CN204809932U - 用于为无轨电车充电的站区式充电设施 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于为无轨电车充电的站区式充电设施，包括支架、集电体和授电装置，所述支架立于地面上，支架的下方具有供无轨电车充电的作业空间，所述支架的上端设置有相互电隔离的正、负集电体，且正、负集电体均与支架电隔离，所述授电装置安装在支架上，所述授电装置具有正、负取电端和正、负授电端，其正、负取电端至少在取电时分别与正、负集电体电连接，其正、负授电端分别与无轨电车上的正、负受电体匹配，所述授电装置至少可使其正、负授电端分别与无轨电车上的正、负受电体接触及脱离接触。本实用新型解决了现有无轨电车站区充电设施结构和功能过于简单致无轨电车成本高的问题，具有制造成本低、利用效率高、综合经济效益高的优点。

Description

用于为无轨电车充电的站区式充电设施

技术领域

本实用新型涉及一种用于为无轨电车充电的站区式充电设施。

背景技术

现有的无轨电车站区充电设施结构和功能过于简单，实际供用部分仅为正、负两条接触线，为实现充电，每辆无轨电车的车顶都必须安装升降式受电弓，而升降式受电弓本身还须同时满足车辆的行驶要求(包括各种路况及颠簸等)，这不但增加了车辆的制造和维护成本，而且增加了车辆的自重，在日常行驶中，这大大增加了车辆的电耗，缩短了车辆的行驶里程，降低了营运效益。另外，每辆车还须配备车辆电池充电保护系统，这更增加了车辆的制造和维护成本，使无轨电车的营运效益大大降低，严重影响到了这种环境友好型车辆的普及。

实用新型内容

为解决现有无轨电车站区充电设施结构和功能过于简单致无轨电车成本高的问题，本实用新型提供一种用于为无轨电车充电的站区式充电设施。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：

一种用于为无轨电车充电的站区式充电设施，包括支架、集电体和授电装置，所述支架立于地面上，支架的下方具有供无轨电车充电的作业空间，所述支架的上端设置有相互电隔离的正、负集电体，且正、负集电体均与支架电隔离，所述授电装置安装在支架上，所述授电装置具有正、负取电端和正、负授电端，其正、负取电端至少在取电时分别与正、负集电体电连接，其正、负授电端分别与无轨电车上的正、负受电体匹配，所述授电装置至少可使其正、负授电端分别与无轨电车上的正、负受电体接触及脱离接触。

优选地，所述正、负电集电体为裸电缆或条形导电体。

为满足多辆车同时进站充电的需求，优选地，所述授电装置有多个。

为保护车载电池，优选地，所述用于为无轨电车充电的站区式充电设施还包括用于检测车载电池剩余电量并按需充电的智能交互充电系统，所述智能交互充电系统电连接在授电装置的取电端和授电端之间。

优选地，所述授电装置为竖直升降型授电装置、水平横移型授电装置、旋转型授电装置或摆动型授电装置。

优选地，所述竖直升降型授电装置包括固定导向部分，往复直线驱动装置、滑动部分和电缆，所述固定导向部分由两根竖直导轨通过横向连接件连接而成，两根竖直导轨的上端固定在支架的顶梁上，所述滑动部分由上端分别连接有滑块的两竖杆通过横杆连接而成，两竖杆的下端分别绝缘设置有正、负授电体，所述滑块配合设置在竖直导轨上，所述往复直线驱动装置的静止部分和运动执行部分分别与横向连接件和横杆连接，电缆的上端分别与正、负集电体电连接，对应地，电缆的下端分别与正、负授电体电连接。

优选地，所述水平横移型授电装置包括往复直线驱动装置、横向导轨、H形或梯形机架、电缆，所述往复直线驱动装置的静止部分及横向导轨均固定在支架上，往复直线驱动装置的运动执行部分横向设置，往复直线驱动装置的运动执行部分与H形或梯形机架的竖梁垂直连接，且H形或梯形机架滑动设置在横向导轨上，H形或梯形机架的其中一根竖梁始终位于正、负集电体之间，H形或梯形机架的上、下端均绝缘设置有相互电隔离的正、负电触头，且上、下正电触头及上、下负电触头分别通过电缆连接，授电时，H形或梯形机架的其中一端的正、负电触头分别与正、负集电体接触，另一端的正、负电触头分别与无轨电车上的正、负受电体接触。

优选地，所述旋转型授电装置包括转动装置、H形或梯形机架、电缆，所述转动装置固定在支架上，转动装置的动力输出轴横向设置，转动装置的动力输出轴与H形或梯形机架的竖梁的中部垂直连接，H形或梯形机架的上、下端均绝缘设置有相互电隔离的正、负电触头，且上、下正电触头及上、下负电触头分别通过电缆连接，授电时，H形或梯形机架的其中一端的正、负电触头分别与正、负集电体接触，另一端的正、负电触头分别与无轨电车上的正、负受电体接触。

优选地，所述旋转型授电装置包括转动装置、H形或梯形机架、电缆，所述转动装置固定在支架上，转动装置的动力输出轴竖直设置，转动装置的动力输出轴与H形或梯形机架的横梁的中部垂直连接，H形或梯形机架的上、下端均绝缘设置有相互电隔离的正、负电触头，且上、下正电触头及上、下负电触头分别通过电缆连接，H形或梯形机架始终位于正、负集电体之间，授电时，H形或梯形机架的其中一端的正、负电触头分别与正、负集电体接触，另一端的正、负电触头分别与无轨电车上的正、负受电体接触。

优选地，所述摆动型授电装置包括H形或梯形机架及电缆，H形或梯形机架的上端通过销轴和扭簧铰接在支架的顶梁上，H形或梯形机架的下端绝缘设置有相互电隔离的正、负电触头，电缆的上端分别与正、负集电体电连接，对应地，电缆的下端分别与正、负电触头电连接，授电时，正、负电触头分别与无轨电车上的正、负受电体接触。

本实用新型通过对现有的站区式充电设施进行改造，并增设授电装置为无轨电车进行充电，使现有无轨电车无须再安装升降式受电弓，只需安装简易的受电体即可，从而大大降低了无轨电车的制造、营运和维护成本，解决了现有无轨电车站区充电设施结构和功能过于简单致无轨电车成本高的问题。进一步地，通过在授电装置上连接智能交互充电系统，在车辆充电时先进行智能交互，检测车载电池的剩余电量，然后按需为车辆充电，从而有效地保护了车载电池，提高了电池寿命，并大大简化了无轨电车上安装的电池管理系统，降低了无轨电车的制造和维护成本。

由于本实用新型所用的授电装置不必考虑满足车辆行驶要求，因此其制造要求和制造成本相对现有的升降式受电弓要低很多，同时，本实用新型的一个授电装置可以先后为无限辆次的车辆进行充电，因此，相对每辆车安装一个升降式受电弓，本实用新型可以大大减少授电装置的安装数量，只需安装少数几个授电装置，即可满足大量车辆的充电需求，同理，本实用新型的一套智能交互充电系统可以先后对无限辆次的车辆进行电池剩余电量检测和按需充电，因此，也只需安装少数几套智能交互充电系统即可满足大量车辆的充电需求。

由上可见，本实用新型具有制造成本低、利用效率高、综合经济效益高的优点，是无轨电车充电的理想解决方案。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的结构示意图；

图2为本实用新型实施例二采用的竖直升降型授电装置的使用状态示意图；

图3为本实用新型实施例三采用的水平横移型授电装置的使用状态示意图；

图4和图5为本实用新型实施例四采用的旋转型授电装置的两种使用状态示意图；

图6为本实用新型实施例五采用的旋转型授电装置的使用状态示意图；

图中：1、无轨电车；01、受电体；1、支架；2、正集电体；3、负集电体；4、摆动型授电装置；51、竖直导轨；52、往复直线驱动装置；53、滑块；54、竖杆；55、授电体；61、往复直线驱动装置；62、横向导轨；63、梯形机架；64、电触头；71、转动装置；72、电触头。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施例作进一步说明。

实施例一如图1所示，本实施例的用于为无轨电车充电的站区式充电设施包括支架1、正集电体2、负集电体3和摆动型授电装置4，支架1立于地面上，支架1的下方具有供无轨电车0充电的作业空间，支架1的上端设置有相互电隔离的正集电体2和负集电体3，且正集电体2和负集电体3均与支架1电隔离，摆动型授电装置4包括H形机架及电缆，H形机架的上端通过销轴和扭簧铰接在支架1的顶梁上，H形机架的下端绝缘设置有相互电隔离的正、负电触头，电缆的上端分别与正集电体2和负集电体3电连接，对应地，电缆的下端分别与正、负电触头电连接。

当无轨电车0进入充电工位时，无轨电车0上的正、负受电体01分别与正、负电触头接触并压紧，以保证充电时接触可靠，此过程中，扭簧受力扭转，摆动型授电装置4从自然状态转过一定角度；充电完成后，无轨电车自充电工位向前驶离，此过程中，无轨电车0上的正、负受电体01对正、负电触头继续施加压力，使摆动型授电装置4继续转过一定角度，同时扭簧继续受力扭转，直至正、负受电体01与正、负电触头脱离接触，然后在扭簧的扭力作用下，摆动型授电装置4回到原位，等待对下一辆无轨电车进行授电。

本实施例中，正集电体2和负集电体3采用裸电缆。

为满足多辆车同时进站充电的需求，优选地，摆动型授电装置4有多个。

为保护车载电池，优选地，上述用于为无轨电车充电的站区式充电设施还包括用于检测车载电池剩余电量并按需充电的智能交互充电系统，所述智能交互充电系统电连接在集电体和电触头之间的电缆上。本智能交互充电系统可采用目前无轨电车上在用的相应系统，也可采用现有技术中能满足此功能的其他系统。

实施例二如图2所示，本实施例与实施例一的主要区别在于：本实施例的授电装置为竖直升降型授电装置，其包括固定导向部分，往复直线驱动装置52、滑动部分和电缆，所述固定导向部分由两根竖直导轨51通过横向连接件连接而成，两根竖直导轨51的上端固定在支架的顶梁上，滑动部分由上端分别连接有滑块53的两竖杆54通过横杆连接而成，两竖杆54的下端分别绝缘设置有正、负授电体55，滑块53配合设置在竖直导轨51上，往复直线驱动装置52的静止部分和运动执行部分分别与横向连接件和横杆连接，电缆的上端分别与正集电体2和负集电体3电连接，对应地，电缆的下端分别与正、负授电体55电连接。

为保证充电时接触可靠，授电体55优选弹性电触头；在能精确控制滑动部分位移或无轨电车上的正、负受电体具有弹性时，授电体55也可采用简单的电触头。

优选地，往复直线驱动装置52采用电机带动的丝杠螺母机构、气缸、电动推拉杆、或电机带动的齿轮齿条机构。

当无轨电车进入充电工位时，往复直线驱动装置52向下驱动其滑动部分，使正、负授电体55分别与无轨电车上的正、负受电体接触并压紧，从而对无轨电车进行充电；充电完成后，竖直升降型授电装置的往复直线驱动装置52向上驱动其滑动部分，使正、负授电体55与无轨电车上的正、负受电体脱离接触，然后无轨电车即可自充电工位向前驶离，竖直升降型授电装置回到原位，等待对下一辆无轨电车进行授电。

实施例三如图3所示，本实施例与上述两实施例的主要区别在于：本实施例的授电装置为水平横移型授电装置，其包括往复直线驱动装置61、横向导轨62、梯形机架63、电缆，往复直线驱动装置61的静止部分及横向导轨62均固定在支架上，往复直线驱动装置61的运动执行部分横向设置，往复直线驱动装置61的运动执行部分与梯形机架的竖梁垂直连接，且梯形机架63滑动设置在横向导轨62上，梯形机架63的其中一根竖梁始终位于正集电体2和负集电体3之间，梯形机架63的上、下端均绝缘设置有正、负电触头64，且上、下正电触头及上、下负电触头分别通过电缆连接。

当无轨电车进入充电工位时，往复直线驱动装置61横向前推梯形机架63，使其沿横向导轨62滑动，直到梯形机架63上、下端的正、负电触头64分别与正集电体2、负集电体3及无轨电车上的正、负受电体01接触并压紧，从而对无轨电车进行充电；充电完成后，往复直线驱动装置61横向回拉梯形机架63，直到梯形机架63上、下端的正、负电触头64分别与正集电体2、负集电体3及无轨电车上的正、负受电体01脱离接触，然后无轨电车即可自充电工位向前驶离，水平横移型授电装置回到原位，等待对下一辆无轨电车进行授电。

为保证充电时接触可靠，本实施例中的电触头优选弹性电触头。

优选地，往复直线驱动装置61采用电机带动的丝杠螺母机构、气缸、电动推拉杆、或电机带动的齿轮齿条机构。

实施例四如图4和图5所示，本实施例与上述三实施例的主要区别在于：本实施例的授电装置为旋转型授电装置，其包括转动装置71、H形机架、电缆，转动装置71固定在支架上，转动装置71的动力输出轴横向设置，转动装置71的动力输出轴与H形机架的竖梁的中部垂直连接，H形机架的上、下端均绝缘设置有正、负电触头72，且上、下正电触头及上、下负电触头分别通过电缆连接。

当无轨电车进入充电工位时，转动装置71的动力输出轴带动H形机架转动，使H形机架上、下端的正、负电触头72分别与正集电体2、负集电体3及无轨电车上的正、负受电体01接触，从而对无轨电车进行充电；充电完成后，转动装置71的动力输出轴继续带动H形机架转动，使H形机架上、下端的正、负电触头72分别与正集电体2、负集电体3及无轨电车上的正、负受电体01脱离接触，然后无轨电车即可自充电工位向前驶离，旋转型授电装置回到原位，等待对下一辆无轨电车进行授电。

为保证充电时接触可靠，本实施例中的电触头72优选弹性电触头。

本实施例中，转动装置71优选步进电机；显然地，其他能使H形机架转动的转动装置也是可行的，如液压马达或通过传动机构使动力输出轴转动的装置。

实施例五如图6所示，本实施例与实施例四的主要区别在于：(1)本实施例中，转动装置71的动力输出轴竖直设置，转动装置71的动力输出轴与梯形机架的横梁的中部垂直连接；(2)本实施例中，梯形机架始终位于正、负集电体之间；(3)本实施例中，连接梯形机架上、下端电触头72的电缆位于梯形机架的竖梁内。

显然地，上述实施例并非本实用新型的全部实施方式，在不脱离其技术本质的前提下，还可以做很多简单改变，如将具体某个实施例中的H形机架替换为梯形机架，或将梯形机架替换为H形机架；采用其他形状的机架；将实施例四和五中的转动装置替换为摆动气缸等摆动装置，使旋转型授电装置变成摆动型授电装置，如此等等，此处不再赘述。

本实用新型通过对现有的站区式充电设施进行改造，并增设授电装置为无轨电车进行充电，使现有无轨电车无须再安装升降式受电弓，只需安装简易的受电体即可，从而大大降低了无轨电车的制造、营运和维护成本，解决了现有无轨电车站区充电设施结构和功能过于简单致无轨电车成本高的问题。进一步地，通过在授电装置上连接智能交互充电系统，在车辆充电时先进行智能交互，检测车载电池的剩余电量，然后按需为车辆充电，从而有效地保护了车载电池，提高了电池寿命，并大大简化了无轨电车上安装的电池管理系统，降低了无轨电车的制造和维护成本。

由于本实用新型所用的授电装置不必考虑满足车辆行驶要求，因此其制造要求和制造成本相对现有的升降式受电弓要低很多，同时，本实用新型的一个授电装置可以先后为无限辆次的车辆进行充电，因此，相对每辆车安装一个升降式受电弓，本实用新型可以大大减少授电装置的安装数量，只需安装少数几个授电装置，即可满足大量车辆的充电需求，同理，本实用新型的一套智能交互充电系统可以先后对无限辆次的车辆进行电池剩余电量检测和按需充电，因此，也只需安装少数几套智能交互充电系统即可满足大量车辆的充电需求。

由上可见，本实用新型具有制造成本低、利用效率高、综合经济效益高的优点，是无轨电车充电的理想解决方案。

上面结合附图对本实用新型的实施例作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出得各种变化，也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于为无轨电车充电的站区式充电设施，其特征在于：包括支架、集电体和授电装置，所述支架立于地面上，支架的下方具有供无轨电车充电的作业空间，所述支架的上端设置有相互电隔离的正、负集电体，且正、负集电体均与支架电隔离，所述授电装置安装在支架上，所述授电装置具有正、负取电端和正、负授电端，其正、负取电端至少在取电时分别与正、负集电体电连接，其正、负授电端分别与无轨电车上的正、负受电体匹配，所述授电装置至少可使其正、负授电端分别与无轨电车上的正、负受电体接触及脱离接触。

2.根据权利要求1所述的用于为无轨电车充电的站区式充电设施，其特征在于：所述正、负电集电体为裸电缆或条形导电体。

3.根据权利要求1所述的用于为无轨电车充电的站区式充电设施，其特征在于：所述授电装置有多个。

4.根据权利要求1所述的用于为无轨电车充电的站区式充电设施，其特征在于：还包括用于检测车载电池剩余电量并按需充电的智能交互充电系统，所述智能交互充电系统电连接在授电装置的取电端和授电端之间。

5.根据权利要求1所述的用于为无轨电车充电的站区式充电设施，其特征在于：所述授电装置为竖直升降型授电装置、水平横移型授电装置、旋转型授电装置或摆动型授电装置。

6.根据权利要求5所述的用于为无轨电车充电的站区式充电设施，其特征在于：所述竖直升降型授电装置包括固定导向部分，往复直线驱动装置、滑动部分和电缆，所述固定导向部分由两根竖直导轨通过横向连接件连接而成，两根竖直导轨的上端固定在支架的顶梁上，所述滑动部分由上端分别连接有滑块的两竖杆通过横杆连接而成，两竖杆的下端分别绝缘设置有正、负授电体，所述滑块配合设置在竖直导轨上，所述往复直线驱动装置的静止部分和运动执行部分分别与横向连接件和横杆连接，电缆的上端分别与正、负集电体电连接，对应地，电缆的下端分别与正、负授电体电连接。

7.根据权利要求5所述的用于为无轨电车充电的站区式充电设施，其特征在于：所述水平横移型授电装置包括往复直线驱动装置、横向导轨、H形或梯形机架、电缆，所述往复直线驱动装置的静止部分及横向导轨均固定在支架上，往复直线驱动装置的运动执行部分横向设置，往复直线驱动装置的运动执行部分与H形或梯形机架的竖梁垂直连接，且H形或梯形机架滑动设置在横向导轨上，H形或梯形机架的其中一根竖梁始终位于正、负集电体之间，H形或梯形机架的上、下端均绝缘设置有相互电隔离的正、负电触头，且上、下正电触头及上、下负电触头分别通过电缆连接，授电时，H形或梯形机架的其中一端的正、负电触头分别与正、负集电体接触，另一端的正、负电触头分别与无轨电车上的正、负受电体接触。

8.根据权利要求5所述的用于为无轨电车充电的站区式充电设施，其特征在于：所述旋转型授电装置包括转动装置、H形或梯形机架、电缆，所述转动装置固定在支架上，转动装置的动力输出轴横向设置，转动装置的动力输出轴与H形或梯形机架的竖梁的中部垂直连接，H形或梯形机架的上、下端均绝缘设置有相互电隔离的正、负电触头，且上、下正电触头及上、下负电触头分别通过电缆连接，授电时，H形或梯形机架的其中一端的正、负电触头分别与正、负集电体接触，另一端的正、负电触头分别与无轨电车上的正、负受电体接触。

9.根据权利要求5所述的用于为无轨电车充电的站区式充电设施，其特征在于：所述旋转型授电装置包括转动装置、H形或梯形机架、电缆，所述转动装置固定在支架上，转动装置的动力输出轴竖直设置，转动装置的动力输出轴与H形或梯形机架的横梁的中部垂直连接，H形或梯形机架的上、下端均绝缘设置有相互电隔离的正、负电触头，且上、下正电触头及上、下负电触头分别通过电缆连接，H形或梯形机架始终位于正、负集电体之间，授电时，H形或梯形机架的其中一端的正、负电触头分别与正、负集电体接触，另一端的正、负电触头分别与无轨电车上的正、负受电体接触。

10.根据权利要求5所述的用于为无轨电车充电的站区式充电设施，其特征在于：所述摆动型授电装置包括H形或梯形机架及电缆，H形或梯形机架的上端通过销轴和扭簧铰接在支架的顶梁上，H形或梯形机架的下端绝缘设置有相互电隔离的正、负电触头，电缆的上端分别与正、负集电体电连接，对应地，电缆的下端分别与正、负电触头电连接，授电时，正、负电触头分别与无轨电车上的正、负受电体接触。