[发明专利]用于电动车辆的充电站

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2009年12月23日提交的美国临时申请号61/289,755的权益，并且该申请是于2009年7月1日提交的美国专利申请序列号12/496,569的部分继续申请，该美国专利申请序列号12/496,569要求于2008年7月1日提交的美国临时专利申请序列号61/077,452以及于2009年5月1日提交的美国临时专利申请序列号61/174,926的优先权的权益，上述所有专利申请通过引用而整体并入于此。

背景技术

电动车辆受到目前用于向电动车辆输送电力的基础设施的限制。一些电动车辆，诸如电气列车和轻轨车等，通过轨道中的硬件或者通过架空线持久地连接至电源。其他电动车辆，诸如电动汽车等，通过在充电站处将电动车辆插上电源而进行充电。

虽然可以使用沿电动车辆的行驶路线维持持久电连接的系统来向电动车辆输送电力，但是这些系统有碍观瞻，不受欢迎，安装和维护成本高昂，并且可能不安全。这些系统往往需要在城市进行线路建设维护或者建造的时期内暂停整个电动公交车线路。这些系统中的一些系统无法使电动车辆独立于轨道或者架空线而运行。而且，这些系统中的一些系统不能适应于具有不同特性的不同车辆。另外，可能需要花费大量的时间或者精力来向这些系统充电。

因此，需要开发用于为电动车辆充电的改进的系统和方法。

发明内容

本发明提供了用于为电动车辆或者混合电动车辆充电的系统和方法。在此描述的本发明的各个方面可以应用于以下所述的任何特定应用，或者用于任何其他类型的车辆。本发明可以作为独立的系统或方法而应用，或者作为诸如公交车系统或者其他公共交通系统等综合交通系统的一部分而应用。应当理解，可以单独地、共同地或者彼此相结合地领会本发明的不同方面。

本发明的一个方面可涉及充电站。充电站可以包括充电座。充电站还可以包括两个或者更多个集电器支柱，其中每个集电器支柱包括至少一个导电表面区域，诸如传导垫。优选地，每个集电器支柱可以包括至少两个具有导电表面的导向条，其中，条上的诸如导向垫之类的导向特征会聚，从而使得该会聚朝向导电表面。至少一个集电器支柱可用于接触正电极，并且至少一个集电器支柱可用于接触负电极，其可被配置用于对车辆的可充电设备进行充电。充电站可以包括支撑件，诸如连接至充电座的柱杆以及机械连接至柱杆以便支撑柱杆和充电座的机架。

或者，充电站可以包括连接器头组装件，该连接器头组装件经由连接器臂连接至充电座。连接器头组装件可以配置用于接纳叶片。连接器臂可以具有对充电座和/或连接器头的枢轴连接。

根据本发明的另一实施方式，充电站可以包括充电悬架或连接器臂，该充电悬架或连接器臂具有安装到充电座上的刚性结构组件。充电悬架可以包括诸如横杆、间隔杆以及一个或多个臂等刚性组件。可以在刚性组件之间提供刚性或者柔性连接。例如，充电悬架上的集电器支柱可以通过柔性连接而相对于悬架的横杆移动。

本发明的另一方面可涉及车辆，该车辆可以通过充电站来充电。该车辆可以包括两个或更多个接触板，所述接触板电连接至车辆的可充电设备。车辆的可充电设备可以是储能系统，诸如电池或者超级电容器。接触板可以位于车辆的顶部上，并且可以与车辆的移动方向相对平行。它们也可以在车辆的顶面上间隔开。第一接触板可以是正电极，并且同时第二接触板可以是负电极，以便对可充电设备进行充电。

或者，可以提供单个叶片，其可以包括正极端子和负极端子。可以在车辆的顶盖上提供凹部，以便将连接器头组装件引导至叶片。

根据本发明的另一实施方式，可以提供一种用于为车辆充电的系统。该系统可以包括具有两个或者更多个集电器支柱的充电站和具有两个或者更多个接触板的车辆。或者，充电站可以具有连接器头组装件和具有单个叶片的车辆。集电器支柱可以配置用于接纳车辆顶部上的接触板，从而使得接触板在由导向条导向之后在导电表面之间滑动。接触板可以挤压在导向条之间，以确保良好的电接触。另外，导电表面可以具有与接触板相接触的表面区域，其可以提供电接触的区域。此类特征可以降低充电站与车辆之间的充电界面处的阻抗，这可以有助于快速充电。充电站还可以包括间隔杆，以保持集电器支柱彼此间隔开期望的距离，这可以与车辆的接触板之间的距离相匹配。充电站还可以包括用于使充电座与集电器支柱相连的连接结构的柔性连接，该柔性连接可以使连接结构和接触组装件相对于车辆行进的方向横向移动。这可以提供对于车辆尺寸、驾驶路径或者其他车辆属性的容限。