CN110203084A - 轨道车辆的充电装置及轨道交通系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轨道车辆的充电装置及轨道交通系统，充电装置包括：充电刀和充电轨，充电刀与轨道车辆的蓄能装置电连接，充电轨包括第一充电板和第二充电板，第一充电板和第二充电板间隔设置构造出槽体，第一充电板和第二充电板均包括沿轨道车辆的行驶方向依次电相连的多段段板。根据本发明的轨道车辆的充电装置，当充电刀进入槽体内时，充电刀与第一充电板和第二充电板电连接，以对轨道车辆的蓄能装置进行充电。而且多段段板可以延长充电刀与第一充电板和第二充电板的接触距离，从而可以使轨道车辆在行驶的过程中对蓄能装置充入足够的电量。

Description

轨道车辆的充电装置及轨道交通系统

技术领域

本发明涉及轨道车辆技术领域，具体而言，尤其涉及一种轨道车辆的充电装置及轨道交通系统。

背景技术

轨道车辆通常采用柔性接触网取电方式，利用弓网或靴轨接触充电，该取电方式沿途全线布置电网，取电方式投资成本普遍较高，对此，采用储能充电式的小型短距离运输电力机车发展潜力巨大。

相关技术中，新能源汽车采用在路面设置槽道对汽车进行充电，该技术方案刀槽实为路面槽道下方安装凹型弧面槽，受电器与弧面槽接触充电，然而安装于车体的充电受流接触器结构复杂，重量大，影响了车体续航里程，而且该技术方案不适应于轨道车辆上使用。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种轨道车辆的充电装置，所述充电装置具有结构简单、稳定可靠的优点。

本发明还提出一种轨道交通系统，所述轨道交通系统包括上述所述的轨道车辆的充电装置。

根据本发明实施例的轨道车辆的充电装置，包括：充电刀，所述充电刀与所述轨道车辆的蓄能装置电连接；和充电轨，所述充电轨包括第一充电板和第二充电板，所述第一充电板和所述第二充电板均与电源连接，所述第一充电板和所述第二充电板间隔设置构造出槽体，当所述充电刀进入所述槽体时，所述充电刀与所述第一充电板和所述第二充电板均电连接，所述第一充电板和所述第二充电板均包括沿所述轨道车辆的行驶方向依次电相连的多段段板。

根据本发明实施例的轨道车辆的充电装置，通过与轨道车辆的蓄能装置连接充电刀，当充电刀进入槽体内时，充电刀与第一充电板和第二充电板电连接，从而使蓄能装置与电源连通，以对轨道车辆的蓄能装置进行充电。而且，通过将第一充电板和第二充电板设置为沿轨道车辆的行驶方向依次相连的多段段板，可以延长充电刀与第一充电板和第二充电板的接触距离，从而可以使轨道车辆在行驶的过程中对蓄能装置充入足够的电量，使轨道车辆有足够的能量运行更远的距离。

根据本发明的一些实施例，相邻的两段所述段板可移动地电连接。

在本发明的一些实施例中，相邻的两段所述段板中的一个设有第一延伸板、另一个设有间隔设置的第二延伸板，第一延伸板和第二延伸板朝向彼此的端部延伸,且第一延伸板伸入到第二延伸板之间,以使相邻的两段所述段板可移动地连接。

根据本发明的一些实施例，所述槽体具有进入端，所述充电刀适于从所述进入端进入所述槽体并从另一端脱离所述槽体，当所述充电刀进入所述槽体时，所述充电刀与所述第一充电板和所述第二充电板均电连接，当所述充电刀脱离所述槽体时，所述充电刀与所述第一充电板和所述第二充电板断开电连接。

根据本发明的一些实施例，所述充电轨还包括：壳体，所述第一充电板和所述第二充电板均通过连接组件与所述壳体相连，且所述第一充电板和所述第二充电板均相对所述壳体可移动；当所述充电刀进入所述槽体时，所述充电刀止抵所述第一充电板和所述第二充电板使得所述第一充电板和所述第二充电板朝向远离彼此的方向移动，当所述充电刀脱离所述槽体时，所述第一充电板和所述第二充电板朝向靠近彼此的方向移动。

在本发明的一些实施例中，所述连接组件包括：外筒，所述外筒与所述壳体连接；内筒，所述内筒的第一端可滑动地内套于所述外筒，所述内筒的第二端与所述第一充电板或所述第二充电板连接；和弹性件，所述弹性件的一端定位在所述外筒上，所述弹性件的另一端定位在相应的所述第一充电板或所述第二充电板上。

根据本发明的一些实施例，所述连接组件还包括：铰接组件，所述铰接组件的一端与所述第一充电板或所述第二充电板连接，所述铰接组件的另一端通过销与所述内筒的所述第二端可转动地连接，所述弹性件的另一端止抵在所述铰接组件上。

在本发明的一些实施例中，所述连接组件还包括：限位块，所述限位块与所述内筒的所述第一端连接，所述限位块具有位于所述外筒外侧的限位部，所述限位部适于止抵在所述外筒上以限制所述内筒的移动位移。

进一步地，所述限位部与所述外筒之间具有缓冲件。

根据本发明的一些实施例，所述充电轨还包括：防护罩，所述壳体设有伸缩孔，所述内筒的所述第一端穿过所述伸缩孔并内套于所述防护罩。

在本发明的一些实施例中，所述第一充电板和所述第二充电板板均包括沿所述轨道车辆的行驶方向依次相连的多段段板。

进一步地，相邻的两段所述段板可移动地电连接。

根据本发明的一些实施例，相邻的两段所述段板中的一个设有第一延伸板，另一个设有间隔设置的第二延伸板，第一延伸板和第二延伸板朝向彼此的端部延伸且第一延伸板伸入到第二延伸板之间以使相邻的两段所述段板可移动地连接。

在本发明的一些实施例，位于所述进入端处，所述第一充电板和所述第二充电板朝向远离彼此的方向弯折。

根据本发明实施例的轨道交通系统，包括：轨道车辆，所述轨道车辆设有蓄能装置；充电装置，所述充电装置为上述所述的充电装置，所述充电刀设在所述轨道车辆上且与所述蓄能装置电连接，所述充电轨位于所述轨道车辆的外部。

根据本发明实施例的轨道交通系统，通过与轨道车辆的蓄能装置连接充电刀，当充电刀从进入端进入槽体内时，充电刀与第一充电板和第二充电板电连接，从而使蓄能装置与电源连通，以对轨道车辆的蓄能装置进行充电；当充电刀脱离槽体时，蓄能装置与电源断开，完成对蓄能装置的充电。而且，充电刀可以随车辆的行驶从进入端进入槽体并从另一端脱离槽体，结构简单，操作方便。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的轨道车辆的充电装置的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的轨道车辆的充电装置的局部结构示意图；

图3是根据本发明实施例的轨道车辆的充电装置的局部结构剖视图；

图4是根据本发明实施例的轨道车辆的充电装置的局部结构示意图；

图5是图4中圈示的A部分的局部放大图；

图6是根据本发明实施例的轨道车辆的充电装置的局部结构示意图；

图7是根据本发明实施例的轨道车辆的充电装置的局部结构示意图；

图8是根据本发明实施例的轨道车辆的充电装置的局部结构示意图；

图9是根据本发明实施例的轨道车辆的充电装置的局部结构示意图；

图10是根据本发明实施例的轨道车辆的充电装置的局部结构示意图；

图11是根据本发明实施例的轨道车辆的充电装置的局部结构示意图；

图12是根据本发明实施例的轨道车辆的充电装置的局部结构示意图；

图13是根据本发明实施例的轨道车辆的充电装置的局部结构示意图；

图14是根据本发明实施例的轨道车辆的充电装置的局部结构剖视图；

图15是根据本发明实施例的轨道车辆的充电装置的局部结构剖视图；

图16是根据本发明实施例的轨道车辆的充电装置的局部结构示意图；

图17是图16中圈示的B部分的局部放大图；

图18是根据本发明实施例的轨道车辆的充电装置的局部结构示意图。

附图标记：

充电装置100，

充电刀10，连接部110，本体部120，导向斜面121，

充电轨20，第一充电板210，第二充电板220，段板200，第一延伸板201，第二延伸板202，电缆连接块203，缓冲垫204，槽体230，进入端231，壳体240，伸缩孔241，连接组件250，外筒251，内筒252，第一端2521，第二端2522，弹性件253，铰接组件260，销261，限位块270，限位部271，缓冲件272，防护罩280，保护罩290。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1-图18描述根据本发明实施例的轨道车辆的充电装置100及轨道交通系统。

如图1所示，根据本发明实施例的轨道车辆的充电装置100，充电装置100包括：充电刀10和充电轨20。

具体而言，如图1-图3所示，充电刀10与轨道车辆的蓄能装置电连接，充电轨20包括第一充电板210和第二充电板220，第一充电板210和第二充电板220均与电源连接，第一充电板210和第二充电板220间隔设置构造出槽体230，当充电刀10进入槽体230时，充电刀10与第一充电板210和第二充电板220均电连接。

如图4所示，第一充电板210和第二充电板220均包括沿轨道车辆的行驶方向依次电相连的多段段板200。由此，通过将第一充电板210和第二充电板220设置为依次相连的多段段板200，可以延长充电刀10与第一充电板210和第二充电板220的接触距离，从而可以使轨道车辆在行驶的过程中对蓄能装置充入足够的电量，使轨道车辆有足够的能量运行更远的距离。

需要说明的是，槽体230可以沿轨道车辆的行驶方向延伸。当轨道车辆行驶至充电轨20时，充电刀10可以随轨道车辆移动并进入槽体230内，使充电刀10与第一充电板210和第二充电板220之间电连接。由此，通过充电刀10与充电轨20之间的电连接可以使轨道车辆的蓄能装置与电源连通，从而可以对轨道车辆的蓄能装置进行充电。

特别的，可以当充电刀10进入与槽体230并与第一充电板210和第二充电板220接触后，控制连通电源与第一充电板210和第二充电板220；当充电刀10脱离槽体230并与第一充电板210和第二充电板220分离前，控制断开电源与第一充电板210和第二充电板220。由此，可以避免充电刀10与第一充电板210和第二充电板220滑移接触前后拉弧打火的现象。

根据本发明实施例的轨道车辆的充电装置100，通过与轨道车辆的蓄能装置连接充电刀10，当充电刀10进入槽体230内时，充电刀10与第一充电板210和第二充电板220电连接，从而使蓄能装置与电源连通，以对轨道车辆的蓄能装置进行充电。而且，通过将第一充电板210和第二充电板220设置为沿轨道车辆的行驶方向依次相连的多段段板200，可以延长充电刀10与第一充电板210和第二充电板220的接触距离，从而可以使轨道车辆在行驶的过程中对蓄能装置充入足够的电量，使轨道车辆有足够的能量运行更远的距离。

根据本发明的一些实施例，相邻的两段段板200可移动地电连接。如图4和图5所示，相邻的两段段板200之间通过电缆连接块203电连接，使相邻的两段段板200串联。而且，相邻的两段段板200之间的连接处具有间隙，从而可以使相邻的两段段板200之间发生相对移动。需要说明的是，轨道车辆在行驶的过程中可能发生某一方向的偏移，通过使相邻段板200之间可移动地电连接，可以使轨道车辆在相邻段板200之间的连接处顺利过渡，提高了充电装置100充电的稳定性。

根据本发明的一些实施例，如图4-图11所示，相邻的两段所述段板200中的一个设有第一延伸板201，另一个设有间隔设置的第二延伸板202，第一延伸板201和第二延伸板202朝向彼此的端部延伸且第一延伸板201伸入到第二延伸板202之间以使相邻的两段所述段板200可移动地连接。需要说明的是，如图7所示，第一延伸板201伸入间隔设置的两个第二延伸板202的间隙之间，第一延伸板201与第二延伸板202之间具有间隙而不接触，从而可以使相邻的两段段板200之间相互移动，以便于充电刀10在相邻段板200之间的过渡。

如8所示，轨道车辆正常行驶并带动充电刀10从具有间隔设置的第二延伸板202的段板200向具有第一延伸板201的段板200过渡；如图9所示，当轨道车辆朝向图示中的段板200偏移时，具有第二延伸板202的段板200被充电刀10挤压朝向远离具有第一延伸板201的段板200的方向移动，而未与充电刀10接触的具有第一延伸板201的段板200处于正常位置，且第一延伸板201可以引导充电刀10从具有第二延伸板202的段板200顺利过渡到具有第一延伸板201的段板200上。当充电刀10过渡至具有第一延伸板201的段板200上时，第二延伸板202在弹性恢复力下恢复至正常位置。相似地，如图10所示，当轨道车辆朝向另一方向偏移时，第一延伸板201和第二延伸板202同样可以引导充电刀10在相邻段板200之间的平稳过渡，提高了充电装置100充电的稳定性和可靠性。

根据本发明的另一些实施例，如图12和图13所示，相邻的两段段板200中的一个设有第一延伸板201，另一个设有第二延伸板202，第一延伸板201和第二延伸板202沿上下方向间隔设置。如图12所示，相邻两段段板200上的第一延伸板201和第二延伸板202可以朝向同一方向外倾，多组段板200的第一延伸板201和第二延伸板202也可以交错朝不同方向外倾。

根据本发明的一些实施例，230槽体具有进入端231，充电刀10适于从进入端231进入槽体230并从另一端脱离槽体230，当充电刀10进入所述槽体230时，充电刀10与第一充电板210和第二充电板220均电连接，当充电刀10脱离槽体230时，充电刀10与第一充电板210和第二充电板220断开电连接。由此，当需要对车辆的蓄能装置进行充电时，充电刀10可以随着车辆的移动从进入端231进入槽体230以与第一充电板210和第二充电板220电连接以对蓄能装置进行充电；当完成对车辆的蓄能装置的充电时，充电刀10可以随着车辆的移动从另一端脱离槽体230，结构简单、操作方便。

根据本发明的一些实施例，第一充电板210和第二充电板220沿车辆的行驶方向延伸，第一充电板210和第二充电板220可以平行设置，也可以相对倾斜设置，例如，沿由上至下的方向，第一充电板210和第二充电板220可以朝向靠近彼此的方向倾斜延伸，或沿由下至上的方向，第一充电板210和第二充电板220可以朝向靠近彼此的方向倾斜延伸。第一充电板210和第二充电板220可以大致形成为矩形板，第一充电板210和第二充电板220相对的表面可以构造为平面也可以为曲面。

在本发明的一些实施例中，第一充电板210和第二充电板220的横截面可以均构造为曲线或折线，且第一充电板210和第二充电板220朝向彼此凸出。

根据本发明的一些实施例，充电轨20可以沿轨道车辆行驶的行驶轨道的延伸方向延伸，充电轨20的延伸长度不小于行驶轨道的延伸长度。换句话说，充电轨20可以沿车辆的行程全程设置。此时，充电刀10可以一直位于槽体230内而不从槽体230脱离，由此，可以在列车的行驶过程中随时对轨道车辆进行充电，使轨道车辆随时保持足够的能量行驶。充电轨20可以设于轨道车辆行驶轨道的两轨道之间，充电刀10可以设于车体底部相应的位置处，以便于充电刀10与充电轨20的配合连接。

在本发明的一些实施例中，充电轨20可以仅设在站台区间内，所述站台区间包括站台以及沿轨道长度方向前后各延伸的50-150m。。由此，当车辆进站时，轨道车辆行驶至充电轨20，充电刀10可以随轨道车辆移动并从进口端231进入槽体230内，使充电刀10与第一充电板210和第二充电板220之间电连接。由此，通过充电刀10与充电轨20之间的电连接可以使轨道车辆的蓄能装置与电源连通，从而可以对轨道车辆的蓄能装置进行充电。当轨道车辆离站时，轨道车辆继续行驶，充电刀10随轨道车辆继续运动从而使充电刀10从槽体230脱离，断开轨道车辆的蓄能装置与电源之间的电连接，完成对轨道车辆的蓄能装置的充电。可以理解的是，轨道车辆到站台时，轨道车辆可以停止，此时，充电刀10进入槽体230内并与槽体230保持相对静置，从而可以提高轨道车辆充电的稳定性和可靠性。

根据本发明的一些实施例，如图1-图3所示，充电轨20还可以包括壳体240，第一充电板210和第二充电板220均通过连接组件250与壳体240相连，且第一充电板210和第二充电板220均相对壳体240可移动。由此，一方面，连接组件250可以将第一充电板210和第二充电板220牢固地固定于壳体240；另一方面，连接组件250可以为第一充电板210和第二充电板220提供推力以保证第一充电板210和第二充电板220与充电刀10之间电连接的可靠性和稳定性。

当充电刀10进入槽体230时，充电刀10止抵第一充电板210和第二充电板220使得第一充电板210和第二充电板220朝向远离彼此的方向移动，当充电刀10脱离槽体230时，第一充电板210和第二充电板220朝向靠近彼此的方向移动。

需要说明的是，结合图1-图3所示，当充电刀10从进入端231进入槽体230时，第一充电板210与第二充电板220均与充电刀10接触以实现电连接，同时充电刀10挤压第一充电板210和第二充电板220，使第一充电板210和第二充电板220朝向远离彼此的方向移动；当充电刀10脱离槽体230时，第一充电板210和第二充电板220朝向靠近彼此的方向移动，由此，可以使当充电刀10进入槽体230时，第一充电板210和第二充电板220紧紧夹持充电刀10，提高第一充电板210和第二充电板220与充电刀10之间电连接的可靠性和稳定性。而且，充电装置100的闭合夹持通过连接组件250控制第一充电刀10和第二充电刀10的移动实现，由此，可以简化充电刀10的结构，从而可以减轻轨道车辆的整体重量，使轨道车辆的整体结构更加简洁、轻便。

在本发明的一些实施例中，如图2和图3所示，连接组件250可以包括：外筒251、内筒252和弹性件253。

其中，如图3所示，外筒251与壳体240连接。由此，通过设置外筒251，便于连接组件250与壳体240之间的装配连接。如图3所示，外筒251可以通过螺栓与壳体240固定装配。内筒252的第一端2521可滑动地内套于外筒251，内筒252的第二端2522与第一充电板210或第二充电板220连接。由此，可以通过内筒252与外筒251之间的相对滑动，可以带动第一充电板210或第二充电板220的移动。弹性件253的一端定位在外筒251上，弹性件253的另一端定位在相应的第一充电板210或第二充电板220上。由此，在弹性件253的弹性恢复力的作用下，可以驱使内筒252恢复至原始位置。

结合图1-图3所示，当充电刀10进入槽体230内时，充电刀10挤压第一充电板210和第二充电板220，使内筒252沿第二端2522向第一端2521的方向滑动，从而使第一充电板210和第二充电板220朝向彼此远离的方向移动，此时，第一充电板210或第二充电板220挤压相应的弹性件253，使弹性件253发生弹性形变；当充电刀10脱离槽体230时，在弹性件253的弹性恢复力作用下，内筒252沿第一端2521向第二端2522的方向滑动，从而使第一充电板210和第二充电板220朝向靠近彼此的方向移动，以保证下次充电刀10进入槽体230时，第一充电板210和第二充电板220可以夹持充电刀10，提高了第一充电板210和第二充电板220与充电刀10电连接的稳定性和可靠性。

根据本发明的一些实施例，如图3、图16-图18所示，连接组件250还可以包括铰接组件260，铰接组件260的一端与第一充电板210或第二充电板220连接，铰接组件260的另一端通过销261与内筒252的第二端2522可转动地连接，弹性件253的另一端止抵在铰接组件260上。

在本发明的一些实施例中，如图2所示，弹性件253可以为弹簧，在本发明的另一些实施例中，弹性件253也可以为橡胶件或其他弹性件。

需要说明的是，当轨道车辆行驶带动充电刀10从进入端231进入槽体230时，充电刀10与第一充电板210和第二充电板220接触并产生冲击，通过设置铰接组件260，第一充电板210和第二充电板220可以以销261为转轴发生小范围的转动，从而可以缓冲吸收充电刀10对充电轨20产生的冲击，进而可以减轻噪声并延长充电轨20的使用寿命。

需要说明的是，充电刀10刚进入槽体230时，槽体230内第一充电板210和第二充电板110夹持充电刀10的位置，充电刀10挤压第一充电板210和第二充电板220产生一定张角。通过设置铰接组件260，随着充电刀10在槽体230内的移动，第一充电板210和第二充电板220可以通过铰接组件260进行转动调整，从而可以避免槽体230内不同位置处，第一充电板210和第二充电板220移动不同步导致充电刀10移动卡死的现象。

在本发明的一些实施例中，如图3所示，连接组件250还可以包括限位块270，限位块270与内筒252的第一端2521连接。如图3所示，内筒252的第一端2521具有敞开口，敞开口的内周壁上可以设有内螺纹，限位块270伸入敞开口并与内筒252螺纹连接。由此，可以提高限位块270与内筒252固定的牢固性和可靠性。

如图3所示，限位块270具有位于外筒251外侧的限位部271，限位部271适于止抵在外筒251上以限制内筒252的移动位移。如图3所示，限位块270的端部直径大于其余位置处的直径以构造为限位部271，限位部271可以为连接至限位块270端部的螺栓，也可以通过限位块270的端部延伸出翻边构成。通过设置限位部271，可以限制内筒252的移动距离。例如，当内筒252沿从第一端2521向第二端2522的方向运动，当运动至预定距离后，限位部271可以与外筒251的端部止抵，限制内筒252的进一步移动，从而可以防止第一充电板210与第二充电板220发生碰撞而产生噪声和电火花，提高了充电轨20运行的稳定性。

进一步地，如图3所示，限位部271与外筒251之间具有缓冲件272。由此，当内筒252沿第一端2521向第二端2522移动至预定距离时，限位部271与外筒251的端部碰撞止抵，缓冲件272可以缓冲吸收限位部271与外筒251端部之间的碰撞冲击，从而可以降低充电轨20的噪声，并有效避免了了充电轨20中部件的碰撞损坏，延长了限位槽组件的使用寿命。

根据本发明的一些实施例，如图3所示，充电轨20还可以包括防护罩280，壳体240设有伸缩孔241，内筒252的第一端2521穿过伸缩孔241并内套于防护罩280。由此，可以提高壳体240与连接组件250连接的牢固性和可靠性，而且可以起到隔离绝缘的作用，避免充电轨20存在漏电隐患。如图3所示，壳体240可以设置有保护罩290，防护罩280穿过保护罩290上的通孔与外筒251端部螺纹连接，一方面通过该连接施力于保护罩290上使其稳定扣压于壳体240上，另一方面与保护罩290一起共同构成电气防护件，隔离可能裸露的导电体。

在本发明的一些实施例，如图1和图2所示，位于进入端231处，第一充电板210和第二充电板220朝向远离彼此的方向弯折。需要说明的是，轨道车辆在行驶的过程中，轨道车辆可能发生偏移，从而带动充电刀10发生偏移。由此，通过将进入端231处的第一充电板210和第二充电板220朝向彼此远离的方向弯折，可以使进入端231处形成张开的开口，便于充电刀10从进入端231进入槽体230内。需要说明的是，这里所述的进入端231可以理解为按照轨道车辆的行驶方向确定的。可以理解的是，轨道车辆可以反方向行驶，当轨道车辆反方向行驶时，充电轨20的进入端231与轨道车辆正向行驶时相反。

在本发明的一些实施例中，第一充电板210在进入端231的位置处的外倾角为7°至13°，这里所述的“外倾角”可以理解为，第一充电板210的自由端与轨道车辆行驶方向之间且远离第二充电板220的夹角。同样，第二充电板220在进入端231的位置处的外倾角为7°至13°，这里所述的“外倾角”可以理解为，第二充电板220的自由端与轨道车辆行驶方向之间且远离第一充电板210的夹角。

根据本发明实施例的轨道交通系统，包括：轨道车辆和充电装置100。

轨道车辆设有蓄能装置，充电装置100为上述的充电装置100，充电刀10设在轨道车辆上且与蓄能装置电连接，充电轨20位于轨道车辆的外部。

根据本发明实施例的轨道交通系统，通过与轨道车辆的蓄能装置连接充电刀10，当充电刀10从进入端231进入槽体230内时，充电刀10与第一充电板210和第二充电板220电连接，从而使蓄能装置与电源连通，以对轨道车辆的蓄能装置进行充电；当充电刀10脱离槽体230时，蓄能装置与电源断开，完成对蓄能装置的充电。而且，充电刀10可以随车辆的行驶从进入端231进入槽体230并从另一端脱离槽体230，结构简单，操作方便。

下面参照图1-图16以一个具体的实施例详细描述根据本发明实施例的轨道车辆的充电装置100。值得理解的是，下述描述仅是示例性描述，而不是对本发明的具体限制。需要说明的是，这里所述的轨道车辆可以但不局限于为电力机车等。

如图1所示，充电装置100包括：充电刀10和充电轨20。轨道车辆可以通过充电刀10与充电轨20之间的配合进行充电，类似“插座”原理。

其中，充电刀10可以位于轨道车辆的下方，如图1所示，充电刀10包括连接部110和本体部120，连接部110与轨道车辆的蓄能装置电连接，本体部120沿轨道车辆的行驶方向的端部具有导向斜面121。

如图1-图3所示，充电轨20包括：第一充电板210、第二充电板220、壳体240、连接组件250、防护罩280和保护罩290。壳体240为绝缘壳体240，充电轨20通过壳体240与站台固定。

第一充电板210和第二充电板220均焊接有电缆连接块203，第一充电板210和第二充电板220通过电缆连接块203与电源连接，第一充电板210和第二充电板220间隔设置构造出槽体230，槽体230具有进入端231，位于进入端231，第一充电板210和第二充电板220朝向远离彼此的方向弯折。其中，在轨道车辆行驶速度为20-40km/h的站台处，位于进入端231处，第一充电板210和第二充电板220的外倾角为2°至5°；在低于20-40km/h或进站停止的站台处，位于进入端231处，第一充电板210和第二充电板220的外倾角为7°至13°。充电刀10适于从进入端231进入槽体230并从另一端脱离槽体230，当充电刀10进入槽体230时，充电刀10与第一充电板210和第二充电板220均电连接。

如图14和图15所示，第一充电板210和第二充电板220相对的表面的上下端设有缓冲垫204。缓冲垫204由硬度足够的橡胶或其他柔性非金属属材料制成，缓冲垫204高出相应的第一充电板210或第二充电板220表面的高度约为2mm左右。需要说明的是，充电刀10脱离槽体230时，第一充电板210和第二充电板220朝向靠近彼此的方向移动，第一充电板210和第二充电板220上的缓冲垫204可以相互支撑避免第一充电板210和第二充电板220直接接触，以消除碰撞噪音。如图1所示，充电刀10位于槽体230内，充电刀10本体部120的厚度大于连接部110的厚度，本体部120挤压第一充电板210和第二充电板220使第一充电板210和第二充电板220上的缓冲垫204相互分离，其分离间距至少大于连接部110的厚度。

第一充电板210和第二充电板220均包括沿轨道车辆的行驶方向依次相连的多段段板200。相邻的两段段板200中的一个设有第一延伸板201，另一个设有间隔设置的第二延伸板202，第一延伸板201和第二延伸板202均外倾设置，第一延伸板201和第二延伸板202的外倾角与进入端231处第一充电板210和第二充电板220的外倾角一致。第一延伸板201和第二延伸板202朝向彼此的端部延伸且第一延伸板201伸入到第二延伸板202之间，第一延伸板201与第二延伸板202之间具有2mm至5mm的间隙以使相邻的两段段板200可移动地连接。

如图3所示，连接组件250包括：外筒251、内筒252、弹性件253、铰接组件260、限位块270。外筒251为绝缘件，外筒251与壳体240之间通过螺栓连接。内筒252的第一端2521可滑动地内套于外筒251，内筒252的第二端2522通过销261与铰接组件260可转动地连接，铰接组件260的另一端与第一充电板210或第二充电板220焊接。第一充电板210和第二充电板220可以通过铰接组件260实现相对于壳体240的小范围转动。例如，长度为1.5m的段板200，第一充电板210和第二充电板220相对于壳体240可以实现5°左右的转动。

弹性件253为弹簧，弹性件253套设在内筒252上，弹性件253的一端定位在外筒251，弹性件253的另一端定位在铰接组件260上。

限位块270与内筒252的第一端2521螺纹连接，限位块270具有位于外筒251外侧的限位部271，限位部271与外筒251之间具有缓冲件272，限位件适于止抵在外筒251上以限制内筒252的移动位移。壳体240设有伸缩孔241，内筒252的第一端2521穿过伸缩孔241并内套于防护罩280。保护罩290为绝缘件，保护罩290通过防护罩280固定壳体240，以提高充电轨20的绝缘保护效果。

需要说明的是，随着轨道车辆的行驶，当充电刀10进入槽体230时，充电刀10止抵第一充电板210和第二充电板220朝向远离彼此的方向移动，第一充电板210和第二充电板220带动相对应地内筒252相对于外筒251移动，并挤压弹性件253。由于可能存在第一充电板210或第二充电板220上的不同连接组件250难以做到同步压缩变形而存在一定的压缩偏差，会使得同一位置处第一充电板210和第二充电板220形成一定的张角，铰接组件260可让第一充电板210和第二充电板220存在小角度的张角以便顺利滑动。充电刀10与第一充电板210和第二充电板220接触的过程中，轨道车辆的蓄能装置连通电源以对蓄能装置进行充电。

充电刀10快速滑过槽体230后，第一充电板210和第二充电板220在对应的弹性件253的弹性恢复力作用下复位，限位部271与外筒251端部之间的缓冲件272可以缓冲止抵内筒252的进一步移动。从而可以避免第一充电板210和第二充电板220相撞，使第一充电板210和第二充电板220保持间隙存在，以避免撞击声产生。

由此，通过与轨道车辆的蓄能装置连接充电刀10，当充电刀10从进入端231进入槽体230内时，充电刀10与第一充电板210和第二充电板220电连接，从而使蓄能装置与电源连通，以对轨道车辆的蓄能装置进行充电；当充电刀10脱离槽体230时，蓄能装置与电源断开，完成对蓄能装置的充电。而且，充电刀10可以随车辆的行驶从进入端231进入槽体230并从另一端脱离槽体230，结构简单，操作方便。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (12)

1.一种轨道车辆的充电装置，其特征在于，包括：

充电刀，所述充电刀与所述轨道车辆的蓄能装置电连接；和

充电轨，所述充电轨包括第一充电板和第二充电板，所述第一充电板和所述第二充电板均与电源连接，所述第一充电板和所述第二充电板间隔设置构造出槽体，当所述充电刀进入所述槽体时，所述充电刀与所述第一充电板和所述第二充电板均电连接，所述第一充电板和所述第二充电板均包括沿所述轨道车辆的行驶方向依次电相连的多段段板。

2.根据权利要求1所述的轨道车辆的充电装置，其特征在于，相邻的两段所述段板可移动地电连接。

3.根据权利要求2所述的轨道车辆的充电装置，其特征在于，相邻的两段所述段板中的一个设有第一延伸板、另一个设有间隔设置的第二延伸板，第一延伸板和第二延伸板朝向彼此的端部延伸,且第一延伸板伸入到第二延伸板之间,以使相邻的两段所述段板可移动地连接。

4.根据权利要求1所述的轨道车辆的充电装置，所述槽体具有进入端，所述充电刀适于从所述进入端进入所述槽体并从另一端脱离所述槽体，当所述充电刀进入所述槽体时，所述充电刀与所述第一充电板和所述第二充电板均电连接，当所述充电刀脱离所述槽体时，所述充电刀与所述第一充电板和所述第二充电板断开电连接。

5.根据权利要求1所述的轨道车辆的充电装置，其特征在于，所述充电轨还包括：

壳体，所述第一充电板和所述第二充电板均通过连接组件与所述壳体相连，且所述第一充电板和所述第二充电板均相对所述壳体可移动；

当所述充电刀进入所述槽体时，所述充电刀止抵所述第一充电板和所述第二充电板使得所述第一充电板和所述第二充电板朝向远离彼此的方向移动，当所述充电刀脱离所述槽体时，所述第一充电板和所述第二充电板朝向靠近彼此的方向移动。

6.根据权利要求5所述的轨道车辆的充电装置，其特征在于，所述连接组件包括：

外筒，所述外筒与所述壳体连接；

内筒，所述内筒的第一端可滑动地内套于所述外筒，所述内筒的第二端与所述第一充电板或所述第二充电板连接；和

弹性件，所述弹性件的一端定位在所述外筒上，所述弹性件的另一端定位在相应的所述第一充电板或所述第二充电板上。

7.根据权利要求6所述的轨道车辆的充电装置，其特征在于，所述连接组件还包括：

铰接组件，所述铰接组件的一端与所述第一充电板或所述第二充电板连接，所述铰接组件的另一端通过销与所述内筒的所述第二端可转动地连接，

所述弹性件的另一端止抵在所述铰接组件上。

8.根据权利要求7所述的轨道车辆的充电装置，其特征在于，所述连接组件还包括：

限位块，所述限位块与所述内筒的所述第一端连接，所述限位块具有位于所述外筒外侧的限位部，所述限位部适于止抵在所述外筒上以限制所述内筒的移动位移。

9.根据权利要求8所述的轨道车辆的充电装置，其特征在于，所述限位部与所述外筒之间具有缓冲件。

10.根据权利要求9所述的轨道车辆的充电装置，其特征在于，所述充电轨还包括：防护罩，所述壳体设有伸缩孔，所述内筒的所述第一端穿过所述伸缩孔并内套于所述防护罩。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的轨道车辆的充电装置，其特征在于，位于所述进入端处，所述第一充电板和所述第二充电板朝向远离彼此的方向弯折。

12.一种轨道交通系统，其特征在于，包括：

轨道车辆，所述轨道车辆设有蓄能装置；

充电装置，所述充电装置为根据权利要求1-11中任一项所述的充电装置，所述充电刀设在所述轨道车辆上且与所述蓄能装置电连接，所述充电轨位于所述轨道车辆的外部。