一種軌道車輛用蓄電池監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及軌道車輛領(lǐng)域，尤其涉及一種軌道車輛用蓄電池監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，軌道車輛中一般需要安裝足夠容量的蓄電池組作為DCllOV輔助電源，以用于其升弓受電以及應(yīng)急使用。其中，在車輛緊急情況下應(yīng)急通風(fēng)要求至少大于90分鐘，其余應(yīng)急用電要求至少維持2小時(shí)，包括應(yīng)急照明、應(yīng)急顯示、應(yīng)急開關(guān)門、維修用電、通訊及其控制等。
[0003]—方面，由于軌道車輛運(yùn)行里程較長(zhǎng)，而且軌道車輛中的動(dòng)車運(yùn)行速度較快，如此對(duì)于安裝在車輛底部的蓄電池組來說，運(yùn)行環(huán)境和溫度等工況較為惡劣，會(huì)導(dǎo)致蓄電池性能的急速劣化，進(jìn)而有可能導(dǎo)致整組電池失效，極端情況甚至?xí)?dǎo)致燃燒等安全問題。為了保障軌道列車的運(yùn)行安全性，有必要設(shè)計(jì)一種軌道車輛用蓄電池監(jiān)控系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)蓄電池組的監(jiān)控，以實(shí)現(xiàn)對(duì)蓄電池的性能參數(shù)、使用壽命等性能進(jìn)行監(jiān)控。
[0004]另一方面，為解決蓄電池組的輕量化、無污染、長(zhǎng)壽命等方面的問題，鋰電池逐漸備受人們的青睞。目前，鋰電池即將在動(dòng)車組上裝車并進(jìn)行運(yùn)用考核，考慮到軌道列車的安全性以及鋰電池在車上的不確定性，也有必要設(shè)計(jì)一種軌道車輛用蓄電池監(jiān)控系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)鋰電池的性能參數(shù)、使用壽命等性能進(jìn)行監(jiān)控，從而能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)應(yīng)用在軌道車輛上的鋰電池存在的問題，也為鋰電池后續(xù)裝車的優(yōu)化和可靠性提供數(shù)據(jù)支撐。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種軌道車輛用蓄電池監(jiān)控系統(tǒng)，以解決上述技術(shù)問題。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案:
[0007]—種軌道車輛用蓄電池監(jiān)控系統(tǒng)，包括:
[0008]電池?cái)?shù)據(jù)采集設(shè)備、數(shù)據(jù)顯示設(shè)備、數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備和數(shù)據(jù)控制中心；
[0009]其中，所述電池?cái)?shù)據(jù)采集設(shè)備用于實(shí)時(shí)采集蓄電池組的電池參數(shù)信息，并將所述電池參數(shù)信息傳輸至所述數(shù)據(jù)顯示設(shè)備；
[0010]所述數(shù)據(jù)顯示設(shè)備用于顯示所述電池參數(shù)信息；
[0011]所述數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備用于從所述電池?cái)?shù)據(jù)采集設(shè)備或所述數(shù)據(jù)顯示設(shè)備中獲取所述電池參數(shù)信息，并通過網(wǎng)絡(luò)將所述電池參數(shù)信息傳輸至所述數(shù)據(jù)控制中心；
[0012]所述數(shù)據(jù)控制中心對(duì)所述電池參數(shù)信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得到蓄電池組的電池參數(shù)對(duì)電池衰退的變化規(guī)律和蓄電池組在軌道車輛上的工作狀態(tài)和使用壽命。
[0013]可選地，所述電池?cái)?shù)據(jù)采集設(shè)備包括自檢模塊，所述自檢模塊用于對(duì)所述電池?cái)?shù)據(jù)采集設(shè)備內(nèi)的各個(gè)部件進(jìn)行自檢，并將自檢結(jié)果傳輸至所述數(shù)據(jù)顯示設(shè)備；
[0014]所述數(shù)據(jù)顯示設(shè)備還包括用于顯示所述自檢結(jié)果的顯示子模塊。
[0015]可選地，在所述數(shù)據(jù)顯示設(shè)備上，對(duì)顯示的電池參數(shù)信息設(shè)置有高限值和/或低限值，當(dāng)顯示的電池參數(shù)信息高于其對(duì)應(yīng)的高限值和/或低于其對(duì)應(yīng)的低限值時(shí)，所述數(shù)據(jù)顯示設(shè)備對(duì)該電池參數(shù)信息進(jìn)行報(bào)警模式的顯示。
[0016]可選地，所述數(shù)據(jù)顯示設(shè)備為軌道車輛駕駛室內(nèi)的顯示屏。
[0017]可選地，所述顯示屏上設(shè)置有用于顯示所述電池參數(shù)信息的顯示界面。
[0018]可選地，所述顯示屏還設(shè)置有自檢按鈕，通過控制所述自檢按鈕可以控制所述電池?cái)?shù)據(jù)采集設(shè)備進(jìn)行自檢。
[0019]可選地，所述數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備為設(shè)置于軌道車輛控制柜內(nèi)的無線傳輸裝置。
[0020]可選地，所述數(shù)據(jù)控制中心對(duì)所述電池參數(shù)信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，具體包括:
[0021]所述數(shù)據(jù)控制中心按照車型、運(yùn)行線路、時(shí)間對(duì)電池參數(shù)信息進(jìn)行排列，對(duì)所述電池參數(shù)信息進(jìn)行區(qū)分，并按照天、周、月、年對(duì)電池參數(shù)信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
[0022 ] 可選地，所述蓄電池組為堿性鎳鎘蓄電池組、鉛酸蓄電池組或鋰電池組。
[0023]可選地，還包括:
[0024]感煙和感溫傳感器，用于檢測(cè)盛放所述蓄電池組的電池箱內(nèi)的煙霧濃度和溫度，并實(shí)時(shí)監(jiān)控所述蓄電池組的過充、過放、欠充、過流、過熱、均衡控制;還用于將監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)信息傳輸至所述數(shù)據(jù)顯示設(shè)備和/或所述數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備。
[0025]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0026]本發(fā)明提供的軌道車輛用蓄電池監(jiān)控系統(tǒng)通過其數(shù)據(jù)顯示設(shè)備能夠顯示蓄電池組的電池參數(shù)信息，從而使工作人員能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)蓄電池的故障信息，從而為軌道車輛運(yùn)行提供了安全保障。而且通過數(shù)據(jù)控制中心能夠得到蓄電池組的電池參數(shù)對(duì)電池衰退的變化規(guī)律和蓄電池組在軌道車輛上的工作狀態(tài)和使用壽命。因此，通過該監(jiān)控系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)軌道車輛蓄電池的性能參數(shù)和使用壽命的監(jiān)控，有利于提高軌道車輛運(yùn)行的安全性。
[0027]此外，當(dāng)本發(fā)明提供的軌道車輛用蓄電池監(jiān)控系統(tǒng)用于監(jiān)控在軌道車輛上運(yùn)行考核的鋰電池時(shí)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控鋰電池的性能參數(shù)和使用壽命等性能，如此，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)鋰電池存在的問題，也為鋰電池后續(xù)裝車的優(yōu)化和可靠性提供了強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支撐。
【附圖說明】
[0028]為了清楚地理解本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，下面將描述本發(fā)明【具體實(shí)施方式】時(shí)用到的附圖做一簡(jiǎn)要說明。顯而易見地，這些附圖僅是本發(fā)明的部分實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在未付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下還可以獲得其它附圖。
[0029]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的軌道車輛用蓄電池監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的軌道車輛用蓄電池監(jiān)控系統(tǒng)的更形象具體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和技術(shù)效果更加清楚、完整，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0032]首先需要說明的是，本發(fā)明實(shí)施例所述的軌道車輛包括但不限于動(dòng)車、地鐵、高鐵等車輛。
[0033]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的軌道車輛用蓄電池監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，該監(jiān)控系統(tǒng)用于對(duì)蓄電池組11進(jìn)行監(jiān)控。其中，蓄電池組11通常安裝在軌道車輛底部的蓄電池箱Ol內(nèi)。作為本發(fā)明的具體實(shí)施例，蓄電池組11可以為目前軌道車輛通常采用的堿性鎳鎘蓄電池組或鉛酸蓄電池組，另外，在保證蓄電池系統(tǒng)應(yīng)急供電功能的基礎(chǔ)上，解決蓄電池組的輕量化、無污染、長(zhǎng)壽命等多方面問題，本發(fā)明實(shí)施例所述的蓄電池組11還可以為鋰電池組。而且，由于鋰電池自身的優(yōu)點(diǎn)，鋰電池組將在軌道車輛上逐漸代替堿性鎳鎘蓄電池和鉛酸蓄電池成為主流應(yīng)用蓄電池，將會(huì)在軌道車輛上進(jìn)行大規(guī)模的推廣應(yīng)用。另外，本發(fā)明實(shí)施例采用的蓄電池組11的電池容量可以根據(jù)整車負(fù)載計(jì)算得到。
[0034]如圖1所示，該監(jiān)控系統(tǒng)包括:
[0035]電池?cái)?shù)據(jù)采集設(shè)備12、數(shù)據(jù)顯示設(shè)備13、數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備14和數(shù)據(jù)控制中心15;
[0036]電池?cái)?shù)據(jù)采集設(shè)備12可以安裝在蓄電池箱01內(nèi)，其中，電池?cái)?shù)據(jù)采集設(shè)備12和蓄電池組11的電池電芯之間設(shè)置有采集連線，通過采集連線，電池?cái)?shù)據(jù)采集設(shè)備12可以采集蓄電池組11的電池參數(shù)信息。作為示例，電池參數(shù)信息包括但不限于蓄電池組總電壓、蓄電池組內(nèi)單節(jié)電池電壓、蓄電池組溫度、蓄電池組充放電電流、蓄電池組放電次數(shù)、蓄電池組荷電狀態(tài)、蓄電池組健康狀態(tài)和蓄電池組異常信息。此外，在本發(fā)明實(shí)施例中，電池?cái)?shù)據(jù)采集設(shè)備12還可以具有電池狀態(tài)估計(jì)、在線診斷與預(yù)警、充放電與預(yù)充控制、均衡管理和熱管理等功能。另外，電池?cái)?shù)據(jù)采集設(shè)備12內(nèi)還可以設(shè)置有自檢模塊，該自檢模塊用于對(duì)電池?cái)?shù)據(jù)采集設(shè)備內(nèi)的電壓、溫度、通訊、時(shí)鐘、存儲(chǔ)器等進(jìn)行自檢，從而保證電池?cái)?shù)據(jù)采集設(shè)備12自身能夠正常工作。需要說明的是，在本發(fā)明實(shí)施例中，電池?cái)?shù)據(jù)采集設(shè)備12相當(dāng)于電池管理系統(tǒng)BTM(Battery Management System) ο
[0037]此外，在蓄電池箱01內(nèi)還設(shè)置有控制開關(guān)以及對(duì)外的電源線。其中，電源線是給軌道車輛上的輔助負(fù)載供電以及接受充電機(jī)的充電。
[0038]在本發(fā)明實(shí)施例中，電池?cái)?shù)據(jù)采集設(shè)備12與數(shù)據(jù)顯示設(shè)備13之間通過電池?cái)?shù)據(jù)采集通信線02和電池?cái)?shù)據(jù)采集設(shè)備自診斷通信線03連接。通過電池?cái)?shù)據(jù)采集通信線02，電池?cái)?shù)據(jù)采集設(shè)備12將其采集到的電池參數(shù)信息傳輸至數(shù)據(jù)顯示內(nèi)的自檢模塊將自檢結(jié)果傳輸至數(shù)據(jù)顯示設(shè)備13上。作為示例，電池?cái)?shù)據(jù)采集通信線02和電池?cái)?shù)據(jù)采集設(shè)備自診斷通信線03可以為通信線RS485。
[0039]在本發(fā)明實(shí)施例中，數(shù)據(jù)顯示設(shè)備13用于顯示電池參數(shù)信息以及自檢結(jié)果。具體地，數(shù)據(jù)顯示設(shè)備13除了包括顯示電池參數(shù)信息的顯示子模塊外，還包括顯示自檢結(jié)果的顯示子模塊。而且，為了使得工作人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)電池參數(shù)和自檢結(jié)果的異常，在數(shù)據(jù)顯示設(shè)備13上對(duì)每個(gè)顯示數(shù)據(jù)均設(shè)置有高限值和/或低限值，當(dāng)顯示的電池參數(shù)和自檢結(jié)果中的數(shù)據(jù)高于其對(duì)應(yīng)的高限值或者低于其對(duì)應(yīng)的低限值時(shí)，數(shù)據(jù)顯示設(shè)備對(duì)該顯示數(shù)據(jù)進(jìn)行報(bào)警模式的顯示，以提醒工作人員查看報(bào)警數(shù)據(jù)，并做進(jìn)一步的處理，從而提高軌道車輛的運(yùn)行安全。
[0040]作為本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，上述所述的數(shù)據(jù)顯示設(shè)備13可以為軌道車輛駕駛室內(nèi)的顯示屏。具體地，當(dāng)軌道車輛為動(dòng)車時(shí)，該數(shù)據(jù)顯示設(shè)備13可以為動(dòng)車駕駛時(shí)內(nèi)的MON屏，當(dāng)軌道車輛為地鐵時(shí)，該數(shù)據(jù)顯示設(shè)備13可以為地鐵駕駛室內(nèi)的TCMS屏。更具體地，在軌道車輛駕駛室內(nèi)的顯示屏上設(shè)置有專門顯示電池參數(shù)信息的顯示界面。在該顯示界面內(nèi)可以顯示電池參數(shù)信息表格、報(bào)警提示。此外，在顯示屏上還可以設(shè)置有報(bào)告功能按鈕。如此，駕駛員能夠?qū)崟r(shí)觀察蓄電池組的電池參數(shù)信息和自檢結(jié)果，從而能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)蓄電池的故障信息，有利于保障軌道車輛運(yùn)行的安全性。另外，在軌道車輛駕駛室內(nèi)的顯示屏上還可以設(shè)置有電池?cái)?shù)據(jù)采集設(shè)備12的自檢按鈕。當(dāng)自檢按鈕按下后，電池?cái)?shù)據(jù)采集設(shè)備12進(jìn)行自檢。如此，駕駛員可以在駕駛室內(nèi)控制電池?cái)?shù)據(jù)采集設(shè)備12的自檢。
[0041]作為實(shí)施例的變型，數(shù)據(jù)顯示設(shè)備13也可以為專門為顯示電池參數(shù)信息和自檢結(jié)果設(shè)置的顯示設(shè)備。
[0042]此外，作為本發(fā)明實(shí)施例的變型，電池?cái)?shù)據(jù)采集設(shè)備12與數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備14之間也可以通過電池?cái)?shù)據(jù)采集通信線02 ’和電池?cái)?shù)據(jù)采集設(shè)備自診斷通信線03 ’連接。通過電池?cái)?shù)據(jù)采集通信線02’，電池?cái)?shù)據(jù)采集設(shè)備12將其采集到的電池參數(shù)信息傳輸至數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備14;通過電池?cái)?shù)據(jù)采集設(shè)備自診斷通信線03’，電池?cái)?shù)據(jù)采集設(shè)備1