[發明專利]接觸式車輛行進充電裝置及其充電方法

在審

• 申請號: 202110685152.X
• 申請日: 2021-06-21
• 公開（公告）號: CN113386595A
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 徐琳;王昊;張長鴻;胡皓然;龐杰;王浩宇;徐楚媛;李兆鵬;羅澤洲;王晨霖;李子軒
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: B60L53/14
• 分類號: B60L53/14;B60L53/16
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 程力

本發明公開了一種接觸式車輛行進充電裝置及其充電方法，該裝置包括通過上架體安裝在車底的升降機構，升降機構傳動末端設有中架體，中架體上安裝有橫移機構，橫移機構傳動末端通過旋轉滑臺連接有受電弓，升降機構用于帶動中架體、橫移機構、旋轉滑臺和受電弓整體向地面伸出或向車底收折，橫移機構用于帶動旋轉滑臺和受電弓整體沿車輛軸向橫移，受電弓包括下架體以及設在下架體上的一對電刷、電刷夾和阻尼組件，電刷的下端懸空且指向地面、上部安裝在電刷夾上，電刷夾與下架體間絕緣且豎向滑動配合，電刷夾通過絕緣線路為車輛充電，阻尼組件用于在電刷接觸地面上的導電軌時保持下壓及提供緩沖。本發明能夠實現車輛在行進中適應路況、穩定充電。

技術領域

本發明屬于車輛充電領域，具體涉及一種接觸式車輛行進充電裝置及其充電方法。

背景技術

目前，電動汽車的續航一般在充電站或換電站完成，充電站充電速度慢、充電電路易老化，會占用空間資源，而換電站存在著不同品牌、類型的電池，互換性差，維護成本高，也會占用空間資源。雖然行進充電能夠克服充電站和換電站的問題，但是目前行進充電主要用于輕軌和電車，充電電源線大部分架設于高架上，難以大范圍鋪設，應用在電動汽車領域并不成熟。

發明內容

本發明的目的是提供一種接觸式車輛行進充電裝置及其充電方法，該裝置能夠實現車輛在行進中適應路況、穩定充電。

本發明所采用的技術方案是：

一種接觸式車輛行進充電裝置，包括通過上架體安裝在車底的升降機構，升降機構傳動末端設有中架體，中架體上安裝有橫移機構，橫移機構傳動末端通過旋轉滑臺連接有受電弓，升降機構用于帶動中架體、橫移機構、旋轉滑臺和受電弓整體向地面伸出或向車底收折，橫移機構用于帶動旋轉滑臺和受電弓整體沿車輛軸向橫移，受電弓包括下架體以及設在下架體上的一對電刷、電刷夾和阻尼組件，電刷的下端懸空且指向地面、上部安裝在電刷夾上，電刷夾與下架體間絕緣且豎向滑動配合，電刷夾通過絕緣線路為車輛充電，阻尼組件用于在電刷接觸地面上的導電軌時保持下壓及提供緩沖。

進一步地，升降機構包括升降電機、由升降電機驅動的蝸桿、與蝸桿嚙合的蝸輪、與蝸輪固連的蝸輪軸、擺臂、連桿，擺臂的一端與蝸輪軸固連、另一端與中架體的側部鉸接，連桿的一端為固定鉸點、另一端與中架體的頂部鉸接且向上拱起。

進一步地，橫移機構包括橫移電機、由橫移電機驅動的絲杠、配合在絲杠上且回轉限位的滑座，受電弓通過旋轉滑臺與滑座連接。

進一步地，阻尼組件包括扭簧和搖臂，搖臂的一端與扭簧連接、另一端與電刷夾連接，扭簧通過搖臂和電刷夾向電刷提供向下的阻尼。

進一步地，電刷夾與下架體上的導向板豎向滑動配合，電刷夾兩側設有絕緣層且通過絕緣層與導向板接觸。

上述接觸式車輛行進充電裝置的充電方法，包括步驟：

S1、車輛行駛過程中需要充電時，開啟升降機構，帶動中架體、橫移機構、旋轉滑臺和受電弓整體向地面伸出，當車底或受電弓上的距離感應探頭檢測到電刷下落至預定位置時，關閉升降機構、開啟橫移機構；

S2、橫移機構帶動旋轉滑臺和受電弓整體沿車輛軸向橫移，當車底或受電弓上的視覺感知傳感器檢測到電刷對準地面上的導電軌時，關閉橫移機構、開啟升降機構；

S3、升降機構帶動中架體、橫移機構、旋轉滑臺和受電弓整體向地面伸出，使電刷接觸地面上的導電軌，阻尼組件保持電刷下壓導電軌且為電刷提供緩沖，根據受電弓上的壓力傳感器檢測電刷的下壓力，當下壓力處于正常范圍內時則關閉升降機構、超過正常范圍時則開啟升降機構稍微收折、小于正常范圍時則開啟升降機構稍微伸出；

S4、充電完畢后，升降機構復位，帶動中架體、橫移機構、旋轉滑臺和受電弓整體收折回車底，橫移機構復位，帶動旋轉滑臺和受電弓整體居中。

進一步地，電刷的下壓力的正常范圍為50-100N。