受电弓充电系统、受电弓防护罩及车辆的制作方法

本实用新型涉及受电弓充电系统、受电弓防护罩及车辆。

背景技术：

电动汽车具有排放低、噪声小、能源效率高、维修及运行成本低等优点，已成为新能源汽车的重要发展方向。但是，电动汽车需要采用充电系统进行充电，目前，电动汽车大电流快速充电可采用使用了受电弓的受电弓充电系统进行。受电弓充电系统对电动汽车充电过程简述如下：当电动汽车进入充电站时，通过无线WIFI通讯，受电弓升起，充电装置的充电架极板/充电线缆与电动汽车伸出的受电弓极板接触，对电动汽车进行充电。在该充电系统中，受电弓是必不可少的组成部分。

现有技术中的受电弓可分为单臂式弓、双臂式弓（菱形弓）、垂直式弓等，目前绝大部分均为单臂式弓。单臂式弓按升降机构的形式又可分为连杆式、垂直升降式和摆动式，均具有用于与充电架极板/充电线缆连接的升起状态和与充电架极板/充电线缆连接分离的并与车辆贴紧的降落状态。连杆式如公布号为CN105291849A的中国专利公开的受电弓，其弓体包括呈“>”形式可折叠布置的上支撑杆和下支撑杆，上支撑杆与弓头组件铰接，下支撑杆与底座组件铰接，采用升降机构实现升起和降落。垂直升降式如授权公告号为CN1284037C的中国专利公开的公交电车剪式双极受电弓，其弓体为剪式四杆机构，弓头组件的电极通过剪式四杆机构实现垂直升降。摆动式如申请公布号为CN105339203A的中国专利中的图1a和图1b中公开的受电弓，其弓体为摆臂，摆臂的一端铰接在底座上，另一端连接弓头组件，通过相应的升降机构驱动摆臂转动实现升降。

上述前两篇专利文件中公开的受电弓在不同的工况和不同环境使用时，由于受电弓本身直接暴露在室外空间，在车辆运营过程中，会导致雨雪覆盖和道旁树等剐蹭等异常问题。这样的情况会导致受电弓和充电架极板/充电线缆之间线接触、点接触等非面接触以及极板、高压连接线、接触端子等的损坏，从而导致非面接触区域和受损区域接触电阻变大，在大电压和大电流充电情况下热量快速集聚，温度快速升高，影响充电的安全性和可靠性，严重时可能会烧坏电极，甚至会损坏充电系统和车辆。而第三篇专利文件中为了解决上述问题，提出了在车辆上设置用于覆盖受电弓的覆盖件的技术方案，当车辆已经到达预定的充电位置时，覆盖件能够被自动地从保护状态打开到打开状态。但是，上述覆盖件的打开需要依靠供电装置（如充电站内的充电架极板）上的推动装置打开，或者依靠控制信号控制促动器将覆盖件打开，这样就需要在供电装置上设置推动装置，并且保证车辆进入充电站时调整好方向以与推动装置对准，增加了驾驶难度，充电不方便，或者需要另外设置相应的促动器及其控制线路，并且要保证受电弓升降和覆盖件开合的协调，存在可靠性差、结构复杂及成本高的问题，同样给充电造成了不便。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种受电弓充电系统、受电弓防护罩及车辆，以解决现有技术中的受电弓无防护或设置了覆盖件但可靠性差、结构复杂、成本高及使用不方便的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：受电弓充电系统，包括受电弓、用于保护受电弓的覆盖件和用于供电的充电机，所述受电弓具有升起状态和降落状态，所述覆盖件具有打开状态和保护状态，所述覆盖件与受电弓的弓体或升降机构之间设有机械联动结构，所述机械联动结构用于在受电弓由降落状态向升起状态转变时驱动覆盖件由保护状态转变到打开状态，所述覆盖件上设有作为机械联动结构的一部分的覆盖件传动结构。

所述覆盖件为沿相应的转轴铰接设置的防护盖，所述覆盖件传动结构包括设置在所述防护盖的内侧面上并与所述转轴平行的连杆转轴，所述连杆转轴包括本体段和设置在本体段端部的伸缩段，机械联动结构包括与所述伸缩段铰接的驱动连杆，所述伸缩段在其伸缩移动行程上具有与所述驱动连杆铰接的连接位，还具有于所述驱动连杆沿连杆转轴的轴向相互分离的分离位。

所述伸缩段插设在连杆转轴的本体段上，本体段的外周面上设有导向长孔，伸缩段上固定有操作手柄，操作手柄从导向长孔中穿出，导向长孔具有沿伸缩段的轴向延伸的导向段，导向段的至少一端设有与其垂直的定位段，所述伸缩段与本体段之间设有用于对伸缩段施加朝向连接位运动的作用力的弹性件。

受电弓充电系统还包括覆盖件安装座，覆盖件安装座的顶部具有开口，所述覆盖件活动设置在所述开口处，所述覆盖件处于保护状态时与覆盖件安装座构成具有侧向封闭结构的受电弓防护罩，所述覆盖件上设有用于减小风力扰动而降低风阻的通风孔和/或凹陷。

受电弓防护罩，包括用于覆盖受电弓的覆盖件，所述覆盖件具有打开状态和保护状态，所述覆盖件上设有覆盖件传动结构，所述覆盖件传动结构为用于设置在覆盖件与受电弓的弓体之间的机械联动结构的一部分。

所述覆盖件为铰接在相应的转轴上的防护盖，所述覆盖件传动结构包括设置在防护盖的内侧面上并与所述转轴平行的连杆转轴，所述连杆转轴包括本体段和设置在本体段端部的用于与机械联动结构中的驱动连杆铰接的伸缩段，所述伸缩段在其伸缩移动行程上具有与驱动连杆铰接的连接位，还具有与所述驱动连杆沿连杆转轴的轴向相互分离的分离位。

所述伸缩段插设在连杆转轴的本体段上，本体段的外周面上设有导向长孔，伸缩段上固定有操作手柄，操作手柄从导向长孔中穿出，导向长孔具有沿伸缩段的轴向延伸的导向段，导向段的至少一端设有与其垂直的定位段。

所述伸缩段与本体段之间设有用于对伸缩段施加朝向连接位运动的作用力的弹性件。

受电弓防护罩还包括覆盖件安装座，覆盖件安装座的顶部具有开口，所述覆盖件活动设置在所述开口处，所述覆盖件处于保护状态时与覆盖件安装座构成具有侧向封闭结构罩体，所述覆盖件上设有用于减小风力扰动而降低风阻的通风孔和/或凹陷。

车辆，包括车体和受电弓充电系统，受电弓充电系统包括受电弓和用于保护受电弓的覆盖件，所述受电弓具有升起状态和降落状态，所述覆盖件具有打开状态和保护状态，所述覆盖件与受电弓的弓体或升降机构之间设有机械联动结构，所述机械联动结构用于在受电弓由降落状态向升起状态转变时驱动覆盖件由保护状态转变到打开状态，所述覆盖件上设有作为机械联动结构的一部分的覆盖件传动结构。

所述覆盖件为沿相应的转轴铰接设置的防护盖，所述覆盖件传动结构包括设置在所述防护盖的内侧面上并与所述转轴平行的连杆转轴，所述连杆转轴包括本体段和设置在本体段端部的伸缩段，机械联动结构包括与所述伸缩段铰接的驱动连杆，所述伸缩段在其伸缩移动行程上具有与所述驱动连杆铰接的连接位，还具有于所述驱动连杆沿连杆转轴的轴向相互分离的分离位。

所述伸缩段插设在连杆转轴的本体段上，本体段的外周面上设有导向长孔，伸缩段上固定有操作手柄，操作手柄从导向长孔中穿出，导向长孔具有沿伸缩段的轴向延伸的导向段，导向段的至少一端设有与其垂直的定位段，所述伸缩段与本体段之间设有用于对伸缩段施加朝向连接位运动的作用力的弹簧。

受电弓充电系统还包括覆盖件安装座，覆盖件安装座的顶部具有开口，所述覆盖件活动设置在所述开口处，所述覆盖件处于保护状态时与覆盖件安装座构成具有侧向封闭结构的受电弓防护罩，所述覆盖件上设有用于减小风力扰动而降低风阻的通风孔和/或凹陷。

有益效果：本实用新型采用上述技术方案，通过在覆盖件与受电弓的弓体或升降机构之间设置机械联动结构，在车辆需要充电时只需控制受电弓升起和降落，即可通过简单可靠的机械联动同时实现对覆盖件的动作，与现有技术相比，不需要使防护盖与供电装置上的推动装置对准，也不需要另外设置相应的促动器及其控制线路和保证受电弓升降和覆盖件开合的协调，使用方便，结构简单，可靠性高，可以起到保护受电弓不被道旁树枝等异物的剐蹭、碰撞等意外情况及由此引发的受电弓和充电架极板/充电线缆之间线接触、点接触等非面接触以及极板、高压连接线、接触端子等的损坏和烧蚀等安全事故和降低成本的作用。

进一步地，所述覆盖件为沿相应的转轴铰接设置的防护盖，所述覆盖件传动结构包括设置在所述防护盖的内侧面上设有并与所述转轴平行的连杆转轴，所述连杆转轴包括本体段和设置在本体段端部的伸缩段，机械联动结构包括与所述伸缩段铰接的驱动连杆，所述伸缩段在其伸缩移动行程上具有与所述驱动连杆铰接的连接位，还具有与所述驱动连杆沿连杆转轴的轴向相互分离的分离位。通过设置伸缩段，连杆转轴能够很容易地与驱动连杆分离，从而能够实现方便的安装、拆卸和维护检修。

附图说明

图1是本实用新型中受电弓防护罩的一个实施例的使用状态示意图；

图2是图1中受电弓防护罩的立体图；

图3是图2中受电弓防护罩的处于保护状态时的主视图；

图4是图3的侧视图；

图5是图3的俯视图；

图6是图2中连杆转轴处的结构示意图；

图7是图6的主视图；

图8是图7的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。

本实用新型受电弓防护罩的一个实施例如图1~图8所示，包括防护盖1、底架2、通风孔3、底架转轴4、防护盖下部连接板5、连杆转轴6和防护盖上部连接板7。

其中，底架转轴4通过焊接或一体成形的方式与底架2连接；防护盖下部连接板5通过焊接或一体成形的方式与防护盖1连接；底架转轴4转动装配在防护盖下部连接板5上开设的配合孔内，使得防护盖1铰接在底架2上。上述防护盖1构成用于保护受电弓的覆盖件，底架2构成覆盖件安装座。

底架2的顶部具有开口，防护盖1活动设置在开口处，当防护盖1处于保护状态时，其封盖在开口上，与底架2构成受电弓防护罩，用于将受电弓完全封闭起来，其中底架2的四周侧壁构成侧向封闭结构，并且底架2上的开口的面积小于防护盖1的顶面的面积。

为了减小风力扰动而降低风阻，受电弓防护罩在沿车辆的前进方向上的前部低于后部，并且顶面为流线型平滑曲面。另外，防护盖1上设有多条通风孔，能够进一步起到降低风阻的作用。当然，在其他实施例中，也可以在防护盖1上设置凹陷结构来降低风阻。

防护盖1的内侧面上通过焊接或一体成形的方式设有防护盖上部连接板7，防护盖上部连接板7设有转轴孔，相应的连杆转轴6转动装配在转轴孔内。受电弓防护罩安装到受电弓或车辆上以后，如图2所示，连杆转轴6与固定在车辆上的受电弓的垂直升降式升降机构11通过驱动连杆8连接，形成连杆形式的机械联动结构，实现防护盖1与受电弓的联动。连杆转轴6和防护盖上部连接板7构成覆盖件传动结构，作为机械联动结构的一部分。在受电弓升起的同时，受电弓的升降机构11向上运动通过连杆转轴6推动防护盖1，防护盖1受向上的力绕底架转轴4转动实现开启；在受电弓降落时，受电弓的升降机构11向下运动通过连杆转轴6拉动防护盖1，防护盖1受向下的力绕底架转轴4转动实现关闭。实际应用时，通过设置相应的机械联动结构，防护盖1的开启可以在受电弓转动到升起状态时完成，也可以在受电弓转动到升起状态之前完成。

如图6—8所示，连杆转轴6包括本体段61和沿本体段61的轴线活动插设在本体段61端部的伸缩段62，伸缩段62铰接在防护盖上部连接板7上的转轴孔内。本体段61的外周面上设有导向长孔9，伸缩段62上固定有操作手柄10，操作手柄10从导向长孔9中穿出，导向长孔9具有沿伸缩段62的轴向延伸的导向段91，导向段91远离驱动连杆8的一端设有与导向段91垂直的定位段92，所述伸缩段62与本体段61之间设有弹簧12，弹簧12构成用于对伸缩段62施加朝向连接位运动的作用力的弹性件。当然，在其他实施例中，弹性件也可以替换为其他形式，例如气弹簧、气囊等。在进行安装、拆卸和需要对受电弓或受电弓防护罩进行检测维修时，拉动操作手柄10使操作手柄10进入定位段92，同时伸缩段62缩回，与驱动连杆8沿连杆转轴6的轴向分离，使伸缩段62处于分离位，即可实现受电弓的升降机构11与受电弓防护罩的分离。反之，将操作手柄10移动到导向段91，伸缩段62即可在弹簧12的作用下伸出运动到连接位，以重新插入到驱动连杆8上设置的转轴孔内，实现受电弓的升降机构11与受电弓防护罩的机械联动。当然，在其他实施例中，也可以在伸缩段62的端面上设置插孔，同时在驱动连杆8上设置转轴，将转轴插入插孔内实现驱动连杆8与连杆转轴6的铰接。为了便于在受电弓的升降机构11处于降落状态时能够将防护盖1打开，防护盖上还设有与操作手柄10对应的两只长孔，将工具插入长孔中即可拨动操作手柄10，实现防护盖与升降机构11的分离。

本实用新型中受电弓充电系统的一个实施例包括受电弓和受电弓防护罩，受电弓包括弓体、升降机构，受电弓防护罩即上述实施例中所述的受电弓防护罩。在其他实施例中，受电弓充电系统还可以包括设置在充电站处的用于供电的充电机。

本实用新型中车辆的一个实施例包括车体，车体上设有电动推进单元，例如电动机，还设有可充电的能量存储器，例如动力电池，能量存储器依靠受电弓进行充电，车体上还设有受电弓防护罩，受电弓防护罩即上述实施例中所述的受电弓防护罩。

在上述实施例中，覆盖件为沿相应的底架转轴4铰接设置的一只防护盖，受电弓的升降机构为垂直式升降机构，机械联动结构包括固定设置在防护盖内侧面上的连杆转轴6和驱动连杆8。在本实用新型的其他实施例中，机械联动结构也可以替换为其他形式，而覆盖件也可以替换为其他动作形式和其他造型，例如将覆盖件设置成背景技术记载的现有技术中采用的水平推拉开合的形式，此时机械联动结构可以根据实际情况进行选择，只要能够通过机械传动、电机传动和气/液压传动等形式实现覆盖件与受电弓的弓体或升降机构联动即可。例如对于垂直升降式升降机构，也可以在升降机构上连接沿升降机构的垂直升降方向设置的齿条，并设置与齿条配合的齿轮，同时使齿轮与覆盖件的转轴传动连接；再如，覆盖件为水平方向开启和关闭，在上述基础上设置多组齿轮齿条传动机构，使垂直方向运动转换为水平方向运动，使覆盖件沿水平方向开启和关闭，同样实现覆盖件的保护受电弓等功能；再如，覆盖件为柔性高强度材料，设置齿轮齿条或其他传动形式，利用受电弓的升降运动转换为覆盖件绕轴的运动（类似卷帘门），正向绕轴转动，卷收柔性覆盖件，实现覆盖件开启；反向绕轴转动，放出柔性覆盖件，实现覆盖件关闭；再如，对于摆动式的升降机构和连杆式的升降机构，也可以通过设置合适形式的连杆机构实现与覆盖件之间的机械联动；再如，可以将防护盖分成对称的两部分，两部分均铰接在底座上，升降机构动作时同时驱动两部分防护盖同时动作。另外，在其他实施例中，机械联动结构也可以设置在受电弓的弓体与覆盖件之间。