[发明专利]车辆电池安全监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种车辆电池安全监测系统。

背景技术

现有的很多轨道交通车辆，其都装有蓄电池，用于提供后备供电。设备正常运行时，车辆从接触网引入交流或直流电源，进而由牵引系统产生牵引动力，由辅助逆变系统产生辅助电源，例如直流110V的辅助电源。当接触网断电或列车辅助逆变系统发生故障而无法为列车提供直流供电时，蓄电池将为列车提供可靠的后备电源，用以支持车厢紧急照明、空调应急通风、列车控制和通讯系统正常工作。因此，蓄电池的可靠工作已成为车辆尤其是列车安全运营的基本保障，直接关系乘员人身安全和行车安全，需要可靠地保持高可用度。

以城市轨道交通列车为例，列车蓄电池故障可能会使得输出电压偏低，提供电量不足，进而导致列车受电弓无法升起，列车无法正常运行，直接影响线路运能。当列车在地下隧道中行驶时，如果接触网供电系统发生故障，列车失去外部电力输入，只能依靠列车蓄电池为车厢提供应急照明和通风。如果列车蓄电池存在失电故障，则应急照明和通风的持续时间轻则缩短，重则直接丧失。在没有应急照明的情况下，乘客难以有效快速疏散厢，而继续停留在车厢中，由于没有足够的通风，乘客还有窒息死亡的风险。从另一方面来看，若列车蓄电池自身存在局部短路故障，会产生缓慢发热的现象，热量聚集到一定程度可能引起列车起火燃烧，造成重大人员伤亡和财产损失。因此，需要有效提升车载蓄电池的可用度，强化对其的安全监测水平，提高行车安全性，特别是在应急情况下的安全性。如果能够配备有效的蓄电池安全监测系统，将显著改善这一问题。

在现有技术中，在轨道交通车辆蓄电池领域已有若干涉及安全监测的专利。申请号CN201310235495的发明描述了一种基于GPRS模块的锂电池组安全监控系统，该系统包含：采样模块，其设置于电池组系统中；网关，其连接采样模块输出端；GPRS模块，其通过CAN总线连接网关，并通过GPRS系统远程输出；电池组管理系统，其连接电池组进行实时监测，并与网关通过CAN总线连接；监控中心服务器，其远程通信连接GPRS模块；显示终端，其连接网关的输出端接收监控信息。该发明能够使得维护管理人员实时了解电池组系统的各参数及运行状态，减少了工作量并提高了工作效率，提高了锂电池组系统的安全可靠性。

申请号CN201310429399的发明公开了一种高速列车蓄电池报警系统，包括数据接口单元，所述数据接口单元的输出端与控制处理单元的输入端连接，所述控制处理单元的输出端分别与本地数据存储单元，列车监控显示单元和数据判断模块连接，所述数据判断模块的输出端分别与列车监控显示单元和远程报警数据处理单元的输入端连接，所述远程报警数据处理单元的输出端与GSM-R通信系统连接，所述GSM-R通信系统与地面控制中心显示终端连接。该发明的技术方案，有效的提高了蓄电池危险状态的远距离报警的实时性、低带宽性、经济性，在占用较低资源的情况下，实现了危险的及时远距离传输联动。

申请号CN201110375403的发明描述一种城轨列车蓄电池温度监测报警装置及控制方法，在蓄电池表面设置多处温度采集点，在单片机软件中设定超温基准，采集各点温度信号，与超温基准比较，同时判断温度信号是否正常，无温度信号则判断检测系统或线路出现故障并将故障记录送入列车监控系统，温度信号正常则进行数据转换将各点实时温度送入列车监控系统显示、存储。将蓄电池温度值进行记录，如果超温则通过列车监控系统报警，并切断蓄电池充放电电路，以保证蓄电池的正常工作，提高蓄电池使用寿命。

申请号CN201320835396的发明公开了一种轨道交通列车电池管理系统，以对列车上的电池组进行管理并将管理信息发送到列车控制器，包括多个从控单元，从控单元控制电池组的其中一个电池，以采集单体电池的电压和温度；一主控单元，主控单元与从控单元的任一个均连接，用以采集电池组的总电压和总电流；CAN总线，用于将从控单元和主控单元连接，还包括一硬线故障电路和一硬线。该电池管理系统不仅能对电池组进行实时监控，而且当电池系统或列车其它部件出现严重故障需要紧急停车时，使用硬线故障是可靠的方式。