CN210821861U - 伸缩式车辆受电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种伸缩式车辆受电装置，包括设置在车头上的升降机构、由升降机构驱动上下移动的自动伸缩臂和设置在自动伸缩臂一端上的受电器，所述自动伸缩臂的伸出方向朝向车辆左侧或车辆右侧的斜前方或斜后方；所述受电器包括安装座、设置在安装座上的正极受电体和设置在安装座上的负极受电体，所述安装座设置在自动伸缩臂的端部上；所述伸缩式车辆受电装置还包括限位器，所述限位器用于与设置在道路隔离架上的供电器的限位结构配合。本实用新型伸缩式车辆受电装置能使受电器能在充电过程中与供电器稳定的保持正确的接触状态，保证了充电过程的可靠性，从而解决了车辆在行驶中充电的技术难题。

Description

伸缩式车辆受电装置

技术领域

本实用新型涉及车辆充电技术领域，特别涉及一种车辆受电装置。

背景技术

现有技术中，电动汽车一般是通过插头与充电桩连接进行充电，这种充电方式的缺点在于不能为行驶中的车辆进行充电，车辆充电方便性较差；如何实现对行驶中的车辆进行充电是一个技术难题。

虽然现有技术中出现了偏摆式受电装置，但是偏摆式车辆受电装置的偏摆杆长度大，不便于设置在车头，通过偏摆臂作用于车体的力集中于车体中部，不利用引导车辆自动变向。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种伸缩式车辆受电装置，以解决车辆在行驶中充电的技术问题。

本实用新型伸缩式车辆受电装置，包括设置在车头上的升降机构、由升降机构驱动上下移动的自动伸缩臂和设置在自动伸缩臂一端上的受电器，所述自动伸缩臂的伸出方向朝向车辆左侧或车辆右侧的斜前方或斜后方；所述受电器包括安装座、设置在安装座上的正极受电体和设置在安装座上的负极受电体，所述安装座设置在自动伸缩臂的端部上；

所述伸缩式车辆受电装置还包括限位器，所述限位器用于与设置在道路隔离架上的供电器的限位结构配合，通过限位器与供电器的限位结构相配合，实现在升降机构驱动自动伸缩臂上升或下降时引导受电器与供电器接触或分离，以及实现在充电过程中限定受电器在供电器上的左右移动范围。

进一步，当所述供电器的限位结构为设置在道路隔离架上的左限位竖向挡板和右限位竖向挡板时，所述限位器为设置在安装座左侧上与左限位竖向挡板配合的左限位板和设置在安装座右侧上与右限位竖向挡板配合的右限位板，或者所述限位器为设置在安装座上并位于左限位竖向挡板和右限位竖向挡板之间的矩形块；

当所述供电器的限位结构为设置在道路隔离架上并与供电器的负极导体平行的凹槽形导轨时，所述限位器为设置在安装座上与凹槽形导轨上的凹槽滑动配合的矩形块；

当所述供电器的限位结构为设置在道路隔离架上并与供电器的负极导体平行的矩形导轨时，所述限位器为设置在安装座上与矩形导轨滑动配合的凹形块。

进一步，所述安装座由正极座、负极座、水平导向杆和弹簧组成，受电器的正极受电体设置在正极座上，受电器的负极受电体设置在负极座上，所述正极座通过水平导向杆与负极座连接，所述正极座或负极座与水平导向杆滑动配合，所述弹簧套在水平导向杆上，且弹簧的一端顶在负极座上，弹簧的另一端顶在正极座上。

进一步，所述升降机构包括用于与车体连接的基座、竖直固定在基座上的导柱、与导柱上下滑动配合的升降座、以及设置在基座上驱动升降座上下运动的直线驱动器，所述自动伸缩臂设置在升降座上。

进一步，所述安装座和自动伸缩臂通过枢轴连接，所述枢轴上设置有对安装座施加扭力的扭簧，所述安装座上还具有转角限定机构，所述转角限定机构用于限定安装座绕枢轴转动的角度。

进一步，所述转角限定机构包括垂直设置在自动伸缩臂上的销轴、设置在安装座顶面上的弧形槽、设置在弧形槽中并与弧形槽上下滑动配合的弧形锁条、设置在弧形锁条上的电磁铁、以及设置在销轴下端并能沿弧形槽滑动的导磁块。

进一步，所述限位器上与供电器的限位结构配合的面上设置有万向球。

进一步，所述限位器上设置有检测其与供电器的限位结构接触压力的压力传感器。

进一步，所述安装座的侧面上设置有距离传感器。

进一步，所述自动伸缩臂为气缸、液压缸或电动缸，所述气缸、液压缸或电动缸的伸缩杆由前段、后段、以及连接前段与后段的减震器或自锁式减震杆组成，所述受电器设置在前段上；

所述自锁式减震杆由内杆、套管、锁块、条形导磁体、电磁铁和减震弹簧组成，所述套管套在内杆上并与内杆滑动配合，所述条形导磁体设置在内杆上，所述锁块位于套管内并与条形导磁体正对，所述套管上设置有与内杆垂直的导向孔，所述锁块的一部分位于导向孔中并与导向孔滑动配合，所述电磁铁设置在锁块上并与条形导磁体正对；所述减震弹簧的一端固定在套管上，减震弹簧的另一端固定在内杆上。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型伸缩式车辆受电装置，其受电器能在升降机构和自动伸缩臂的推动下与设置在道路隔离架上的供电器接触充电，并能在充电结束后与供电器分离；而且由于伸缩式车辆受电装置设置有与供电器的限位结构配合的限位器，使得受电器能顺利的与供电器接触，并使受电器能在充电过程中与供电器稳定的保持正确的接触状态，保证了充电过程的可靠性，从而解决了车辆在行驶中充电的技术难题。

2、本实用新型伸缩式车辆受电装置，其能在充电过程中通过供电器的限位结构与受电器的限位器相互配合，能保证车辆在行驶充电过程中，车辆的受电器与供电器始终保持正确的接触位置，使充电顺利进行，保证充电安全。

3、本实用新型伸缩式车辆受电装置，其让不同车型的电动车辆在行驶中可随时根据需要进行充电，解决了现有电动车辆受电池蓄电量限制而导致航程短的问题，解决了现有电动车辆因电池的充电时间长而导致出行不快捷、方便的问题。

4、本实用新型伸缩式车辆受电装置，其利用受电器的限位器与供电器的限位结构相配合，能对汽车行驶方向进行导向，使汽车由现有的无轨行驶变为无轨行驶和有轨行驶相结合。当供电器的限位结构和受电器的限位器相配合时，汽车变为有轨行驶，其行驶方向由限位结构决定，使得汽车驾驶更简单；并且有轨行驶能消除现有汽车的侧滑问题，进一步提高了汽车行驶安全性。当受电器的限位器与供电器的限位结构分离时，汽车变为无轨行驶，这时汽车切换为现有的驾驶方式，不影响现有汽车的机动灵活性。

5、本实用新型伸缩式车辆受电装置，其设置在汽车的车头部，在汽车行驶充电过程中，即汽车在有轨行驶状态，受电器的限位器与供电器的限位结构之间的作用力通过自动伸缩臂传递给汽车车头，能较容易调整汽车行驶方向。

6、本实用新型伸缩式车辆受电装置，相对于偏摆式车辆受电装置，自动伸缩臂在缩回状态占用空间小，便于布置在车头，进而自动伸缩臂作用于车辆的力集中于车头，能更容易引导车辆自动变向。

附图说明

图1为伸缩式车辆受电装置布置在车头上的示意图；

图2为两套伸缩式车辆受电装置布置在车头上的示意图；

图3为升降机构与自动伸缩臂连接的示意图；

图4为供电器与受电器的第一种配合示意图；

图5为供电器与受电器的第二种配合示意图；

图6为供电器与受电器的第三种配合示意图；

图7为供电器与受电器的第四种配合示意图；

图8为图4中P部的放大示意图；

图9为负极受电体的结构示意图；

图10为受电器的一种结构示意图；

图11为供电器设置在道路隔离架上的结构示意图；

图12为自锁式减震杆的横向剖视结构示意图；

图13为自锁式减震杆的俯视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。

本实施例伸缩式车辆受电装置，包括设置在车头上的升降机构、由升降机构驱动上下移动的自动伸缩臂1和设置在自动伸缩臂一端上的受电器，所述自动伸缩臂的伸出方向朝向车辆左侧的斜前方。当然在不同实施例中，所述自动伸缩臂的伸出方向还可是朝向车辆右侧的斜前方，或者车辆左侧的斜后方，或者车辆右侧的斜后方；又或者还可在车头上设置两套伸缩式车辆受电装置。而且伸缩式车辆受电装置还可如图2所示在车头上布置两套，这样能根据供电装置的位置选择相应方向上的伸缩式车辆受电装置进行充电，适应性更好。所述受电器包括安装座2、设置在安装座上的正极受电体3和设置在安装座上的负极受电体4，所述安装座设置在自动伸缩臂的端部上。

在具体实施中，正极受电体3可以是铜块、钢块、碳刷、钢绳等，负极导体可以采用如说明书附图9中所示的结构，具体为负极受电体4由套筒401、设置套筒中的滑动伸缩杆402、设置在滑动伸缩杆端部的滚轮403、以及套在套筒外对滚轮施加推力的弹簧404组成，由于在弹簧作用下滚轮能可靠的与供电器的负极导体接触，当然负极受电体还可采用其它结构。

作为对上述负极受电体的改进，所述套筒上还设置有压力传感器405，所弹簧404的一端顶在压力传感器405上。

本实施例中，所述的升降机构包括用于与车体连接的基座5、竖直固定在基座上的导柱6、与导柱上下滑动配合的升降座7、以及设置在基座上驱动升降座上下运动的直线驱动器8，所述自动伸缩臂1设置在升降座上。直线驱动器在具体实施中可以采用电动缸、数字液压缸、数字气缸等。并且在具体实施中，升降机构还可直接是直线驱动器。

所述伸缩式车辆受电装置还包括限位器，所述限位器用于与设置在道路隔离架上的供电器的限位结构配合，通过限位器与供电器的限位结构相配合，实现在升降机构驱动自动伸缩臂上升或下降时引导受电器与供电器接触或分离，以及实现在充电过程中限定受电器在供电器上的左右移动范围。

在具体实施中，限位器的结构根据供电器的限位结构的不同，具有多种形式。

如说明书附图4所示，当供电器的限位结构为设置在道路隔离架9上的左限位竖向挡板10和右限位竖向挡板11时，所述限位器为设置在安装座左侧上与左限位竖向挡板配合的左限位板12和设置在安装座右侧上与右限位竖向挡板配合的右限位板13。

或者如说明书附图5所示，当供电器的限位结构为设置在道路隔离架9上的左限位竖向挡板10和右限位竖向挡板11时，所述限位器为设置在安装座上并位于左限位竖向挡板和右限位竖向挡板之间的矩形块14。

又或者如说明书附图6所示，当所述供电器的限位结构为设置在道路隔离架9上并与供电器的负极导体平行的凹槽形导轨15时，所述限位器为设置在安装座上与凹槽形导轨上的凹槽滑动配合的矩形块14。在具体实施中，凹槽形导轨15可以直接作为供电器的负极导体。

又或者如说明书附图7所示，当所述供电器的限位结构为设置在道路隔离架9上并与供电器的负极导体平行的矩形导轨16时，所述限位器为设置在安装座上与矩形导轨滑动配合的凹形块17。在具体实施中，矩形导轨16可以直接作为供电器的负极导体。

采用本实施例中伸缩式车辆受电装置对车辆进行充电的方法如下：

1)通过自动伸缩臂伸出将受电器向设置在道路隔离架9上的供电器推出；道路隔离架9设置在车行道的分界线、分隔线、或隔离带上。如说明书附图 11所示，供电器包括与车行道平行布置的正极导体25、负极导体26和设置在道路隔离架9上的竖向引导板27，所述正极导体和负极导体分别与沿车行道埋设的正极输电线28和负极输电线29连接。

2)当受电器接触到供电器的竖向引导板时，升降机构驱动自动伸缩臂下移，受电器沿竖向引导板竖向移动，从而使受电器的限位器与供电器的限位结构处于配合状态；接着升降机构继续驱动自动伸缩臂下移，使受电器的正极受电体与供电器的正极导体处于充电接触状态、并使受电器的负极受电体与供电器的负极导体处于充电接触状态；

3)在充电结束时，先通过升降机构驱动自动伸缩臂上移，使受电器与供电器的正极导体、负极导体和限位结构分离，然后通过自动伸缩臂将受电器收回。

本实施例伸缩式车辆受电装置，其受电器能在升降机构和自动伸缩臂的推动下与设置在道路隔离架上的供电器接触充电，并能在充电结束后与供电器分离；并且通过限位器与供电器的限位结构配合，受电器能在充电过程中与供电器稳定的保持正确的接触状态，保证了充电过程的可靠性，从而解决了车辆在行驶中充电的技术难题。

而且本实施例伸缩式车辆受电装置利用受电器的限位器与供电器的限位结构相配合，能对汽车行驶方向进行导向，使汽车由现有的无轨行驶变为无轨行驶和有轨行驶相结合。当供电器的限位结构和受电器的限位器相配合时，汽车变为有轨行驶，其行驶方向由限位结构决定，使得汽车驾驶更简单；并且有轨行驶能消除现有汽车的侧滑问题，进一步提高了汽车行驶安全性。当受电器的限位器与供电器的限位结构分离时，汽车变为无轨行驶，这时汽车切换为现有的驾驶方式，不影响现有汽车的机动灵活性。

同时伸缩式车辆受电装置设置在汽车的车头部，在汽车行驶充电过程中，即汽车在有轨行驶状态，受电器的限位器与供电器的限位结构之间的作用力通过自动伸缩臂传递给汽车车头，能较容易调整汽车行驶方向。

作为对以上实施的改进，所述安装座2由正极座201、负极座202、水平导向杆203和弹簧204组成，受电器的正极受电体设置在正极座上，受电器的负极受电体设置在负极座上，所述正极座通过水平导向杆与负极座连接，所述正极座或负极座与水平导向杆滑动配合，所述弹簧套在水平导向杆上，且弹簧的一端顶在负极座上，弹簧的另一端顶在正极座上。当然在不同实施例中，所述安装座2还可直接由正极座201和负极座202连接组成。

作为对以上实施的改进，所述安装座和自动伸缩臂通过枢轴18连接，所述枢轴上设置有对安装座施加扭力的扭簧19，所述安装座上还具有转角限定机构21，所述转角限定机构用于限定安装座绕枢轴转动的角度。本实施例中所述转角限定机构包括垂直设置在自动伸缩臂上的销轴211、设置在安装座顶面上的弧形槽212、设置在弧形槽中并与弧形槽上下滑动配合的弧形锁条213、设置在弧形锁条上的电磁铁214、以及设置在销轴下端并能沿弧形槽滑动的导磁块215。

当然在不同实施例中，转角限定机构还可采用其它形式。在没充电状态，安装座在扭簧的作用下稳定的处在自动伸缩臂的端部；在需要充电时，自动伸缩臂推动受电器向供电器移动，安装座的侧边角部先与供电器的竖向引导板27接触，当自动伸缩臂继续推动受电器向供电器移动时，安装座便绕枢轴 18旋转，当安装座旋转至其侧面与竖向引导板27平行贴靠时，安装座不能再继续旋转，此时受电器的正极受电体和负极受电体便分别处于供电器的正极导体和负极导体的正上方；然后升降机构再驱动自动伸缩臂下移，即能使受电器与供电器连接实现充电。

本实施例中的转角限定机构，其能在受电器和供电器处于正确接触状态后，通过对弧形锁条上的电磁铁通电，使电磁铁与导磁块吸附在一起，从而将安装座的形态锁定，从而使受电器在充电过程中不会绕枢轴旋转。在具体实施中，还可在弧形锁条和导磁块上设置能相互咬合的齿及齿槽，以提高锁定效果；而在不通电状态下，弧形锁条在自重作用下贴在弧形槽的底部与导磁块自然分离，不会影响安装座绕枢轴转动。

作为对以上实施的改进，所述限位器上与供电器的限位结构配合的面上设置有万向球22，设置万向球可以减小限位器与限位结构之间的摩擦力。

作为对以上实施的改进，所述限位器上设置有检测其与供电器的限位结构接触压力的压力传感器23。

作为对以上实施的改进，所述安装座的侧面上设置有距离传感器24，在自动伸缩臂推动受电器向供电器移动时，通过距离传感器检测其与竖向引导板27之间的距离，能够知道受电器是否与竖向引导板处于接触状态。并且在具体实施中，还可在安装座的侧面上设置万向球，以减小安装座在竖向引导板上滑移的摩擦阻力。

作为对以上实施的改进，所述自动伸缩臂1为气缸、液压缸或电动缸，所述气缸、液压缸或电动缸的伸缩杆由前段101、后段102、以及连接前段与后端的减震器103组成，所述受电器设置在前段上。设置减震器103能够减小受电器与竖向引导板接触时的冲击，有利于保护受电器。

当然在不同实施例中减震器103还可由自锁式减震杆代替，所述自锁式减震杆由内杆30、套管31、锁块32、条形导磁体33、电磁铁34和减震弹簧 35组成，所述套管套在内杆上并与内杆滑动配合，所述条形导磁体设置在内杆上，所述锁块位于套管内并与条形导磁体正对，所述套管上设置有与内杆垂直的导向孔，所述锁块的一部分位于导向孔中并与导向孔滑动配合，所述电磁铁设置在锁块上并与条形导磁体正对；所述减震弹簧35的一端固定在套管上，减震弹簧35的另一端固定在内杆上。在电磁铁不通电状态下，自锁式减震杆的功能与减震器的功能相同，都是为了减小受电器与竖向引导板接触时的冲击。在充电过程中，可以给电磁铁34通电，电磁铁通电后与条形导磁体33吸附在一起，从而能将自锁式减震杆的长度锁定，以使自动伸缩臂的伸出长度保持不变。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种伸缩式车辆受电装置，其特征在于：包括设置在车头上的升降机构、由升降机构驱动上下移动的自动伸缩臂和设置在自动伸缩臂一端上的受电器，所述自动伸缩臂的伸出方向朝向车辆左侧或车辆右侧的斜前方或斜后方；所述受电器包括安装座、设置在安装座上的正极受电体和设置在安装座上的负极受电体，所述安装座设置在自动伸缩臂的端部上；

所述伸缩式车辆受电装置还包括限位器，所述限位器用于与设置在道路隔离架上的供电器的限位结构配合，通过限位器与供电器的限位结构相配合，实现在升降机构驱动自动伸缩臂上升或下降时引导受电器与供电器接触或分离，以及实现在充电过程中限定受电器在供电器上的左右移动范围。

2.根据权利要求1所述的伸缩式车辆受电装置，其特征在于：当所述供电器的限位结构为设置在道路隔离架上的左限位竖向挡板和右限位竖向挡板时，所述限位器为设置在安装座左侧上与左限位竖向挡板配合的左限位板和设置在安装座右侧上与右限位竖向挡板配合的右限位板，或者所述限位器为设置在安装座上并位于左限位竖向挡板和右限位竖向挡板之间的矩形块；

当所述供电器的限位结构为设置在道路隔离架上并与供电器的负极导体平行的凹槽形导轨时，所述限位器为设置在安装座上与凹槽形导轨上的凹槽滑动配合的矩形块；

当所述供电器的限位结构为设置在道路隔离架上并与供电器的负极导体平行的矩形导轨时，所述限位器为设置在安装座上与矩形导轨滑动配合的凹形块。

3.根据权利要求1所述的伸缩式车辆受电装置，其特征在于：所述安装座由正极座、负极座、水平导向杆和弹簧组成，受电器的正极受电体设置在正极座上，受电器的负极受电体设置在负极座上，所述正极座通过水平导向杆与负极座连接，所述正极座或负极座与水平导向杆滑动配合，所述弹簧套在水平导向杆上，且弹簧的一端顶在负极座上，弹簧的另一端顶在正极座上。

4.根据权利要求1所述的伸缩式车辆受电装置，其特征在于：所述升降机构包括用于与车体连接的基座、竖直固定在基座上的导柱、与导柱上下滑动配合的升降座、以及设置在基座上驱动升降座上下运动的直线驱动器，所述自动伸缩臂设置在升降座上。

5.根据权利要求1所述的伸缩式车辆受电装置，其特征在于：所述安装座和自动伸缩臂通过枢轴连接，所述枢轴上设置有对安装座施加扭力的扭簧，所述安装座上还具有转角限定机构，所述转角限定机构用于限定安装座绕枢轴转动的角度。

6.根据权利要求5所述的伸缩式车辆受电装置，其特征在于：所述转角限定机构包括垂直设置在自动伸缩臂上的销轴、设置在安装座顶面上的弧形槽、设置在弧形槽中并与弧形槽上下滑动配合的弧形锁条、设置在弧形锁条上的电磁铁、以及设置在销轴下端并能沿弧形槽滑动的导磁块。

7.根据权利要求1所述的伸缩式车辆受电装置，其特征在于：所述限位器上与供电器的限位结构配合的面上设置有万向球。

8.根据权利要求1所述的伸缩式车辆受电装置，其特征在于：所述限位器上设置有检测其与供电器的限位结构接触压力的压力传感器。

9.根据权利要求1所述的伸缩式车辆受电装置，其特征在于：所述安装座的侧面上设置有距离传感器。

10.根据权利要求1所述的伸缩式车辆受电装置，其特征在于：所述自动伸缩臂为气缸、液压缸或电动缸，所述气缸、液压缸或电动缸的伸缩杆由前段、后段、以及连接前段与后段的减震器或自锁式减震杆组成，所述受电器设置在前段上；

所述自锁式减震杆由内杆、套管、锁块、条形导磁体、电磁铁和减震弹簧组成，所述套管套在内杆上并与内杆滑动配合，所述条形导磁体设置在内杆上，所述锁块位于套管内并与条形导磁体正对，所述套管上设置有与内杆垂直的导向孔，所述锁块的一部分位于导向孔中并与导向孔滑动配合，所述电磁铁设置在锁块上并与条形导磁体正对；所述减震弹簧的一端固定在套管上，减震弹簧的另一端固定在内杆上。

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