一种新能源汽车侧向充电装置的制作方法

本发明涉及新能源汽车，具体涉及一种新能源汽车侧向充电装置。

背景技术：

1、随着国内新能源汽车的快速发展，搭载三元锂电池或者磷酸铁锂电池成为当下新能源汽车的主流蓄电电池。但是基于当下电池技术水平受限。车载电池的续航里程仅能达到700km。鲜有电池续航里程可以超过800km的纯电汽车。即便是现在新研发的钠离子电池、半固态电池或固态电池，在没有完全得到市场验证、充分的技术论证之前，都难以广泛地应用在新能源汽车上。

2、因此，当下对新能源汽车的充电需求很高，各个地方都建有充电站，无论是交流慢速充电还是高压直流快速充电，都难以匹敌传统燃油汽车加油仅需三到五分钟补能的高效率。即便是现在高压直流快充，对新能源汽车的充电时间也需要超过半小时。在充电桩数量不够的情况下，大批量的新能源汽车需要排队充电。大大拉长了车辆补能的时长，降低了交通驾乘的便捷性、舒适性和通达性。

3、有的汽车厂商提出了换电策略，但在运营过程中发现了很多问题，对于企业来说换电站的铺设成本非常高，一个中等规模的换电站投资成本在300万以上，而且换电的成本并不低而且换电站极高的建造成本，后续在使用成本上也会被均摊到购车用户。换电站概念目前还没被大面积接受，就是企业、用户的双向高成本投入，阻碍了这一产业的发展。并且偏远城镇、山区、乡下都难以对换电站进行规模化建造，管理成本也较高。

4、特别被纯电车主诟病的是，纯电汽车行驶在高速公路上，相邻两座服务区距离较远，而车辆仅剩的续航里程难以达到下一个服务区，导致车辆高速路上中途抛锚。除此之外，高速路段的服务区目前已经建设的充电桩数量依然有限。对于节假日高速路上车辆较多的情形下，排队充电也是当下车主对于新能源汽车最大的顾虑。排队考验车主耐心，增加路途耗时；还有尤为关键的问题：温度寒冷的北方地区，新能源汽车的普及率普遍较低，原因是目前新能源纯电汽车的电池会在温度较低的环境下续航达成率极低，即便是新研发出续航里程更高的钠离子蓄电池，在理论续航里程达到800～1000km的情况下，依然难以获得较高的续航达成率。因此纯电新能源汽车续航里程焦虑依然存在。

5、为了提高纯电续航里程问题，目前纯电动新能源汽车厂商采取的主要方式有插电式混合动力汽车(plug-in hybrid electric vehicle，简称phev)，就是介于纯电动汽车与燃油汽车两者之间的一种新能源汽车，但是随着新能源汽车向前发展的步伐加快，燃油发动机必然会被新潮淘汰，纯电行驶的车辆未来必将成为主流。因此在城市道路、跨市域、跨省域通行的交通需求下，在较长的路途里程范围内可以及时得到电能的补充，这将会使纯电汽车发展提速，提振人们对纯电新能源汽车的市场信心。

6、因此，若在高速路段架设可供新能源汽车快速补能的充电方案，可以大大补充新能源车主续航里程，仿佛置身于城市道路上，可供行驶的里程不多的情况下，可以就近10km范围内找到充电桩，十分的方便，减少车主焦虑。但又不能在高速路段停车充电补能，容易导致车辆拥堵，甚至发生交通事故。为此我们有必要设计一种不停车快速充电补能、提升纯电动汽车续航里程的新方案。

技术实现思路

1、本发明目的是：为了能让纯电新能源汽车在高速路段得到快速补能，无需顾虑纯电续航里程是否可以到达下一服务区的充电站，无需顾虑服务区内充电桩数量是否够用，无需顾虑排队等待充电的耗时，无需顾虑停车充电增加的路途耗时，无需顾虑充电网不全适配高低尺寸不同的车辆的问题，无需顾虑严寒温度环境下纯电续航达成率低的问题，我们设计了一款新能源汽车侧向充电装置，通过配合高速路段路旁护栏外提供的充电网，采取侧向翻转机构伸展出的受电弓与电线滑动接触的方式，给纯电新能源汽车的电池提供不停车充电的补能服务，使车载电池得到快速补能，提升续航里程。

2、为解决上述问题采取的技术方案是：

3、一种新能源汽车侧向充电装置，包括设置于或隐藏于车身侧面或车身上面的侧向可延展机构、与道路旁边侧向布置的充电网接触实现电性导通的受电弓，

4、所述侧向可延展机构采用可折叠或可延伸的机械结构，包括但不限于剪叉式折叠、折线式折叠、伸缩气缸延伸或伸缩液压缸延伸的其中一种或多种组合的机械结构。

5、所述侧向可延展机构至少设置有一只可延展的机械臂，以及与车身活动铰接的制动基座，以及与受电弓活动铰接的调姿连接座，所述机械臂内部设置有调整制动基座与调姿连接座间距的延展组件，延展组件包括但不限于电动推杆、伸缩气缸或伸缩液压缸，所述制动基座内设置有带动机械臂旋转的传动组件，传动组件采用电机、齿轮齿条传动组件、蜗轮蜗杆传动组件中的一种传动方式，制动基座与机械臂配合实现调姿连接座相对于充电网的电线的位置保持不变，所述调姿连接座采用扭簧或电机来控制受电弓与充电网的每根电线接触压力均等，使得车辆在道路上行驶发生偏移时，可以自动调整侧向可延展机构来让受电弓与充电网的电线以稳定压力持续接触。

6、所述侧向可延展机构设置有用于监测受电弓与充电网的电线接触压力的压力传感器，反馈给车载控制系统，再给侧向可延展机构发送控制信号，并自动调整延展姿态，使受电弓与充电网的电线以稳定压力持续接触，通电连续稳定，配合车载电控系统给电池稳定充电补能。

7、进一步地，所述侧向可延展机构通过车载雷达或车载摄像头获得路面或路旁作为位置基准的路线标识，来控制传动组件动态调整受电弓位置，使受电弓与充电网的电线以稳定压力持续接触。

8、进一步地，所述受电弓采用既顺滑又耐磨的特制石墨板。

9、实施本发明的有益效果是：

10、1.该新能源汽车侧向充电装置可广泛应用在国内高速的长途路段、间距较远的服务区路段、充电桩安装量较低的服务区前或后路段、节假日车流量剧增的高速路段，以及其他管理规范的城市路段；

11、2.适用于高低尺寸不同的新能源纯电汽车的充电补能，克服现有轻轨电车、轨道交通、城铁、高铁采取的竖直方向电线接触网较高，轿车难以触碰到的问题；

12、3.护栏外提供的充电网较为安全，充电电压可控，在充电技术不断完善的安全保障下，可采用低速行驶下的交流慢充，也可以采取高速行驶下的直流快充；充电十分钟，续航百公里不是梦；

13、4.可多车辆排成队列不停车共同充电，解决充电站排队等待、充电车辆较多造成拥堵的问题；

14、5.可在堵车路段且电能不足的情况下驶入充电专用车道，解决电量耗尽而抛锚的问题；

15、6.侧向可延展机构带动受电弓侧向翻转，受电弓和电线均保持在2米以上高度，可以避免路面动物触电、防止儿童触碰等危险事故的发生；

16、7.侧向可延展机构可动态控制受电弓与充电网的每根电线接触压力均等，使得车辆在道路上行驶发生偏移时，可以自动调整受电弓与充电网的电线以稳定压力持续接触，通电连续稳定，配合车载电控系统给电池稳定地充电补能；

17、8.可以减少车主对纯电新能源汽车续航里程的主要焦虑，提振国内新能源汽车的市场信心，快速发展国内新能源汽车技术，引领国际新能源汽车技术向上越阶。