括两个充电板1、多个连接组件2和安装组件3。每个充电板1的两端折叠形成两个安装段11和一个充电段12，即一个安装段11与充电段12的一端连接，另一个安装段11与充电段12的另一端连接。两个充电板1的充电段12间隔设置构造出槽体10。连接组件2的一端与安装组件3连接，连接组件2的另一端与充电板1的安装段11连接。在一些实施例中，安装组件3固定安装在适于轨道车辆行驶的轨道上。

通过充电板1的两端折叠形成安装段11和充电段12，提高了充电板1的弹性，并将安装段11通过连接组件2支撑于安装组件3上，从而使得充电刀201插入两个充电板1之间的槽体10并与两个充电板1的充电段12接触时，充电段12可发生自适应变形，实现充电段12对充电刀201的良好包裹，增大有效接触面积，提高了充电槽装置100的能量利用率。在一些实施例中，充电板1为可导电柔性板，进一步提高充电板1的弹性；在一些实施例中，充电板1为柔性金属板。

如图1和图6所示，充电段12和安装段11之间还设置有导入段13。导入段13与充电段12成钝角设置，导入段13与安装段11成锐角设置。需要说明的是，导入段13与充电段12成钝角设置是指导入段13和充电段12在连接处的切线成钝角，且切线定义为自连接处向远离导入段13或充电段12的射线；导入段13与安装段11成锐角设置是指导入段13和安装段11在连接处的切线成锐角，且切线定义为自连接处向远离导入段13或安装段11的射线。由此，两个充电板1的对应端的导入段13形成敞开结构，若充电刀201进入槽体10前没有对准槽体10，则可对充电刀201插入槽体10起引导作用。

在一些实施例中，连接组件2的长度可变。当充电刀201未插入槽体10时，槽体10的宽度小于充电刀201的最大厚度。当充电刀201插入槽体10时，充电刀201对槽体10具有扩大宽度的趋势，即充电刀201对槽体10两侧的充电板1具有横向的推力，因此长度可变的连接组件2可对充电板1所受的横向力进行缓冲。

如图4-7所示，在一些实施例中，连接组件2包括弹性件21。弹性件21的第一端抵接在安装段11上，弹性件21的第二端抵接在安装组件3上。通过设置弹性件21，实现连接组件2的长度可变，且结构简单、可靠。在一些实施例中，弹性件21为钢弹簧。

如图4-6所示，在一些实施例中，连接组件2还包括滑槽件22。滑槽件22的内部设有贯通道的内滑槽22a。安装段11可移动地穿设于内滑槽22a中。弹性件21的第一端抵接在滑槽件22的侧面上，即弹性件21的第一端通过滑槽件22抵接在安装段11上。轨道车辆的行驶方向为纵向，因此当充电刀201插入槽体10时，对充电板1具有纵向的冲击力，因此通过将安装段11可移动地穿设于内滑槽22a中，可对充电板1所受的纵向力进行缓冲。

如图4-7所示，在一些实施例中，滑槽件22的侧面设有第一止抵槽22b；弹性件21的第一端抵接在第一止抵槽22b上。通过设置第一止抵槽22b，可对弹性件21的第一端进行限位。在一些实施例中，安装组件3设有第二止抵槽32a，弹性件21的第二端抵接在第二止抵槽32a上，对弹性件21的第二端进行限位。

如图4-7所示，在一些实施例中，连接组件2还包括导向件23。导向件23与滑槽件22连接。导向件23和安装组件3中的一个设有导柱231，导向件23和安装组件3中的另一个设有导孔232。导柱231可移动地设置在导孔232中。通过导向件23，使得连接组件2的长度变化可沿导柱231和导孔232的延伸方向稳定进行。

如图4-7所示，在一些实施例中，导向件23设有导孔232。导柱231的一端穿过导孔232，并与安装组件3固定连接。导柱231的另一端设有第一限位凸起231a，且第一限位凸起231a适于抵接在导向件23的远离安装组件3的侧面，对导向件23限位，即防止导向件23从从导柱231的另一端滑出。在一些实施例中，导柱231的一端与安装组件3螺纹连接。在一些实施例中，第一限位凸起231a还设有第一缓冲件231b，第一限位凸起231a通过第一缓冲件231b抵接在导向件23的远离安装组件3的侧面。

在一些实施例中，导向件23与滑槽件22枢转连接，滑槽件22可相对于导向件23绕竖直方向转动。当充电刀201在槽体10中移动时，由于槽体10受到充电刀201的横向推力，充电刀201所在位置的槽体10的宽度大于其他位置的槽体10的宽度，即充电板1将受到弯曲力从而发生自适应变形弯曲，因此通过导向件23与滑槽件22枢转连接，可对充电板1所受的弯曲力进行缓冲。

如图5-6所示，在一些实施例中，导向件23和滑槽件22中的一个设有枢转轴233，导向件23和滑槽件22中的另一个设有枢转孔234。枢转轴233可枢转地设置在枢转孔234中。通过枢转轴233和枢转孔234的配合，实现导向件23与滑槽件22的枢转连接，结构简单、可靠。在一些实施例中，滑槽件22设有枢转轴233，导向件23设有枢转孔234。

如图4和图6-7所示，在一些实施例中，导向件23为两个；一个导向件23设置在滑槽件22的上端，另一个导向件23设置在滑槽件22的下端。通过设置两个导向件23，提高了连接组件2的长度变化的方向稳定性，还对充电板1绕横向发生的弯曲进行了限位，保证了充电槽装置100的稳定性。

如图6-7所示，在一些实施例中，导向件23设有第二限位凸起23a；第二限位凸起23a适于与滑槽件22的侧面间隙配合或接触配合。通过第二限位凸起23a，将滑槽件22相对于导向件23的转动限定在一定范围内；在一些实施例中，滑槽件22相对于导向件23的转动范围为0~5°。在一些实施例中，第二限位凸起23a还设有第二缓冲件（图中未示出），第二限位凸起23a通过第二缓冲件与滑槽件22的侧面接触配合。

如图2所示，在一些实施例中，安装组件3包括两个半壳体30。两个半壳体30对称设置。两个充电板1均位于两个半壳体30之间；一个半壳体30通过连接组件2与一个充电板1的安装段11连接，另一个半壳体30通过连接组件2与另一个充电板1的安装段11连接。半壳体30为绝缘件，对充电板1起到支撑和保护的作用。

如图2、图4和图7所示，在一些实施例中，半壳体30包括安装底板31、支撑板32和遮蔽板33。安装底板31、支撑板32和遮蔽板33依次连接。安装底板31用于安装充电槽装置100。两个半壳体30的支撑板32和遮蔽板33限定出充电板1的安装空间。两个充电板1均位于两个半壳体30的支撑板32之间，且两个充电板1均位于两个半壳体30的遮蔽板33下方。一个支撑板32通过连接组件2与一个充电板1的安装段11连接，另一个支撑板32通过连接组件2与另一个充电板1的安装段11连接。两个半壳体30通过支撑板32和遮蔽板33，实现对充电板1的包围式保护。在一些实施例中，安装组件3通过安装底板31固定安装在适于轨道车辆行驶的轨道上。

如图2所示，在一些实施例中，两个遮蔽板33间隔设置，且两个半壳体30的遮蔽板33之间设置有若干刷毛33a。其中，部分刷毛33a设置在一个半壳体30的遮蔽板33上，另一部分刷毛33a设置在另一个半壳体30的遮蔽板33上。刷毛33a既对两个遮蔽板33之间的间隔进行了封闭，又保证了充电刀201在槽体10中移动时的顺畅性。

本发明实施例提供的充电系统200用于轨道车辆，包括充电刀201和充电槽装置100，如图3所示。充电刀201与轨道车辆的蓄能装置电连接，且两个充电板1均与外部的电源电连接。当充电刀201进入槽体10时，充电刀201与两个充电板1的充电段12均电连接，从而为轨道车辆的蓄能装置充电。

通过充电板1的两端折叠形成安装段11和充电段12，提高了充电板1的弹性，并将安装段11通过连接组件2支撑于安装组件3上，从而使得充电刀201插入两个充电板1之间的槽体10并与两个充电板1的充电段12接触时，充电段12可发生自适应变形，实现充电段12对充电刀201的良好包裹，增大有效接触面积，从而提高了充电刀201和充电板1之间电力传输的面积，提高了充电系统200的能量利用率。

如图1所示，在一些实施例中，沿充电板1的长度方向（即图中x方向），充电刀201的靠近中间部分的厚度大于或等于充电刀201的远离中间部分的厚度。需要说明的是，充电刀201的厚度是指充电刀201的横向尺寸。充电刀201两端薄、中间厚的结构与变形后的充电段12之间的接触面积更大，进一步提高了充电系统200的能量利用率。

根据本发明实施例的充电槽装置100和充电系统200的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (17)

1.一种用于轨道车辆的充电槽装置，其特征在于，包括：

安装组件；

两个充电板，所述充电板的两端折叠形成两个安装段和一个充电段；所述安装段与所述充电段的一端连接；两个所述充电板的充电段间隔设置构造出槽体；

多个连接组件，所述连接组件的一端与所述安装组件连接，所述连接组件的另一端与所述充电板的安装段连接。

2.根据权利要求1所述的充电槽装置，其特征在于，所述充电段和所述安装段之间还设置有导入段；所述导入段与所述充电段成钝角设置；所述导入段与所述安装段成锐角设置。

3.根据权利要求1所述的充电槽装置，其特征在于，所述充电板为可导电柔性板。

4.根据权利要求1所述的充电槽装置，其特征在于，所述连接组件的长度可变。

5.根据权利要求4所述的充电槽装置，其特征在于，所述连接组件包括弹性件；所述弹性件的第一端抵接在所述安装段上，所述弹性件的第二端抵接在所述安装组件上。

6.根据权利要求5所述的充电槽装置，其特征在于，所述连接组件还包括滑槽件；

所述滑槽件的内部设有贯通的内滑槽；所述安装段可移动地穿设于所述内滑槽中；所述弹性件的第一端抵接在所述滑槽件的侧面上。

7.根据权利要求6所述的充电槽装置，其特征在于，所述滑槽件的侧面设有第一止抵槽；所述弹性件的第一端抵接在所述第一止抵槽上。

8.根据权利要求6所述的充电槽装置，其特征在于，所述连接组件还包括导向件；所述导向件与所述滑槽件连接；

所述导向件和所述安装组件中的一个设有导柱，所述导向件和所述安装组件中的另一个设有导孔；所述导柱可移动地设置在所述导孔中。

9.根据权利要求8所述的充电槽装置，其特征在于，所述导向件设有所述导孔；所述导柱的一端穿过所述导孔，并与所述安装组件固定连接；

所述导柱的另一端设有第一限位凸起，且所述第一限位凸起适于抵接在所述导向件的远离所述安装组件的侧面。

10.根据权利要求8所述的充电槽装置，其特征在于，所述导向件与所述滑槽件枢转连接；所述滑槽件可相对于所述导向件绕竖直方向转动。

11.根据权利要求10所述的充电槽装置，其特征在于，所述导向件和所述滑槽件中的一个设有枢转轴，所述导向件和所述滑槽件中的另一个设有枢转孔；所述枢转轴可枢转地设置在所述枢转孔中。

12.根据权利要求8所述的充电槽装置，其特征在于，所述导向件为两个；一个所述导向件设置在所述滑槽件的上端，另一个所述导向件设置在所述滑槽件的下端。

13.根据权利要求8所述的充电槽装置，其特征在于，所述导向件设有第二限位凸起；所述第二限位凸起适于与所述滑槽件的侧面间隙配合或接触配合。

14.根据权利要求1所述的充电槽装置，其特征在于，所述安装组件包括两个半壳体；两个所述半壳体对称设置；

两个所述充电板均位于两个所述半壳体之间；一个所述半壳体通过所述连接组件与一个所述充电板的安装段连接，另一个所述半壳体通过所述连接组件与另一个所述充电板的安装段连接。

15.根据权利要求14所述的充电槽装置，其特征在于，所述半壳体包括安装底板、支撑板和遮蔽板；所述安装底板、所述支撑板和所述遮蔽板依次连接；

两个所述半壳体的支撑板和遮蔽板限定出所述充电板的安装空间；两个所述充电板均位于两个所述半壳体的支撑板之间，且两个所述充电板均位于两个所述半壳体的遮蔽板下方；一个所述支撑板通过所述连接组件与一个所述充电板的安装段连接，另一个所述支撑板通过所述连接组件与另一个所述充电板的安装段连接。

16.一种用于轨道车辆的充电系统，其特征在于，包括充电刀和根据权利要求1-15中任一项所述的充电槽装置；所述充电刀与所述轨道车辆的蓄能装置电连接；两个所述充电板均与电源连接；

当所述充电刀进入所述槽体时，所述充电刀与两个所述充电板的充电段均电连接，为所述轨道车辆的蓄能装置充电。

17.根据权利要求16所述的充电系统，其特征在于，沿所述充电板的长度方向，所述充电刀的靠近中间部分的厚度大于或等于所述充电刀的远离中间部分的厚度。

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