一种超导无接触式超级充电设备

技术领域

本发明涉及电动汽车充电技术领域，具体为一种超导无接触式超级充电设备。

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。目前，电动汽车多采用超级电容充电方式进行快速充电。充电装置、电动汽车和受电弓构成一个充电系统，以实现对电动汽车的充电。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。在充电系统中，受电弓是必不可少的组成部分。

受电弓极板与充电架极板之间在对接充电时，受电弓极板不能自适应地调整高度使之与充电架极板稳定接触，导致受电弓极板和充电架极板间为线接触、点接触等非面接触状态，在充电时会产生电弧或电火花，同时在750V和1000A的大电压和大电流作用下，线接触、点接触等非面接触区域热量快速集聚，温度快速升高，会损坏受电弓和充电架，这会严重影响充电的安全性和可靠性，严重时可能会烧坏电极，甚至会损坏车辆。

根据专利号为CN105416075B所述的一种受电弓和采用该受电弓的电动汽车，在使用时自适应地调整受电弓极板的倾斜角度，但是不能精准的对车体顶部汇流装置与受电弓的位置和角度进行探测，不能精准的进行定位，并且车体顶部容易会有杂质残留，影响正常充电的效果。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种超导无接触式超级充电设备，解决了上述提出的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种超导无接触式超级充电设备，包括充电支架，所述充电支架的表面设置有位置机械检测机构，所述充电支架的顶部固定连接有收容框架，所述收容框架的内腔通过驱动机构驱动有受电弓，所述充电支架的一侧设置有投射仪，通过投射仪在地面投射出图案示意司机将车体停到合适的间距内，保证前后偏差不会过大，投射仪为现有结构故并不赘述；

机械检测机构包括固定在充电支架一侧的驱动气缸，所述驱动气缸活塞杆的一端通过转动件转动连接有角度探测杆，活塞杆的伸出端内置有LMC-X-0040-1/-2型测距传感器来检测活塞杆伸出的长度，所述角度探测杆的一侧固定连接有与车体的侧边接触的弹性橡胶圈，弹性橡胶圈的收缩范围在2cm以内，所述转动件内置有角度探测传感器，型号为p2500角度传感器，通过角度探测传感器实时监测转动件的最终倾角，通过角度探测杆伸出后与车体的侧边接触，然后在推力的作用下，弹性橡胶圈都抵接在车体的侧边，此时角度探测杆的倾角与车体与充电支架形成的倾角一致，检测出车体顶部充电位置与受电弓之间的位置误差，然后通过芯片收集；

驱动机构包括在收容框架内腔滑动设置通过传动组件驱动的剪刀式伸缩机构，所述剪刀式伸缩机构的底部通过旋转动力组件与受电弓的顶部固定连接，通过角度探测杆探测到车体的位置后，然后通过丝杠传动组件驱动受电弓左右移动，通过旋转动力组件驱动受电弓旋转保持与车体上方充电位置角度一致，然后通过剪刀式伸缩机构驱动受电弓下降与车体接触进行供电，通过机械式结构探测角度，检测更加精准，可以快速的对受电弓的位置进行调节，即使在车辆未停入指定位置的情况下，通过自适应的调节，保证了受电弓的弓头与车辆上的汇流装置能够良好的进行接触。

作为本发明进一步的方案：旋转动力组件包括固定在剪刀式伸缩机构下方的连接罩，所述受电弓的顶部设置有在连接罩内腔旋转设置的凸出端，且连接罩与剪刀式伸缩机构的连接处设有弹簧缓冲机构，在剪刀式伸缩机构带动受电弓下降时，受电弓与车体顶部汇流装置接触，通过弹簧缓冲机构的调节，受电弓极板与车体顶部汇流装置，在接触压力的作用下，受电弓极板可倾斜一定角度，使其与车体顶部汇流装置能完全贴合，所述连接罩的顶部固定连接有驱动电机，所述驱动电机通过齿轮组与受电弓传动连接，齿轮组包括固定在驱动电机输出轴端的主动齿轮和固定在受电弓顶部传动轴表面的从动齿轮，通过驱动电机驱动齿轮组，带动受电弓在连接罩内左右转动调节角度直至与汇流装置的顶部贴合。

作为本发明进一步的方案：传动组件为丝杠传动组件，丝杠与剪刀式伸缩机构顶部连接块螺纹连接，通过动力电机驱动丝杠转动，带动剪刀式伸缩机构在收容框架内可以左右移动调节位置。

作为本发明进一步的方案：所述角度探测杆的顶部通过连接支架固定连接有气喷头，所述充电支架的顶部固定连接有气泵，所述气泵的输出端通过导向管道与气喷头连通，在角度探测杆对车体进行角度检测时，通过连接支架带动气喷头随动，气喷头的喷嘴朝下倾斜设置，可以对准车顶的汇流装置，然后通过气泵进行供气，可以对车体的顶部进行吹气清扫，将顶部可能存在的落叶等脏污除去，防止在充电过程中，影响正常充电效果，并且可以防止温度过高导致落叶燃烧形成安全隐患。

作为本发明进一步的方案：所述气泵的抽气端通过管道与收容框架的内腔连通，在对气喷头进行供气的时候，可以对收容框架内部进行换气进行散热，防止内部热量聚集温度过高，有效的对动力进行利用，并且在收容框架内部温度过高时，可以进行主动散热。

作为本发明进一步的方案：受电弓的外围固定连接有导向框架，所述导向框架的顶部开设有与收容框架的内腔适配的导向斜面，且导向框架的顶部包覆有橡胶垫，通过导向框架的设置，可以使得在收回受电弓的时候防止受电弓边缘与收容框架撞击导致损坏，并且通过导向框架进行密封，可以防止蚊虫飞入其中，造成内部发生故障。

本发明与现有技术相比具备以下有益效果：

1、本发明，通过机械式结构探测角度，检测更加精准，可以快速的对受电弓的位置进行调节，即使在车辆未停入指定位置的情况下，通过自适应的调节，保证了受电弓的弓头与车辆上的汇流装置能够良好的进行接触。

2、本发明，通过弹簧缓冲机构的调节，受电弓极板与车体顶部汇流装置，在接触压力的作用下，受电弓极板可倾斜一定角度，使其与车体顶部汇流装置能完全贴合。

3、本发明，在角度探测杆对车体进行角度检测时，通过连接支架带动气喷头随动，气喷头的喷嘴朝下倾斜设置，可以对准车顶的汇流装置，然后通过气泵进行供气，可以对车体的顶部进行吹气清扫，将顶部可能存在的落叶等脏污除去，防止在充电过程中，影响正常充电效果，并且可以防止温度过高导致落叶燃烧形成安全隐患。

4、本发明，通过导向框架的设置，可以使得在收回受电弓的时候防止受电弓边缘与收容框架撞击导致损坏，并且通过导向框架进行密封，可以防止蚊虫飞入其中，造成内部发生故障。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明位置机械检测机构的结构俯视图；

图3为本发明位置机械检测机构检测状态的结构俯视图；

图4为本发明图1中A处的局部放大图；

图5为本发明图1中B处的局部放大图。

图中：1、充电支架；2、收容框架；3、丝杠传动组件；4、连接块；5、连接罩；6、受电弓；7、导向框架；9、驱动电机；10、主动齿轮；11、从动齿轮；12、驱动气缸；13、气泵；14、转动件；15、角度探测杆；16、弹性橡胶圈；17、连接支架；18、气喷头；19、导向管道；20、剪刀式伸缩机构。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种超导无接触式超级充电设备，包括充电支架1，充电支架1的表面设置有位置机械检测机构，充电支架1的顶部固定连接有收容框架2，收容框架2的内腔通过驱动机构驱动有受电弓6，充电支架1的一侧设置有投射仪，通过投射仪在地面投射出图案示意司机将车体停到合适的间距内，保证前后偏差不会过大，投射仪为现有结构故并不赘述；

机械检测机构包括固定在充电支架1一侧的驱动气缸12，驱动气缸12活塞杆的一端通过转动件14转动连接有角度探测杆15，活塞杆的伸出端内置有LMC-X-0040-1/-2型测距传感器来检测活塞杆伸出的长度，角度探测杆15的一侧固定连接有与车体的侧边接触的弹性橡胶圈16，弹性橡胶圈16的收缩范围在2cm以内，转动件14内置有角度探测传感器，型号为p2500角度传感器，通过角度探测传感器实时监测转动件14的最终倾角，通过角度探测杆15伸出后与车体的侧边接触，然后在推力的作用下，弹性橡胶圈16都抵接在车体的侧边，此时角度探测杆15的倾角与车体与充电支架1形成的倾角一致，检测出车体顶部充电位置与受电弓6之间的位置误差，然后通过芯片收集；

驱动机构包括在收容框架2内腔滑动设置通过传动组件驱动的剪刀式伸缩机构20，剪刀式伸缩机构20的底部通过旋转动力组件与受电弓6的顶部固定连接，通过角度探测杆15探测到车体的位置后，然后通过丝杠传动组件3驱动受电弓6左右移动，通过旋转动力组件驱动受电弓6旋转保持与车体上方充电位置角度一致，然后通过剪刀式伸缩机构20驱动受电弓6下降与车体接触进行供电，通过机械式结构探测角度，检测更加精准，可以快速的对受电弓6的位置进行调节，即使在车辆未停入指定位置的情况下，通过自适应的调节，保证了受电弓6的弓头与车辆上的汇流装置能够良好的进行接触。

旋转动力组件包括固定在剪刀式伸缩机构20下方的连接罩5，受电弓6的顶部设置有在连接罩5内腔旋转设置的凸出端，且连接罩5与剪刀式伸缩机构20的连接处设有弹簧缓冲机构，在剪刀式伸缩机构20带动受电弓6下降时，受电弓6与车体顶部汇流装置接触，通过弹簧缓冲机构的调节，受电弓6极板与车体顶部汇流装置，在接触压力的作用下，受电弓6极板可倾斜一定角度，使其与车体顶部汇流装置能完全贴合，连接罩5的顶部固定连接有驱动电机9，驱动电机9通过齿轮组与受电弓6传动连接，齿轮组包括固定在驱动电机9输出轴端的主动齿轮10和固定在受电弓6顶部传动轴表面的从动齿轮11，通过驱动电机9驱动齿轮组，带动受电弓6在连接罩5内左右转动调节角度直至与汇流装置的顶部贴合。

传动组件为丝杠传动组件3，丝杠与剪刀式伸缩机构20顶部连接块4螺纹连接，通过动力电机驱动丝杠转动，带动剪刀式伸缩机构20在收容框架2内可以左右移动调节位置。

角度探测杆15的顶部通过连接支架17固定连接有气喷头18，充电支架1的顶部固定连接有气泵13，气泵13的输出端通过导向管道19与气喷头18连通，在角度探测杆15对车体进行角度检测时，通过连接支架17带动气喷头18随动，气喷头18的喷嘴朝下倾斜设置，可以对准车顶的汇流装置，然后通过气泵13进行供气，可以对车体的顶部进行吹气清扫，将顶部可能存在的落叶等脏污除去，防止在充电过程中，影响正常充电效果，并且可以防止温度过高导致落叶燃烧形成安全隐患。

气泵13的抽气端通过管道与收容框架2的内腔连通，在对气喷头18进行供气的时候，可以对收容框架2内部进行换气进行散热，防止内部热量聚集温度过高，有效的对动力进行利用，并且在收容框架2内部温度过高时，可以进行主动散热。

受电弓6的外围固定连接有导向框架7，导向框架7的顶部开设有与收容框架2的内腔适配的导向斜面，且导向框架7的顶部包覆有橡胶垫，通过导向框架7的设置，可以使得在收回受电弓6的时候防止受电弓6边缘与收容框架2撞击导致损坏，并且通过导向框架7进行密封，可以防止蚊虫飞入其中，造成内部发生故障。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。