受电弓及使用该受电弓的充电结构和电动汽车的制作方法

本发明涉及一种受电弓及使用该受电弓的充电结构和电动汽车。

背景技术：

随着快充电池技术在电动汽车领域的不断发展及应用，出现了多种电动汽车受电技术。其中，插枪式充电国标要求单枪最大输出电流为250a，充电等待时间较长，已满足不了市场快速充电的需求。目前两极式受电弓采用受电弓极板从充电正极集取电流，并通过充电负极将电流流回的方式，充电架和受电弓极板采用接触式可满足大电流充电，避免充电枪对充电电流的限制，是一种新型智能快速充电方案。

授权公告号为cn205468581u，授权公告日为2016.08.17的中国实用新型专利公开了一种受电弓和采用该受电弓的电动汽车，受电弓包括两个并列设置的受电弓极板（即接触式导电体），各受电弓极板均支撑在支撑体上而构成蓬式结构，各受电弓极板的下方分别连接有高度自适应装置，高度自适应装置包括用于适应受电弓极板竖直运动的弹性装置和用于受电弓极板竖直方向导向的导向装置，弹性装置和导向装置的配合可以实现受电弓极板左右高度的调整，保证受电弓极板与充电架极板的水平接触。除此之外，受电弓还包括与导向装置相连的绝缘轴，当导向装置绕绝缘轴转动时，可以调整受电弓极板的前后倾斜角度，保证受电弓极板与充电架极板完全接触。

上述受电弓虽然实现了比较好的充电接触，但是弹性装置和导向装置的结构过于复杂，包括弹簧、导杆、导套、上衬套、下衬套、挡圈等一系列部件，而且导套的结构也比较复杂，不仅难以制造和装配，而且整个弹性装置和导向装置的占用空间也比较大，受电弓从外表看上去结构比较庞大，影响美观。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种结构简单的受电弓；本发明的目的还在于提供一种使用该受电弓的充电结构和电动汽车。

为了解决上述技术问题，本发明中受电弓的技术方案为：

一种受电弓，包括支撑体、支撑在支撑体上的与支撑体构成蓬式结构的接触式导电体，所述接触式导电体由柔性导电材料制成。

所述支撑体包括左右并列设置的两个汇流排，接触式导电体安装在两个汇流排之间，接触式导电体在安装后呈松弛状态。

所述汇流排的下方设置有转动轴线沿左右方向延伸的绝缘轴以使接触式导电体能够随绝缘轴发生前后转动。

本发明中充电结构的技术方案为：

一种充电结构，包括充电架和受电弓，充电架包括充电架极板，受电弓包括支撑体、支撑在支撑体上的与支撑体构成蓬式结构的接触式导电体，所述接触式导电体由柔性导电材料制成。

所述支撑体包括左右并列设置的两个汇流排，接触式导电体安装在两个汇流排之间，接触式导电体在安装后呈松弛状态。

所述汇流排的下方设置有转动轴线沿左右方向延伸的绝缘轴以使接触式导电体能够随绝缘轴发生前后转动。

所述充电架极板的用于与接触式导电体相接触的底面为弧形面。

本发明中电动汽车的技术方案为：

一种电动汽车，包括汽车本体和安装在汽车本体顶部的受电弓，受电弓包括支撑体、支撑在支撑体上的与支撑体构成蓬式结构的接触式导电体，所述接触式导电体由柔性导电材料制成。

所述支撑体包括左右并列设置的两个汇流排，接触式导电体安装在两个汇流排之间，接触式导电体在安装后呈松弛状态。

所述汇流排的下方设置有转动轴线沿左右方向延伸的绝缘轴以使接触式导电体能够随绝缘轴发生前后转动。

本发明的有益效果在于：由于接触式导电体（即现有技术中的受电弓极板）采用柔性导电材料制成，其不但具有优良的导电性能，还具有一定的弹性和柔韧性，因此当充电架极板与其接触时，如果设置在支撑体上的接触式导电体是倾斜的，在其自身的变形作用下，可以自适应地调整与充电架极板的接触状态，使充电架极板最终都能与之完全接触，保证了最大接触面积以及充电效果。采用柔性导电材料来制作接触式导电体，不但使接触更加可靠，而且还省去了复杂的弹性装置和导向装置，受电弓的结构大大简化，减少了受电弓的占用空间，外形十分美观。

附图说明

图1为本发明中充电结构的一个实施例的结构示意图；

图2为图1中受电弓的结构示意图；

图3为图1中的局部放大图。

图中：1.充电机；2.充电架；21.横梁；3.充电架极板；31.充电正极板；32.充电负极板；4.受电弓；41.受电弓极板；42.气囊；43.底架；44.线缆护链；45.支撑绝缘子；46.绝缘轴；47.汇流排；48.绝缘板；5.电动汽车。

具体实施方式

充电结构的一个实施例如图1~图3所示，包括充电机1、充电架2和受电弓4，其中受电弓4安装在电动汽车5的顶部，充电架2包括固定在地面上的立柱和设置在立柱上的横梁21，充电架极板3固定在横梁21上。

受电弓4包括两个左右并列设置的接触式导电体（即受电弓极板41），各受电弓极板41都是支撑设置在支撑体上而构成蓬式结构，所述支撑体包括左右并列设置的两个汇流排47。也就是说，一个受电弓4一共包括四个汇流排47，各受电弓极板41安装在两个汇流排47之间，并在受电弓极板41左右两端的上方通过螺栓固定有绝缘板48，保证受电弓极板41安装可靠。

汇流排47的下方是底座，所述底座包括设置在汇流排47下方的支撑绝缘子45，底座还包括连接在支撑绝缘子45底部的转动轴线沿左右方向延伸的绝缘轴46，当绝缘轴46转动时，可带动上方的受电弓极板41发生前后转动，从而调节受电弓极板41的前后位置。底座还包括位于最下方的用于与电动汽车5固定相连的底架43、用于调节底座升降高度的气囊42、用于保护线缆的线缆护链44，绝缘轴46转动设置在气囊42的上部。

本发明的两个受电弓极板41均采用柔性导电材料制成，例如可以采用氧化铟锡材料、纳米复合材料（由含有百万分之一的纳米金属颗粒及合成橡胶基质构成）、石墨烯材料或者其他碳纳米材料等现有技术中已知的柔性导电材料制成，保证其具有优良导电性能的同时，还具有良好的弹性和柔韧性。由于受电弓极板41采用柔性导电材料制成，因此当充电架极板与其接触时，不管受电弓极板是左右倾斜还是前后倾斜，它通过自身的变形都可以自适应的调整与充电架极板的接触状态，保证最完美的接触效果，从而保证了最大接触面积以及充电效果。

优选的，为了使受电弓极板41在有前后倾斜时，不必发生过大的变形，将其设置成还可以随着绝缘轴46的转动而转动，从而使调节更加方便，并保证了受电弓极板的使用寿命。

另外，受电弓极板41在安装在两个汇流排47之间以后，其是呈松弛状态的，即呈弧形弯曲状，同时充电架极板的充电正极板31和充电负极板32的用于与受电弓极板41相接触的底面均为弧形弯曲面，并且它们的弯曲程度是相同的，这样在受电弓极板41与充电架极板相接触时，就不必发生过大的变形，从而可以提高对接的效率，并保证了受电弓极板的使用寿命。同时，设置成弧形弯曲面还增大了充电架极板与受电弓极板的接触面积，有效的增加了载流能力。另外，充电正极板31和充电负极板32均采用炭纤维极板，有效提高了极板的自润滑性，可使受电弓极板41与充电架极板紧密接触，与传统平面极板相比，在极板宽度相同的情况下，避免了传统平面碳板容易产生磨损及间隙的问题。

充电结构的工作原理是：电动汽车5进行充电时，气囊42上升，柔性的受电弓极板41与带有弧形弯曲面的充电架极板接触，在接触压力的作用下，受电弓极板41通过自身变形以及绝缘轴8的转动自适应的调整左右、前后倾斜角度，保证受电弓极板41与充电正极板31和充电负极板32的完美接触。电动汽车5与充电机1通过车载的wifi通讯模块来实现电动汽车电池管理系统（bms）与充电机按照gb/t27930对电动汽车5进行充电。

本发明提供了一种全新的充电结构理念，采用柔性导电材料制作受电弓极板，并且在充电架极板上设置弧形弯曲面，保证了充电架正、负极板与受电弓极板的快速、稳定、可靠的接触，并且省去了复杂的弹性装置和导向装置，受电弓的结构大大简化，减少了受电弓的占用空间，外形十分美观。

在充电结构的其他实施例中：接触式导电体也可以称作柔性充电网；接触式导电体在安装后的弯曲程度也可以与充电架极板的弧形弯曲面的弯曲程度不同；接触式导电体在安装后也可以是平直的；汇流排下方也可以不设置绝缘轴，此时接触式导电体仅依靠自身变形调节前后、左右倾斜角度；充电架极板的用于与受电弓极板相接触的底面也可以是平面；支撑体也可以是绝缘件，此时连接接触式导电体的导电元件可以附着在绝缘件外部、也可以从绝缘件中穿过。

受电弓的实施例如图1~图2所示，受电弓的具体结构与上述充电结构实施例中所述的受电弓相同，在此不再详述。

电动汽车的实施例如图1~图2所示，包括汽车本体和安装在汽车本体顶部的受电弓，受电弓的具体结构与上述充电结构实施例中所述的受电弓相同，在此不再详述。