电弓及使用该电弓的充电装置、车辆的制作方法

本发明涉及电弓及使用该电弓的充电装置、车辆。

背景技术：

随着新能源汽车的推广和普及，电动车辆保有量越来越多，尤其在城市公共交通领域，越来越多的传统动力的公交车替换为电动大巴。由于电动汽车的电量有限，因此需要进站补充电量，目前大多数电动汽车使用充电枪插入车辆，实现充电设备和车辆的电气连接。因国标快充接口最大工作电流有限，为了实现快速充电，一部分电动大巴使用了承载电流更大的充电弓，从车厢顶面建立电气连接。

电弓充电装置有一对相互适配的充电弓和受电弓，充电弓依靠立式底座固定在地面上并离地一定的高度，充电电极安装在充电弓支架的底部，与充电弓配合的受电弓安装在车厢顶，受电弓支架顶部安装两个裸露的受电电极，充电电极具有与受电电极配合的电极配合面，受电电极具有与充电电极配合的电极配合面。充电时，电动汽车行驶到充电弓正下方后停止，充电弓下降，充电电极与受电弓的受电电极相互靠近压在一起后接触，实现电气连接。充电电极和受电电极一般都是长条形的金属，使用时两者十字形交叉接触，这样，允许车辆前后停靠位置有较大幅度的偏差。

为了满足户外使用环境的需要，当处于车厢顶部的受电弓部件暴露时，不可避免会被异物污染，比如树叶、冰或雪等附着在受电极板上，造成受电电极的电极配合面和充电电极的电极配合面之间接触面积变小，接触电阻变大，充电时损失的能量加剧，变成热量白白散掉，而且加剧电极的老化，完成覆盖时，直接导致极板件连接断路，造成充电失败。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种充电装置，以解决现有技术中充电装置可靠性差的问题；另外，本发明的目的还在于提供一种用于该充电装置的电弓及使用该充电装置的车辆。

为实现上述目的，本发明的充电装置的技术方案是：

1、充电装置包括两个相互对接的电弓，至少一个电弓的电极的旁侧设有用于清洁电极配合面的吹扫部件，所述吹扫部件包括朝向电极上的电极配合面设置的吹风口。

本发明的有益效果是：通过在电极上设置吹扫部件，将置于电极配合面上的异物去除，避免异物影响到充电效果，解决了现有技术中充电装置可靠性差的问题。

2、在1的基础上，所述吹扫部件还包括用于将高压气源与吹风口连通的连接接口，通过将车辆本身的高压气源来对电极进行吹扫，简化结构，节约能源。

3、在1的基础上，所述电弓还包括用于检测电极上的异物的感应部件和与感应部件信号连接的控制器，所述控制器与吹扫部件控制连接以根据感应部件的信号控制吹扫部件的启闭，通过感应部件感知异物的存在，并将吹扫组件设置为按需启动，减少能源的消耗。

4、在3的基础上，所述感应部件包括置于电极一侧的发射器和置于电极另一侧并与发射器对应设置的接收器。

5、在4的基础上，所述吹风口设有两个，所述发射器和接收器均设置在吹风口内，通过将发射器和接收器集成到吹风口内，简化结构，节约空间。

6、在5的基础上，所述电极为长条形结构，所述吹风口分别置于电极沿长度方向延伸的两侧，减少吹扫组件的体积，降低能耗。

7、在1-6中任一项的基础上，所述电弓还包括加热电极以去除电极上的冰雪的加热部件，对于吹扫部件无法解决的异物，如雨、雪、冰等进行去除，提高该充电装置的稳定性。

8、在7的基础上，所述加热部件包括固定在电极上的加热片和检测电极上的冰雪的结冰传感器，结冰传感器的设置将加热片调整为按需启动，节约能源。

9、在1-6中任一项的基础上，所述电极上设有支撑电极并缓冲电极的缓冲弹簧，在充电时提高电极之间的作用力，保证可靠接触，缓冲电极之间的冲击，放置电极之间碰撞造成的损伤，同时对电极之间的行程差进行补偿。

本发明的电弓的技术方案是：

1、电弓包括电极，所述电极的旁侧设有用于清洁电极配合面的吹扫部件，所述吹扫部件包括朝向电极上的电极配合面设置的吹风口。

本发明的有益效果是：通过在电极上设置吹扫部件，将置于电极配合面上的异物去除，避免异物影响到充电效果，解决了现有技术中充电装置可靠性差的问题。

2、在1的基础上，所述吹扫部件还包括用于将高压气源与吹风口连通的连接接口，通过将车辆本身的高压气源来对电极进行吹扫，简化结构，节约能源。

3、在1的基础上，所述电弓还包括用于检测电极上的异物的感应部件和与感应部件信号连接的控制器，所述控制器与吹扫部件控制连接以根据感应部件的信号控制吹扫部件的启闭，通过感应部件感知异物的存在，并将吹扫组件设置为按需启动，减少能源的消耗。

4、在3的基础上，所述感应部件包括置于电极一侧的发射器和置于电极另一侧并与发射器对应设置的接收器。

5、在4的基础上，所述吹风口设有两个，所述发射器和接收器均设置在吹风口内，通过将发射器和接收器集成到吹风口内，简化结构，节约空间。

6、在5的基础上，所述电极为长条形结构，所述吹风口分别置于电极沿长度方向延伸的两侧，减少吹扫组件的体积，降低能耗。

7、在1-6中任一项的基础上，所述充电装置还包括加热电极以去除电极上的冰雪的加热部件，对于吹扫部件无法解决的异物，如雨、雪、冰等进行去除，提高该充电装置的稳定性。

8、在7的基础上，所述加热部件包括固定在电极上的加热片和检测电极上的冰雪的结冰传感器，结冰传感器的设置将加热片调整为按需启动，节约能源。

9、在1-6中任一项的基础上，所述电极上设有支撑电极并缓冲电极的缓冲弹簧，在充电时提高电极之间的作用力，保证可靠接触，缓冲电极之间的冲击，防止电极之间碰撞造成的损伤，同时对电极之间的行程差进行补偿。

本发明的车辆的技术方案是：

1、车辆包括车体和设置在车体上的受电弓，受电弓包括用于与充电电极对接的受电电极，所述受电电极的旁侧设有用于清洁受电电极上与充电电极的配合面的吹扫部件，所述吹扫部件包括朝向受电电极上与充电电极的配合面设置的吹风口。

本发明的有益效果是：通过在受电电极上设置吹扫部件，将置于受电电极上与充电电极的配合面上的异物去除，避免异物影响到充电效果，解决了现有技术中充电装置可靠性差的问题。

2、在1的基础上，所述吹扫部件还包括用于将高压气源与吹风口连通的连接接口，通过将车辆本身的高压气源来对受电电极进行吹扫，简化结构，节约能源。

3、在1的基础上，所述受电弓还包括用于检测受电电极上的异物的感应部件和与感应部件信号连接的控制器，所述控制器与吹扫部件控制连接以根据感应部件的信号控制吹扫部件的启闭，通过感应部件感知异物的存在，并将吹扫组件设置为按需启动，减少能源的消耗。

4、在3的基础上，所述感应部件包括置于受电电极一侧的发射器和置于受电电极另一侧并与发射器对应设置的接收器。

5、在4的基础上，所述吹风口设有两个，所述发射器和接收器均设置在吹风口内，通过将发射器和接收器集成到吹风内，简化结构，节约空间。

6、在5的基础上，所述受电电极为长条形结构，所述吹风口分别置于受电电极沿长度方向延伸的两侧，减少吹扫组件的体积，降低能耗。

7、在1-6中任一项的基础上，所述受电弓上还包括加热受电电极以去除受电电极上的冰雪的加热部件，对于吹扫部件无法解决的异物，如雨、雪、冰等进行去除，提高该充电装置的稳定性。

8、在7的基础上，所述加热部件包括固定在受电电极上的加热片和检测受电电极上的冰雪的结冰传感器，结冰传感器的设置将加热片调整为按需启动，节约能源。

9、在1-6中任一项的基础上，所述受电电极上设有支撑受电电极并缓冲受电电极的缓冲弹簧，在车辆充电时提高充电电极和受电电机之间的作用力，保证可靠接触，缓冲电极之间的冲击，防止电极之间碰撞造成的损伤，同时对两电极之间的行程差进行补偿。

附图说明

图1为本发明的车辆的具体实施例1的车辆的受电弓的轴测图；

图2为本发明的车辆的具体实施例1的车辆的待充电状态的主视图；

图3为本发明的车辆的具体实施例1的车辆的待充电状态的异物和积冰状态的示意图；

图4为本发明的车辆的具体实施例1的车辆的待充电状态的清理异物状态的示意图；

图5为本发明的车辆的具体实施例1的车辆的待充电状态的清理积冰状态的示意图；

图6为本发明的车辆的具体实施例1的车辆的待充电状态的清理异物和积冰状态的示意图。

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。

本发明的车辆的具体实施例1，如图1至图6所示，车辆包括车体和设置在车体顶部的受电弓1，受电弓1包括支架和设置在支架顶部的受电电极101，在车辆进行充电作业时，车辆行驶到受电弓1置于充电弓6的正下方时停止运行，充电弓6下降，充电电极601和受电电极101逐渐靠近并压合在一起，实现电气连接进行车辆的充电作业。本实施例中的充电电极601和受电电极101一般都是长条形的金属，使用时两电极十字形交叉接触，故允许车辆前后停靠位置有较大幅度的偏差，减少充电电极601和受电电极101的对正难度，并且受电电极101的下端面和支架之间设有缓冲弹簧102，在缓冲弹簧102支撑受电电极101的同时为充电电极601和受电电极101之间提供压紧力，保证可靠接触，并且缓冲充电弓6下降时的冲量，防止充电电极601和受电电极101之间的碰撞损伤，同时对充电电极601和受电电极101之间的行程差进行补偿。其中受电电极101和充电电极601构成电极，当然，在其他实施例中，充电电极601和受电电极101的形状是没有限制的，根据实际需要，充电电极601和受电电极101的形状可以是圆形、方形等任意形状。

由于受电电极101的上端为裸露的，因此受电电极101的上端面上很容易堆积异物，如沙、尘、雨、雪等，为了保证受电电极101的上端面的清洁，提高受电电极101和充电电极601的输电效率，本发明的充电弓1的支架上还设有与受电电极101相对应设置的出风管2，出风管2置于受电电极101沿长度方向延伸的两侧，出风管2上设有吹风口202，吹风口202朝向受电电极101的上端面设置，出风管2的进风口201连接车辆自身的高压气源，通过将高压气体通过吹风口202吹向受电电极101的上端面上，将受电电极101上的沙尘和树叶4等异物吹离受电电极101的上端面，清理受电电极101上的飘落或堆积的异物。其中，进风口201构成用于将高压气源与吹风口202连通的连接接口，出风管2和与车辆的高压气源连接的管路构成吹扫部件，当然，在其他实施例中，出风管2也可设置在受电电极101的宽度方向的两侧；出风管2的进风口201也可与单独设置的风机相连。

当受电电极101上存在积冰5时，出风管2的吹风动作无法移除积冰5，因此，本实施例中，受电电极101的侧面及下端面上固定有加热片301，加热片301外设有保护壳3，避免加热片301的损坏，保护壳3内还设有用于侦测受电电极101上是否存在积冰5的结冰传感器，当结冰传感器感应到受电电极101上存在冰雪时，结冰传感器发出反馈信号，启动加热片301将受电电极101上的冰雪融化蒸发以达到除冰的目的。其中，加热片301、保护壳3、结冰传感器及为加热片301供电的线路302构成加热部件。

本实施例中，为了减少由于出风管2的持续开启所造成的能源消耗，因此吹风口202处设有一个红外发射器203，受电电极101远离出风管2的一侧设有红外接收器204，红外发射器203与红外接收器204的连线贯穿受电电极101的两侧，受电弓1还包括与红外接收器信号连接的控制器，当红外接收器204因为树叶4等异物的存在未能接收到全部的从红外发射器203发射的红外信号时，控制器控制吹风口202吹风将受电电极101上的异物吹离受电电极101的表面，其中红外发射器203构成发射器，红外接收器204构成接收器，发射器和接收器构成用于检测受电电极101上的异物并与受电电极101一一对应设置的感应部件。当然，在其他实施例中，发射器和接收器可以采用激光或脉冲的发射器和接收器。

车辆在充电开始前，红外发射器203发出的信号被红外接收器204接收，同时结冰传感器没有发出反馈信号，判断此时受电电极101上不存在异物，充电弓6下降，使充电电极601和受电电极101接触，缓冲弹簧102在压力作用下压缩，充电电极601和受电电极101实现可靠的面接触，进入正常充电流程。

当红外接收器204接收不到红外发射器203发出的信号，同时结冰传感器没有反馈信号，则判断受电电极101上存在树叶等异物，此时，吹风口向受电电极101吹风，将受电电极101上的异物吹除，当红外接收器204接收到红外发射器203发出的信号时，停止吹风，充电弓6下降，进入正常的充电流程。

如果红外接收器204能够接收到红外发射器203发出的信号而结冰传感器发出反馈信号时，则判断受电电极101上有冰雪覆盖，此时加热片301开启工作，加热片301散发热量消融冰雪，同时进风口201吹风将冰雪融化产生的水渍吹干，当结冰传感器不再发出反馈信号时，停止加热和吹风，充电弓6下降，进入正常充电流程。

当红外接收器204没有接收到红外发射器203发出的信号同时结冰传感器也发出反馈信号，则判断受电电极101上有异物和积冰5，此时加热片开启工作，加热片消融积冰5，吹风口吹走树叶4等异物并吹干水渍，当红外接收器204接收到红外发射器203发出的信号并且结冰传感器不再发出反馈信号时，停止加热和吹风，充电弓6下降，进入正常充电流程。

采用吹风清洁只是本发明的一种优选的方式，还可用喷水和加热相匹配来打扫受电电极101上的异物。

本发明的车辆的具体实施例2，与本发明的车辆的具体实施例1的区别仅在于：出风管设置在受电电极沿宽度方向延伸的两侧。

本发明的车辆的具体实施例3，与本发明的车辆的具体实施例1的区别仅在于：出风管中设有加热丝，通过将热风送至受电电极表面将冰雪融化。

本发明的车辆的具体实施例4，与本发明的车辆的具体实施例1的区别仅在于：发射器采用激光发射器或脉冲发射器，接收器采用激光接收器或脉冲接收器。

本发明的车辆的具体实施例5，与本发明的车辆的具体实施例1的区别仅在于：出风管的进风口通过管路连接另外设置的风机。

本发明的车辆的具体实施例6，与本发明的车辆的具体实施例1的区别仅在于：受电电极上设有压力传感器，当压力传感器侦测到受电电极上的压力出现变化时，通过吹风口或加热片将受电电极上的异物吹走或消融。

本发明的充电装置的具体实施例，所述充电装置包括一个充电弓和一个受电弓，充电弓通过立式底座固定在地面上并离地一定高度，充电弓的下端面设有充电电极，所述受电弓与本发明的车辆的具体实施例1-6中任一个所述的受电弓相同，不再赘述。

本发明的电弓的具体实施例，所述电弓与本发明的车辆的具体实施例1-6中任一个所述的受电弓相同，不再赘述。