一种具有车载汇流装置的车辆的制作方法

本发明涉及一种具有车载汇流装置的车辆。

背景技术：

随着国家对新能源车辆的普及推广和市场对车辆充电快速化的需求，大电流快速充电接口已成为行业发展趋势，随着在充电接口方面的不断拓展，充电的自动化、智能化及多样性成为车企的产品亮点。而充电接口多样化的发展，也造成了不同车企充电接口的不兼容性。

现有电动车辆的充电系统如图1所示，其包括固定在地面上的充电桩，充电桩包括立柱1和通过伸缩架2对应悬吊装配的受电弓3，充电系统还包括固设在车体5顶部的车载汇流装置4。车载汇流装置的结构如图2所示，其包括基座，基座包括通过绝缘子9固定安装在车体5上的底座支架10，底座支架10上通过支撑立柱8固定安装有极板安装架7，极板安装架7上固设有车载极板6，车载极板6用来与受电弓上的受电弓极板对应连通，实现充电操作。这种充电系统较为常见，如授权公告号为cn207311147u的中国实用新型专利中公开的充电系统就是上述的类型。

实际上，从目前市场调研来看，不同车企生产的车载汇流装置的不同之处主要集中在车载极板的长度、相对于车体的摆放方向和摆放位置，不同车辆的车载极板长度、摆放方向和摆放位置存在较大差异，对应的地面充电桩上的受电弓也各有特色，车体上固定设有的车载汇流装置不容易在其他车企配套的受电弓上实现对接充电。比如，若车载汇流装置中的车载极板与受电弓上的受电弓极板无法在间隔对接的方向(一般为上下方向)上对应，则无法准确对接充电。车载汇流装置以及地面充电桩的多样性造成了电动车辆充电较为不便，限制了电动车辆在市场上的普及推广。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种具有车载汇流装置的车辆，以解决现有技术中车载汇流装置的车载极板相对于车体固定布置而导致当车载极板与受电弓极板在对接方向上不对应时无法准确对接充电的技术问题。

为实现上述目的，本发明具有车载汇流装置的车辆的技术方案是：一种具有车载汇流装置的车辆，包括车体和安装在车体顶部的车载汇流装置，车载汇流装置包括安装在车体上的基座，基座上设有极板安装架，极板安装架上设有车载极板，所述车载极板可直线往复移动地装配于极板安装架上，车载汇流装置还包括用于驱动车载极板移动调整至与受电弓极板对应位置处的移动驱动机构。

本发明的有益效果是：本发明提供的车辆包括车体和安装在车体顶部的车载汇流装置，车载汇流装置包括基座，在基座上设有极板安装架，极板安装架上设有车载极板，车载极板可直线往复移动地装配在极板安装架上，车载汇流装置还包括驱动车载极板移动调整的移动驱动机构。使用时，当受电弓极板与车载极板在对接方向上不对应时，通过移动驱动机构改变车载极板的水平位置，使其与受电弓极限对应布置以实现准确对接充电。本发明中，通过改变车载极板的水平位置能够适应于不同的充电桩受电弓，方便电动车辆的充电，增大了车载汇流装置的适用范围。

进一步地，所述移动驱动机构包括设于车载极板上的齿条，还包括与齿条啮合传动的齿轮，移动驱动机构还包括设于基座上且与齿轮传动相连的驱动电机。

通过驱动电机、齿轮、齿条的传动配合，将驱动电机的转动输出转换为车载极板的直线移动，结构简单，且能够在将车载极板调整到位后使其固定在该位置。

进一步地，所述极板安装架上设有车载极板组，车载极板组包括沿所述车载极板的移动调整方向间隔布置的两个所述车载极板，同一车载极板组内的两车载极板所对应的移动驱动机构共用一个所述的驱动电机及齿轮，同一车载极板组内的两车载极板上设置的所述齿条分设于同一齿轮的两侧，以实现两车载极板沿两车载极板的间隔布置方向同步相对移动调整。

同一车载极板组内的两个车载极板所对应的移动驱动机构共用一个驱动电机及齿轮，在移动调整时，通过驱动电机以及齿轮的输入能够带动两个车载极板同步相对移动，能够加快调整的速度。

进一步地，所述极板安装架上设有用于引导车载极板移动的导轨，所述车载极板通过设于车载极板上的绝缘支架以及滑块可移动地导向装配在导轨上。

通过导轨与滑块的配合，能够对车载极板以及绝缘支架的移动进行准确导向。

进一步地所述车载极板具有用于与受电弓极板对应连通以实现充电操作的充电对接面，所述基座上活动装配有用于对充电对接面进行清扫的清扫刷，基座上还设有用于驱动该清扫刷转动或移动以进行清扫作业的清扫驱动机构。

在车载极板与充电弓极板对接充电前，清扫驱动机构带动清扫刷转动或移动，对车载极板的充电对接面进行清扫，保证充电对接面的清洁，避免车载极板和受电弓极板接触不良。

进一步地，所述清扫刷可转动地装配在基座上，所述车载极板沿清扫刷的回转轴线周向间隔布置有至少两个。

至少两个车载极板沿清扫刷的回转轴线周向间隔布置，方便对车载极板的清扫。

进一步地，所述清扫刷包括环绕清扫刷的回转轴线间隔布置的至少两个清扫刷支架，各清扫刷支架上均设有刷毛。

设置至少两个清扫刷支架，能够提高清扫的效率。

进一步地，车载汇流装置还包括设于所述清扫驱动机构输出轴上的安装盘，各所述清扫刷支架可拆安装于所述安装盘上。

清扫刷支架可拆装配在安装盘上，当清扫刷的刷毛磨损严重后，可以将清扫刷支架整体拆除进行更换。

进一步地，所述基座上还设有用于控制所述驱动电机启停的电机控制器，车辆还包括设于仪表台上且通过所述电机控制器控制所述驱动电机启停的控制装置。

通过仪表台上的控制装置和基座上的电机控制器能够实现对驱动电机的远程控制，驾驶人员进行操作。

附图说明

图1为现有的电动车辆充电系统的示意图；

图2为图1中车载汇流装置的结构示意图；

图3为本发明具有车载汇流装置的车辆与充电桩、充电弓的配合示意图；

图4为图3中车载汇流装置的初始状态图；

图5为图4的a向示意图；

图6为图3中车载汇流装置的在车载极板移动调整后的示意图；

图7为图4中壳体处的结构原理图；

附图中，1-立柱；2-伸缩架；3-受电弓；4-车载汇流装置；5-车辆；6-车载极板；7-极板安装架；8-支撑立柱；9-绝缘子；10-底座支架；11-绝缘子；12-固定盘；13-底座支架；14-转台；15-刷毛；16-清扫刷支架；17-安装盘；18-车载极板；19-驱动电机；20-极板安装架；21-壳体；22-导轨；23-齿条；24-控制盒；25-充电桩；26-受电弓；27-车载汇流装置；28-车体；29-控制装置；30-绝缘支架；31-滑块；32-清扫刷旋转电机；33-转台旋转电机；34-固定板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。

本发明的具有车载汇流装置的车辆的具体实施例，如图3至图7所示，车辆包括车体28，在车体28的顶部安装有车载汇流装置27，车载汇流装置27包括安装在车体28顶部上的基座，基座包括下方的固定底座和转动安装在固定底座上的转台14，固定底座包括底座支架13，底座支架13通过绝缘子11固定安装在车体上，在底座支架13上固定安装有固定盘12，固定盘12上通过轴承结构转动安装有转台14。

转台14上固定安装有极板安装架20，在极板安装架20上安装有四个车载极板18，由图4可以看出，四个车载极板18均沿前后方向延伸，且分为两个左右间隔布置的车载极板组，每个车载极板组内均包括两个沿前后方向间隔布置的车载极板18。由图4和图5能够看出，在极板安装架20上对应每个车载极板18均设置有沿前后方向延伸的导轨22，车载极板18的下方固设有绝缘支架30，在绝缘支架30的底部固定有一个滑块31，通过滑块31与导轨22之间的配合能够对车载极板18的前后移动进行导向。本实施例中，同一车载极板组内的两个车载极板18之间的间距可调。

如图7所示，在转台14上固定安装有壳体21，壳体21内设有固定板34，固定板34上固定安装有转台旋转电机33，转台旋转电机33的电机壳固定在固定板34上。在转台14上开设有孔径大于转台旋转电机33输出转轴外径的穿孔，转台旋转电机33的输出转轴穿过转台14并与固定盘12固定装配在一起。当转台旋转电机33转动时，转台旋转电机33的电机壳带动转台14进行转动，以使得转台14上的车载极板18与充电桩25上受电弓26的受电弓极板的延伸方向相垂直，以达到可准确对接充电的目的。

本实施例中，虽然通过转台14的转动能够实现车载极板18与受电弓26中受电弓极板的延伸方向相垂直，但是，车载极板18未必与受电弓极板在对接方向上相对应，同一车载极板组中两个车载极板18的间距不符合对接充电的要求。此时，需要调整同一车载极板组中两个车载极板18之间的间距，为此，在各车载极板18下方的绝缘支架30上均固定安装有齿条23，在转台14上设置有驱动电机19，驱动电机19的数量为两个，两驱动电机19与各自的车载极板组相对应。在驱动电机19的输出转轴上止转安装有齿轮，齿轮与齿条23相啮合，通过驱动电机19能够带动车载极板18前后移动。本实施例中，同一车载极板组中的两个车载极板18上的齿条23分别位于对应的齿轮的上、下两侧且均与齿轮相啮合，由此，通过驱动电机19能够带动两个车载极板18相对移动，这样，不仅节省了驱动电机19的数量，也利于保证同一车载极板组中两个车载极板18位置调整的一致性。

实际使用时，车载汇流装置27裸露在空气中，在车载极板18的上端端面(即充电对接面)上不可避免的会落有灰尘或其他的杂物，若杂物不及时清理，会导致车载极板18无法与受电弓26良好接触导电，或者即使能够接触导电，杂物在高温环境下易发生自燃，容易发生安全事故。

为解决上述的问题，如图7所示，在壳体21内还固定安装有清扫刷旋转电机32，清扫刷旋转电机32的电机壳固定安装在固定板34上，清扫刷旋转电机32的输出转轴由壳体21中穿出，在该输出转轴上安装有安装盘17。如图5和图6所示，安装盘17上安装有清扫刷，清扫刷包括沿周向均布在安装盘17上的两个清扫刷支架16，在各清扫刷支架16上分别设置有刷毛15。刷毛15的下端位于车载极板18的上端端面，能够在转动过程中对车载极板18进行清扫。由图6中能够看出，清扫刷的回转轴线位于基座的中心位置，四个车载极板18环绕安装盘17周向间隔布置，以使得通过安装盘17的转动能够带动两清扫刷支架16和刷毛15进行转动清扫。

在转台14上还设有控制盒24，在转动时，控制盒24与转台14、各电机一起转动，控制盒24实际为电机控制器，能够对驱动电机19、清扫刷旋转电机32和转台旋转电机33的启停进行控制。而控制盒24与车辆仪表台上的控制装置29控制相连，控制装置29通过控制盒24控制各电机的启停。具体地，控制装置29和控制盒24为信号控制模式。

本发明的使用过程如下：当车辆需要充电时，司机将车辆停靠在安装有受电弓26的充电桩25下，并使车载汇流装置27中心与受电弓26的中心对齐或保持在一定偏差范围内。

如果车载汇流装置27中车载极板18和受电弓极板延伸方向垂直且极板间距一致，则控制清扫刷旋转电机32驱动清扫刷转动以清理车载极板18上的杂物，清洁完成后，触发受电弓26降落与车载汇流装置27的车载极板18接触进行充电；

如果车载汇流装置27中车载极板18和受电弓极板延伸方向垂直但是在上下方向上不对应(即同一车载极板组中两车载极板18的间距与对应的两个受电弓极板之间的间距不一致)，则控制驱动电机19带动对应的车载极板18进行移动调整，使两个车载极板18的间距与受电弓26中两受电弓极板的间距一致，然后再进行清洁极板和充电操作。

如果车载汇流装置27中车载极板18的间距与受电弓极板间距一致，但是车载极板18的延伸方向与受电弓极板的延伸方向平行，则操作控制装置29控制车载汇流装置27中转台旋转电机33开启，带动转台14进行转动，使得车载汇流装置27中车载极板18与受电弓极板的延伸方向垂直且正负极相对应，然后再进行清洁极板和充电操作。

如果车载汇流装置27中车载极板18的延伸方向与受电弓极板延伸方向平行，且车载极板18的间距也不一致，则操作控制装置29控制车载汇流装置27中转台旋转电机33开启，带动转台14转动，使车载汇流装置27中的车载极板18和受电弓极板延伸方向垂直且正负极对应，然后再控制驱动电机19带动对应的车载极板18进行移动调整，最后进行清洁极板和充电操作。

本实施例中，驱动电机19、齿轮和齿条23构成了移动驱动机构，移动驱动机构的作用为带动对应的车载极板18进行水平直线移动调整，应当说明的是，为了实现对车载极板18的水平移动调整这一目的，可以选用液压缸、气压缸、电磁推杆、电动推杆等能够具有直线输出的机构来代替驱动电机19、齿轮和齿条23。或者，若不考虑成本问题，可以针对每一个车载极板18均配备一个移动驱动机构。

本实施例中，车载极板18通过绝缘支架30、滑块31以及导轨22可直线移动往复移动地装配在极板安装架20上，其他实施例中，绝缘支架和滑块可以为一体式的结构；或者，由于移动驱动机构的输出动作为直线输出动作，在其他实施例中，可以取消导轨，仅将车载极板放置在极板安装架上即可，由于涉及到安全问题，仍然需要在车载极板的下方设置绝缘支架。

本实施例中，清扫刷旋转电机32构成了清扫驱动机构，清扫刷可转动地布置在基座上，其他实施例中，清扫刷可以直线往复移动地布置在基座上，而对应的清扫驱动机构可以采用上述的移动驱动机构。本实施例中，控制盒24构成了电机控制器。