КОНТАКТНЫЙ БЛОК ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, РАБОТАЮЩЕГО НА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ БАТАРЕЕ Российский патент 2020 года по МПК B60L50/60 B60L53/16 H01R13/14 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к контактному блоку для системы быстрой зарядки для транспортных средств с электрическим приводом, в частности электрических автобусов (электробусов) или подобных транспортных средств, причем система быстрой зарядки содержит устройство зарядного контакта и контактное устройство с держателем контактных блоков, причем держатель контактных блоков содержит контактный блок, причем зарядный контакт устройства зарядного контакта выполнен с возможностью образования контакта с контактным блоком для образования контактной пары, причем контактное устройство содержит устройство позиционирования, причем держатель контактных блоков выполнен с возможностью позиционирования относительно устройства зарядного контакта посредством устройства позиционирования так, что предусмотрена возможность установления электропроводящего соединения между транспортным средством и стационарной зарядной станцией, причем контактный блок содержит контактный элемент, причем контактный элемент выполнен с возможностью перемещения по направляющей контактного элемента контактного блока в направлении своей продольной оси относительно держателя контактных блоков, причем контактный блок содержит подключающий провод для соединения с транспортным средством.

Уровень техники

Такие контактные блоки уже известны в уровне техники и регулярно применяются в качестве конструктивного узла контактного устройства для быстрой зарядки транспортных средств с электрическим приводом на остановке или на остановочном пункте. Используемые в перевозках на близкое расстояние транспортные средства с электрическим приводом, такие как, например, автобусы, помимо прочего могут непрерывно снабжаться электроэнергией через воздушную контактную сеть. Однако это возможно только при условии наличия и поддержания системы воздушной контактной сети. Для использования преимуществ электрического привода и без применения воздушной контактной сети, общественный транспорт известным образом оснащают батареями или иными типами накопителей энергии. Длительная эксплуатация транспортного средства может быть обеспечена за счет того, что во время стоянки транспортного средства на остановке осуществляется быстрая зарядка батарей.

В уровне техники известны различные системы быстрой зарядки для установления электропроводящего соединения между стационарной зарядной станцией в области остановки и транспортным средством (электробусом). Так на крыше электробуса может быть расположен так называемый токоприемник с контактной накладкой, причем в области остановки над дорогой подвешен рельс, расположенный вдоль направления движения электробуса. Во время стоянки электробуса на остановке токоприемник перемещается с крыши автобуса вверх на рельс, за счет чего на время предусмотренной стоянки электробуса на остановке устанавливается электрическое соединение, так что в этот период времени может быть осуществлена быстрая зарядка. Однако для создания зарядной цепи требуется наличие, в частности, двух независимых друг от друга токоприемников и соответствующих контактных областей на рельсе.

Контактные элементы также могут быть необходимы, например, для управления, заземления или передачи данных. В этом случае на контактном устройстве токоприемника или системы быстрой зарядки располагают несколько контактных элементов, которые могут быть выполнены с возможностью образования контакта с соответствующим числом элементов зарядного контакта, которые расположены в направлении движения электробуса и могут быть выполнены, например, из параллельных рельсов. Таким образом, может быть создано большее число контактных пар.

Из патентного документа WO 2015/01887 А1 известна система быстрой зарядки, в которой устройство зарядного контакта в виде крыши входит в контакт с выполненным соответствующим образом держателем контактных блоков контактного устройства. Держатель контактных блоков переводится в контактное положение за счет того, что контактные элементы в держателе контактных блоков выполнены с возможностью скольжения вдоль крышеобразных скатов устройства зарядного контакта, таким образом, что держатель контактных блоков центрируется в устройстве зарядного контакта.

Контактные элементы в каждом случае являются частью контактного блока, который жестко закреплен на держателе контактных блоков. Каждый контактный блок содержит направляющую контактного элемента, внутри которой соответствующий контактный элемент установлен подпружиненным образом с возможностью перемещения относительно держателя контактных блоков в направлении своей продольной оси. Таким образом становится возможным компенсировать возможное угловое смещение при сведении держателя контактных блоков и устройства зарядного контакта или также наклон автобуса на остановке, возникающий вследствие изменения загрузки или опускания автобуса, и всегда обеспечивать надежный контакт. Соответствующие контактные блоки соединены с транспортным средством одним или несколькими подключающими проводами. В частности, подключающие провода привинчены к направляющей контактного элемента посредством наконечника кабеля. Передача тока тем самым осуществляется, например, от электропроводящего рельса устройства зарядного контакта к контактному элементу и от него через зазор, обеспечивающий возможность перемещения контактного элемента в направляющей контактного элемента, на направляющую контактного элемента, к которой прикреплен подключающий провод.

Для обеспечения надежной передачи тока от контактного элемента к направляющей контактного элемента используют смазку для контактов и контактную ламель или ламинарное кольцо. Недостатком в данном случае является то, что держатель контактных блоков подвержен влиянию факторов окружающей среды, таких как снег или дождь, а также грязь и пыль, которые могут попадать на контактный элемент или проникать в зазор на контактном элементе, несмотря на использование кольцевого уплотнения. В отдельных случаях это может привести к блокировке или заклиниванию контактного элемента в направляющей контактного элемента, что приводит к невозможности образования контакта или неопределенной последовательности образования контакта с возникновением опасности образования электрической дуги. Для предотвращения выхода из строя при холодной погоде, может быть предусмотрено расположение на направляющей контактного элемента нагревательного патрона. Далее известен метод покрытия контактных элементов серебром с целью положительного влияния на переходное сопротивление в области направляющей контактного элемента. При выходе из строя одного контактного блока через остальные контактные блоки проходят сильные токи, что может привести к чрезмерному нагреву и отказу всей системы быстрой зарядки. Таким образом, в целях обеспечения надежного контакта необходимо производить регулярную замену или обслуживание контактных блоков.

Раскрытие сущности изобретения

Таким образом, задачей изобретения является разработка контактного блока, контактного устройства с контактным блоком, а также системы быстрой зарядки, обеспечивающих возможность экономичной эксплуатации транспортного средства и образования надежного контакта.

Эта задача решена контактным блоком с признаками, раскрытыми в пункте 1 формулы изобретения, контактным устройством с признаками, раскрытыми в пункте 16 формулы изобретения и системой быстрой зарядки с признаками, раскрытыми в пункте 21 формулы изобретения.

В соответствующем изобретению контактном блоке для системы быстрой зарядки для транспортных средств с электрическим приводом, в частности, электробусов или подобных транспортных средств, причем система быстрой зарядки содержит устройство зарядного контакта и контактное устройство с держателем контактных блоков, держатель контактных блоков содержит контактный блок, причем зарядный контакт устройства зарядного контакта выполнен с возможностью образования контакта с контактным блоком для образования контактной пары, причем контактное устройство содержит устройство позиционирования, причем держатель контактных блоков выполнен с возможностью позиционирования относительно устройства зарядного контакта посредством устройства позиционирования так, что предусмотрена возможность установления электропроводящего соединения между транспортным средством и стационарной зарядной станцией, причем контактный блок содержит контактный элемент, причем контактный элемент выполнен с возможностью перемещения по направляющей контактного элемента в направлении своей продольной оси относительно держателя контактных блоков, причем на контактном элементе закреплен подключающий провод.

Контактный элемент, подпружиненным образом установленный на направляющей контактного элемента и выполненный с возможностью перемещения вдоль своей продольной оси, соответственно, по существу непосредственно соединен с подключающим проводом, так что нет более необходимости использовать зазор между направляющей контактного элемента и контактным элементом для передачи токов. В этом случае также предусмотрена возможность перемещения подключающего провода вместе с контактным элементом. Зазор между контактным элементом и направляющей контактного элемента может также быть достаточно большим для того, чтобы всегда была предусмотрена возможность перемещения контактного элемента. В этой ситуации также можно отказаться от ламинарного кольца, кольцевого уплотнения и других конструктивных элементов, негативно влияющих на подвижность. Вместо проводящей смазки или трибологических пластмассовых подшипников может быть использована смазка, нацеленная на легкость хода контактного элемента или соответствующие подшипники. Таким образом, в этом случае уже нет необходимости использовать нагревательные патроны или учитывать нагревание контактного блока вследствие переходного сопротивления в зазоре. Это позволяет существенно увеличить интервалы технического облуживания для проверки и, в случае необходимости, замены контактных блоков, что обеспечивает возможность более экономичной эксплуатации транспортного средства. Также снижается вероятность блокировки контактного элемента, что увеличивает надежность эксплуатации системы быстрой зарядки.

Контактный элемент преимущественно может быть выполнен стержнеобразным. Это обеспечивает наиболее простое изготовление контактного элемента и возможность, например, точечного контакта с зарядным контактом устройства зарядного контакта. Также выгодно, если стержнеобразный контактный элемент на конце выполнен со скругленными кромками или полностью закругленным. В этом случае контактный элемент может перемещаться вдоль зарядного контакта, не вызывая серьезных механических повреждений зарядного контакта или контактного элемента. В качестве альтернативы контактный элемент также может иметь другую подходящую форму.

Далее контактный элемент может состоять из меди и/или не быть покрытым серебром. Медь особенно хорошо подходит для изготовления электропроводящих конструктивных элементов, причем подключающий провод также может состоять из меди. Так как больше не происходит передачи тока с поверхности контактного элемента на направляющую контактного элемента, можно полностью обойтись без покрытия контактного элемента серебром, что значительно снижает затраты на изготовление контактного элемента.

Направляющая контактного элемента в этом случае может быть выполнена в виде направляющей втулки, окружающей контактный элемент. Направляющая втулка также выполнена с возможностью изготовления путем простого вращения, что обеспечивает возможность простого и экономичного выполнения и направляющей контактного элемента. Направляющая втулка, которая также может быть самосмазывающейся, может содержать, например, винтовую резьбу, посредством которой предусмотрена возможность ввинчивания направляющей втулки в держатель контактных блоков и тем самым ее простого монтажа. Между направляющей втулкой и контактным элементом может быть выполнена посадка с сравнительно большим зазором, так как через направляющую втулку не отводится ток. Дополнительно может быть предусмотрено наличие у направляющей втулки опорных втулок из подходящих материалов. Тогда материал направляющей втулки принципиально может быть любым. В таком случае направляющая втулка может также состоять из алюминия, полимерного материала или другого диэлектрического материала или содержать диэлектрический материал, так как, в частности, больше не возникает чрезмерного нагревания контактного блока вследствие переходного сопротивления. Одна или несколько опорных втулок могут состоять из материала с хорошими свойствами скольжения или уплотняющими свойствами, например из политетрафторэтилена.

Далее может быть предусмотрено, что пружина контактного блока выполнена с возможностью приложения на контактный элемент усилия пружины. Подпружиненная установка контактного элемента может быть осуществлена посредством обычной нажимной пружины, в частности спиральной пружины, внутри контактного элемента или направляющей контактного элемента. Вследствие этого может быть осуществлен точечный контакт с зарядным контактом с предварительным напряжением пружины. Усилие пружины можно выбрать таким образом, чтобы контактный элемент всегда перемещался из контактной направляющей в переднее конечное положение, если контактный элемент не контактирует с зарядным контактом.

Контактный блок может содержать подключающий провод и соединительное устройство, причем соединительное устройство может соединять контактный элемент и подключающий провод. Соединительное устройство в данном случае выполнено таким образом, что контактный элемент напрямую и непосредственно через соединительное устройство соединен с подключающим проводом. Это позволяет обеспечить направление тока от контактного элемента непосредственно в подключающий провод, без прохождения через другие конструктивные элементы контактного блока. В частности, соединительное устройство может быть выполнено таким образом, чтобы подключающий провод мог быть просто закреплен на контактном элементе.

Соединительное устройство может содержать соединительный элемент, причем соединительный элемент может образовывать соединительный наконечник, который может быть соединен с одним концом подключающего провода путем пластического деформирования. Соединительный элемент в данном случае также может быть непосредственно соединен с контактным элементом посредством обжима, причем подключающий провод в этом случае заканчивается в соединительном элементе. При этом можно обойтись без известных в уровне техники наконечников кабеля. В отличие от наконечника кабеля, через соединительный элемент может быть передан сравнительно больший ток. Соединительный наконечник может быть выполнен в виде гильзы на соединительном элементе, причем подключающий провод может быть особенно просто монтирован путем вставки одного конца подключающего провода в гильзу и обжима гильзы посредством обжимного инструмента. Таким образом, подключающий провод может быть неразъемно соединен со соединительным элементом.

И соединительный элемент, и контактный элемент могут содержать резьбы, которые впоследствии свинчиваются вместе. Если соединительный элемент выполнен, например, в форме штифта, на одном конце соединительного элемента может быть выполнена резьба, которая может быть легко соединена с резьбой на контактном элементе путем свинчивания. Таким образом, также возможно легко отсоединить контактный элемент от соединительного элемента с подключающим проводом, если контактный элемент необходимо заменить, например, вследствие его износа. Для предотвращения нежелательного разъединения резьбового соединения может быть предусмотрен, например, резьбовой предохранитель с геометрическим замыканием.

Далее, каждый из соединительного элемента и контактного элемента может содержать конусы, образующие прилегающие друг к другу контактные поверхности. Таким образом, соединительный элемент и контактный элемент могут быть соединены друг с другом также путем фрикционного замыкания или контактировать друг с другом на большой площади. Конусы также могут служить для обеспечения надежности возможного резьбового соединения. В частности, однако, может быть обеспечено наличие сравнительно большой контактной поверхности, обеспечивающей соединение между соединительным элементом и контактным элементом, обладающее высокой электропроводностью. Например, на конце соединительного элемента может быть образована коническая законцовка.

Далее, соединительный элемент может быть склеен с контактным элементом. Клеевое соединение особенно просто в осуществлении и может также быть использовано для обеспечения надежности резьбового соединения. Клеевое соединение, например, содержащее электропроводящий клеящий материал, также может быть образовано в области контактных поверхностей соединительного элемента и контактного элемента. Таким образом можно предотвратить непреднамеренное отсоединение контактного элемента от соединительного элемента.

Согласно еще одному варианту осуществления изобретения контактный элемент может образовывать соединительный элемент. В этом случае соединительный элемент может быть сформирован на контактном элементе. В частности, в данном случае контактный элемент может быть сформирован за одно целое с соединительным элементом. Согласно особенно простому варианту осуществления изобретения, контактный элемент на своем соединительном конце, противоположном контактному концу, может образовывать гильзу, образующую соединительный наконечник, в которую может быть вставлен подключающий провод для соединения с контактным элементом.

На соединительном элементе может быть образован заплечик, ограничивающий движение контактного элемента относительно направляющей контактного элемента. Заплечик может быть реализован, например, за счет диаметра, выполненного уступами, на соединительном элементе. Заплечик может быть выполнен с прилеганием к направляющей контактного элемента, так что отсутствует угроза непреднамеренного выпадения контактного элемента из направляющей контактного элемента. Таким образом, заплечик может ограничивать переднее конечное положение контактного элемента.

Контактный блок может содержать закрывающий колпачок, образующий упор для заплечика. Закрывающий колпачок может быть выполнен в форме колпачка направляющей контактного элемента, который, в случае, если направляющая контактного элемента выполнена в виде направляющей втулки, закрывает конец направляющей втулки. В закрывающем колпачке может быть выполнено сквозное отверстие, через которое могут быть проведены подключающий провод, контактный элемент или соединительный элемент. В этом случае заплечик может прилегать к закрывающему колпачку с образованием упора между заплечиком и закрывающим колпачком. Закрывающий колпачок также может быть завинчен посредством резьбы на имеющейся в соответствующем случае направляющей втулке так, что предусмотрена возможность простого извлечения контактного элемента из направляющей втулки путем открытия закрывающего колпачка.

Возможность передачи посредством контактного блока особенно сильных токов обеспечена, если подключающий провод имеет поперечное сечение проводника, составляющее по меньшей мере 50 мм², предпочтительно 95 мм². В известных в уровне техники контактных блоках несколько подключающих проводов привинчены к направляющей контактного элемента посредством наконечников кабеля. Так как за счет закрепления подключающего провода на контактном элементе можно обойтись без использования наконечников кабеля, через подключающий провод могут передаваться также более сильные токи, что позволяет выбрать такое большое поперечное сечение проводника. Это позволяет предотвратить нежелательное нагревание подключающего проводника.

Контактный блок может быть выполнен с возможностью передачи через него тока силой от 500 А до 1000 А, предпочтительно в 800 А при напряжении в 750 В. Следовательно, через контактный блок может передаваться мощность от 375 кВт до 750 кВт, предпочтительно 600 кВт. Вследствие этого может быть достаточно предусмотреть наличие только одного подключающего провода для соединения с контактным элементом. Также возможна более быстрая зарядка транспортного средства, так как предусмотрена возможность передачи токов большей силы за более короткое время. При определенных условиях также может быть уменьшено число контактных блоков на держателе контактных блоков, что позволяет обеспечить более экономичное изготовление контактного устройства.

В соответствии с изобретением контактное устройство содержит контактный блок по изобретению. Контактное устройство также может содержать несколько контактных блоков, например, для различных фаз, заземления или передачи данных.

Устройство позиционирования может содержать пантограф или качающийся рычаг, посредством которого предусмотрена возможность позиционирования держателя контактных блоков по меньшей мере в вертикальном направлении относительно блока зарядного контакта, причем контактное устройство может быть расположено на транспортном средстве или на зарядной станции. В случае качающегося рычага может быть предусмотрено наличие дополнительной сопряженной передачи, которая стабилизирует держатель контактных блоков относительно устройства зарядного контакта или ориентирует его в необходимом направлении. Изготовление пантографа или качающегося рычага, или соответствующего механического привода особенно просто и экономично. Устройство позиционирования может дополнительно содержать поперечную направляющую, посредством которой предусмотрена возможность позиционирования держателя контактных блоков поперечно относительно устройства зарядного контакта или направлению движения транспортного средства. Поперечная направляющая может быть расположена на транспортном средстве или на пантографе, или на качающемся рычаге устройства позиционирования. В обоих случаях устройство позиционирования или расположенный на устройстве позиционирования держатель контактных блоков выполнен с возможностью смещения поперек направления движения транспортного средства. Эта возможность смещения позволяет, например, компенсировать неправильное позиционирование транспортного средства на остановке поперек направления движения. Помимо этого, это позволяет компенсировать возможное движение транспортного средства, возникающее вследствие одностороннего опускания транспортного средства для входа и выхода пассажиров, что позволяет предотвратить смещение держателя контактных блоков относительно устройства зарядного контакта в поперечном направлении. Контактное устройство может быть расположено, например, на крыше транспортного средства, что обеспечивает возможность перемещения держателя контактных блоков от крыши транспортного средства посредством устройства позиционирования к устройству зарядного контакта, и обратно. В качестве альтернативы, контактное устройство может быть расположено на зарядной станции, причем держатель контактных блоков может перемещаться от держателя, например, опоры или моста, на остановке в направлении крыши транспортного средства с расположенным на ней устройством зарядного контакта, и обратно.

По меньшей мере два контактных элемента могут выступать относительно поверхности держателя контактных блоков на разную высоту. Это позволяет обеспечить определенную последовательность при создании контактных пар при образовании по меньшей мере двух контактных пар между контактным элементом и зарядным контактом. В данном случае при сведении держателя контактных блоков и устройства зарядного контакта последовательность контактов в обязательном порядке всегда соблюдается и обеспечивается за счет геометрического расположения контактных элементов относительно поверхности держателя контактных блоков. Это позволяет легко предотвратить непреднамеренное или неправильное образование контакта или контактных пар.

Держатель контактных блоков может содержать корпус, образованный двумя параллельными боковыми стенками из диэлектрического материала, причем боковые стенки могут быть соединены друг с другом посредством соединительных перемычек, причем контактные блоки могут быть расположены на соединительных перемычках. Корпус может быть выполнен, например, из полимерного материала, причем параллельные боковые стенки могут быть выполнены из полимерного материала на волокнистой основе. Таким образом возможно особенно простое, стабильное и экономичное изготовление боковых стенок. Корпус может быть образован за счет соединения боковых стенок посредством соединительных перемычек. В данном случае соединительные перемычки задают относительное расстояние между боковыми стенками и могут быть, например, привинчены к боковым стенкам. Соединительные перемычки тоже могут состоять из полимерного материала или также из металла и быть выполнены в виде простых прямоугольных полос. В соединительных перемычках могут быть выполнены сквозные отверстия, в которые при необходимости вставляется и закрепляется контактный блок. Особая электрическая изоляция контактных блоков не требуется, если боковые стенки выполнены из диэлектрического материала.

Устройство зарядного контакта может образовывать приемное отверстие для держателя контактных блоков, причем держатель контактных блоков может вставляться в приемное отверстие устройства зарядного контакта. При этом приемное отверстие может быть выполнено предпочтительно V-образным. При относительном отклонении держателя контактных блоков при сведении держателя контактных блоков и устройства зарядного контакта к приемному отверстию V-образная форма приемного отверстия обеспечивает центрирование держателя контактных блоков. Таким образом, приемное отверстие образует направляющую для держателя контактных блоков, способную компенсировать отклонение от контактного положения на устройстве зарядного контакта.

Прочие выгодные варианты осуществления контактного устройства следуют из зависимых пунктов формулы изобретения, ссылающихся на пункт 1.

Система быстрой зарядки по изобретению содержит устройство зарядного контактного заряда и контактное устройство в соответствии с изобретением. Выгодные варианты осуществления системы быстрой зарядки следуют из зависимых пунктов формулы изобретения, ссылающихся на пункты 16-20.

Изобретение принципиально применимо для любого типа электрических транспортных средств, работающих на подзаряжаемых аккумуляторных батареях.

Краткое описание чертежей

Предпочтительные варианты осуществления изобретения далее описаны в подробностях со ссылкой на прилагаемые чертежи. Показаны:

фигура 1: вид сбоку держателя контактных блоков, известного в уровне техники;

фигура 2: вид контактного блока в аксонометрии;

фигура 3: частичный вид в разрезе контактного блока по фиг. 2;

фигура 4: вид в разрезе соединительного устройства по фиг. 3;

фигура 5: вид держателя контактных блоков в аксонометрии.

Осуществление изобретения

На фиг. 1 показан держатель 10 контактных блоков в том виде, в котором он известен в уровне техники. Держатель 10 контактных блоков является составной частью не показанного здесь в подробностях контактного устройства и расположен на устройстве позиционирования контактного устройства, так что держатель 10 контактных блоков может перемещаться относительно устройства зарядного контакта, также не показанного здесь, и образовывать с ним контакт. Держатель 10 контактных блоков образован корпусом 11 с контактными блоками 12, 13 и направляющими элементами 14 для закрепления на поперечной направляющей устройства позиционирования. Контактные блоки 12, 13 далее содержат по одному контактному элементу 15, направляющие 16 или 17 контактного элемента и подключающие провода 18. Подключающие провода образованы проводниками 19 с наконечниками 20 кабеля, причем наконечники 20 кабеля привинчены к направляющей 16 или 17 контактного элемента для создания электрического соединительного контакта. Контактные элементы 15 выполнены с возможностью перемещения в направляющей 16 контактного элемента в направлении их продольной оси 21, выступают за поверхность 22 корпуса 11 и нагружены усилием пружины. Для образования контактной пары контактный конец 23 приводят в контакт с зарядным контактом устройства зарядного контакта, причем контактный элемент 15 немного вжимают внутрь направляющей 16 контактного элемента. При этом происходит передача тока от зарядного контакта к контактному элементу 15 и от него к направляющей 16 или 17 контактного элемента, которая в свою очередь соединена с подключающим проводом 18. В частности, на направляющих 17 контактного элемента закреплены два подключающих провода 18, для обеспечения возможности отвода по подключающим проводам 18 сильных токов.

На фиг. 2-5 показан держатель 24 контактных блоков с контактными блоками 25, 26 в различных видах. Держатель 24 контактных блоков также содержит направляющие элементы 27 для закрепления и направления на не показанной здесь в подробностях поперечной направляющей устройства позиционирования контактного устройства. Держатель 24 контактных блоков содержит корпус 28, образованный двумя параллельными боковыми стенками 29 из пластика, армированного волокном. Боковые стенки 29 соединены друг с другом посредством соединительных перемычек 30, 31, 32, причем в соединительных перемычках 30 и 31 образованы сквозные отверстия 33 для приема и закрепления контактных блоков 25 или 26. Контактные элементы 34 контактных блоков 25, 26 выступают над поверхностью 35 корпуса 28 таким образом, что предусмотрена возможность приведения контактных элементов 34 в электрический контакт с не показанными здесь зарядными контактами устройства зарядного контакта.

Показанный на фиг. 2-4 контактный блок 25 образован подключающим проводом 36 с изолированным проводником 37 и наконечником 38 кабеля для электропроводящего соединения контактного блока 25 с транспортным средством, а также контактным элементом 34 и направляющей 39 контактного элемента. Направляющая 39 контактного элемента образована направляющей втулкой 40 с опорными втулками 41 и 42, а также закрывающим колпачком 42 и пружиной 43. Контактный элемент 35 выполнен с возможностью перемещения внутри направляющей втулки 40 в направлении своей продольной оси 44. Один контактный конец 45 контактного элемента 34 выполнен полностью закругленным. Соединительный конец 46 контактного элемента 34 содержит выемку 47, в которую вставлена пружина 43. Закрывающий колпачок 42 привинчен к направляющей втулке 40 сверху, так что направляющая втулка закрыта, а пружина 43 располагается между закрывающим колпачком 42 и соединительным концом 46, причем пружина 43 может оказывать усилие пружины на контактный элемент 34. Далее, на наружной поверхности 48 направляющей втулки 40 образована резьба 49, посредством которой направляющая втулка 40 ввинчивается в сквозное отверстие 33 и тем самым закрепляется на соединительной перемычке 31. Буртик 50 на направляющей втулке 40 служит для задания монтажного положения направляющей втулки 40.

Контактный блок 25 далее содержит соединительный элемент 51, ввинченный в контактный элемент 34. Соединительный элемент 51 соответственно содержит резьбу 52, конус 53 и соединительный наконечник 54, соединенный с одним концом 56 проводника 37 посредством обжимного соединения 55. Соединительный наконечник 54 образован отверстием 57 в соединительном элементе 51. Конец 56 оголен и вставлен в отверстие 57, а также зажат вместе с соединительным наконечником 54 посредством не показанного здесь обжимного инструмента. Термоусадочная трубка 59 закрывает изоляцию 58 и обжимное соединение 55.

На соединительном элементе 51 далее образован заплечик 60, образующий упор 61 с закрывающим колпачком 42 и тем самым ограничивающий положение контактного элемента 34 относительно поверхности 35. Соединительный элемент 51 проходит через сквозное отверстие 62 в закрывающем колпачке 42 и ввинчен в резьбу 52 контактного элемента 34. Конус 53 образует контактную поверхность 63 с внутренним конусом 64 контактного элемента 34. Для предотвращения выпадения соединительного элемента 51 из контактного элемента 34 может быть предусмотрена фиксация посредством клеящего материала. В частности, благодаря осуществлению обжимного соединения 55, а также посредством контактной поверхности 63 и резьбы 52 предусмотрена возможность передачи от контактного элемента 34 в проводник 37 сравнительно сильных токов, без опасности прерывания контакта, как это известно в уровне техники. Одновременно с этим можно предотвратить зажатие контактного элемента 34 в направляющей 39 контактного элемента, так как может быть осуществлена подходящая посадка с зазором между контактным элементом 34 и направляющей втулкой 40, которая в таком случае уже не должна служить для передачи токов. Далее, можно также обойтись без посеребрения контактного элемента. Помимо этого может быть уменьшено количество подключающих проводов 36, так как теперь возможно использование подключающих проводов 36 со сравнительно большим поперечным сечением.

Группа изобретений относится к электрическим тяговым системам транспортных средств. Контактное устройство для системы быстрой зарядки для транспортных средств с электрическим приводом оснащено устройством позиционирования и держателем контактных блоков, содержащим контактный блок. Причем зарядный контакт устройства зарядного контакта выполнен с возможностью образования контакта с контактным блоком для образования контактной пары. Причем держатель контактных блоков выполнен с возможностью позиционирования относительно устройства зарядного контакта посредством устройства позиционирования. Причем контактный блок содержит контактный элемент, выполненный с возможностью перемещения по направляющей контактного элемента контактного блока в направлении своей продольной оси относительно держателя контактных блоков. Причем контактный блок содержит подключающий провод для соединения с транспортным средством, закрепленный на контактном элементе. Также заявлена система быстрой зарядки, содержащая устройство зарядного контакта и контактное устройство. Технический результат заключается в обеспечении надежной передачи тока при зарядке транспортных средств с электроприводом. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Контактное устройство для системы быстрой зарядки для транспортных средств с электрическим приводом, в частности электробусов или подобных транспортных средств, причем система быстрой зарядки содержит устройство зарядного контакта и указанное контактное устройство, оснащенное устройством позиционирования и держателем (24) контактных блоков, содержащим контактный блок (25, 26), причем зарядный контакт устройства зарядного контакта выполнен с возможностью образования контакта с контактным блоком (25, 26) для образования контактной пары, причем держатель (24) контактных блоков выполнен с возможностью позиционирования относительно устройства зарядного контакта посредством устройства позиционирования так, что предусмотрена возможность установления электропроводящего соединения между транспортным средством и стационарной зарядной станцией, причем контактный блок (25, 26) содержит контактный элемент (34), выполненный с возможностью перемещения по направляющей (39) контактного элемента контактного блока (25, 26) в направлении своей продольной оси (44) относительно держателя (24) контактных блоков, причем контактный блок (25, 26) содержит подключающий провод (36) для соединения с транспортным средством, закрепленный на контактном элементе (34), при этом устройство позиционирования содержит пантограф или качающийся рычаг, посредством которого предусмотрена возможность позиционирования держателя (24) контактных блоков по меньшей мере в вертикальном направлении относительно блока зарядного контакта, причем контактное устройство выполнено с возможностью расположения на транспортном средстве или на зарядной станции.

2. Контактное устройство по п. 1, в котором контактный элемент (34) выполнен стержнеобразным.

3. Контактное устройство по п. 1 или 2, в котором контактный элемент (34) состоит из меди и/или не покрыт серебром.

4. Контактное устройство по одному из предшествующих пунктов, в котором направляющая (39) контактного элемента выполнена в виде направляющей втулки (40), окружающей контактный элемент (34).

5. Контактное устройство по одному из предшествующих пунктов, в котором предусмотрена пружина (43) контактного блока (25, 26), выполненная с возможностью приложения на контактный элемент (34) усилия пружины.

6. Контактное устройство по одному из предшествующих пунктов, в котором контактный блок (25, 26) содержит соединительное устройство, которое соединяет контактный элемент (34) и подключающий провод (36).

7. Контактное устройство по п. 6, в котором соединительное устройство содержит соединительный элемент (51), причем соединительный элемент образует соединительный наконечник (54), соединенный с одним концом (56) подключающего провода (36) путем пластического деформирования.

8. Контактное устройство по п. 7, в котором соединительный элемент (51) и контактный элемент (34) содержат резьбы, которые свинчены вместе.

9. Контактное устройство по п. 7 или 8, в котором соединительный элемент (51) и контактный элемент (34) содержат конусы (53, 64), образующие прилегающие друг к другу контактные поверхности (63).

10. Контактное устройство по пп. 7-9, в котором соединительный элемент (51) склеен с контактным элементом (34).

11. Контактное устройство по п. 7, в котором соединительный элемент образован контактным элементом.

12. Контактное устройство по пп. 7-11, в котором на соединительном элементе (51) образован заплечик (60), ограничивающий движение контактного элемента (34) относительно направляющей (39) контактного элемента.

13. Контактное устройство по п. 12, в котором контактный блок (25, 26) содержит закрывающий колпачок (42), образующий упор (61) для заплечика (60).

14. Контактное устройство по одному из предшествующих пунктов, в котором подключающий провод (36) имеет поперечное сечение проводника, составляющее по меньшей мере 50 мм², предпочтительно 95 мм².

15. Контактное устройство по одному из предшествующих пунктов, в котором контактный блок (25, 26) выполнен с возможностью передачи через него тока силой от 500 А до 1000 A, предпочтительно в 800 A при напряжении в 750 В.

16. Контактное устройство по одному из предшествующих пунктов, в котором по меньшей мере два контактных элемента (34) выступают относительно поверхности (35) держателя (24) контактных блоков на разную высоту.

17. Контактное устройство по одному из предшествующих пунктов, в котором держатель (24) контактных блоков содержит корпус (28), образованный двумя параллельными боковыми стенками (29) из диэлектрического материала, причем боковые стенки соединены друг с другом посредством соединительных перемычек (30, 31, 32), причем контактные блоки (25, 26) расположены на соединительных перемычках.

18. Контактное устройство по одному из предшествующих пунктов, в котором устройство зарядного контакта образует приемное отверстие для держателя (24) контактных блоков, причем держатель контактных блоков выполнен с возможностью вставления в приемное отверстие устройства зарядного контакта.

19. Система быстрой зарядки, содержащая устройство зарядного контакта и контактное устройство по одному из пп.1-18.