一种轨道车辆用蓄电池监控系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及轨道车辆领域，尤其涉及一种轨道车辆用蓄电池监控系统。
【背景技术】
[0002]目前，轨道车辆中一般需要安装足够容量的蓄电池组作为DCllOV辅助电源，以用于其升弓受电以及应急使用。其中，在车辆紧急情况下应急通风要求至少大于90分钟，其余应急用电要求至少维持2小时，包括应急照明、应急显示、应急开关门、维修用电、通讯及其控制等。
[0003]—方面，由于轨道车辆运行里程较长，而且轨道车辆中的动车运行速度较快，如此对于安装在车辆底部的蓄电池组来说，运行环境和温度等工况较为恶劣，会导致蓄电池性能的急速劣化，进而有可能导致整组电池失效，极端情况甚至会导致燃烧等安全问题。为了保障轨道列车的运行安全性，有必要设计一种轨道车辆用蓄电池监控系统，以实现对蓄电池组的监控，以实现对蓄电池的性能参数、使用寿命等性能进行监控。
[0004]另一方面，为解决蓄电池组的轻量化、无污染、长寿命等方面的问题，锂电池逐渐备受人们的青睐。目前，锂电池即将在动车组上装车并进行运用考核，考虑到轨道列车的安全性以及锂电池在车上的不确定性，也有必要设计一种轨道车辆用蓄电池监控系统，以实现对锂电池的性能参数、使用寿命等性能进行监控，从而能够及时发现应用在轨道车辆上的锂电池存在的问题，也为锂电池后续装车的优化和可靠性提供数据支撑。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明提供了一种轨道车辆用蓄电池监控系统，以解决上述技术问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案:
[0007]—种轨道车辆用蓄电池监控系统，包括:
[0008]电池数据采集设备、数据显示设备、数据传输设备和数据控制中心；
[0009]其中，所述电池数据采集设备用于实时采集蓄电池组的电池参数信息，并将所述电池参数信息传输至所述数据显示设备；
[0010]所述数据显示设备用于显示所述电池参数信息；
[0011]所述数据传输设备用于从所述电池数据采集设备或所述数据显示设备中获取所述电池参数信息，并通过网络将所述电池参数信息传输至所述数据控制中心；
[0012]所述数据控制中心对所述电池参数信息进行统计分析，得到蓄电池组的电池参数对电池衰退的变化规律和蓄电池组在轨道车辆上的工作状态和使用寿命。
[0013]可选地，所述电池数据采集设备包括自检模块，所述自检模块用于对所述电池数据采集设备内的各个部件进行自检，并将自检结果传输至所述数据显示设备；
[0014]所述数据显示设备还包括用于显示所述自检结果的显示子模块。
[0015]可选地，在所述数据显示设备上，对显示的电池参数信息设置有高限值和/或低限值，当显示的电池参数信息高于其对应的高限值和/或低于其对应的低限值时，所述数据显示设备对该电池参数信息进行报警模式的显示。
[0016]可选地，所述数据显示设备为轨道车辆驾驶室内的显示屏。
[0017]可选地，所述显示屏上设置有用于显示所述电池参数信息的显示界面。
[0018]可选地，所述显示屏还设置有自检按钮，通过控制所述自检按钮可以控制所述电池数据采集设备进行自检。
[0019]可选地，所述数据传输设备为设置于轨道车辆控制柜内的无线传输装置。
[0020]可选地，所述数据控制中心对所述电池参数信息进行统计分析，具体包括:
[0021]所述数据控制中心按照车型、运行线路、时间对电池参数信息进行排列，对所述电池参数信息进行区分，并按照天、周、月、年对电池参数信息进行统计分析。
[0022 ] 可选地，所述蓄电池组为碱性镍镉蓄电池组、铅酸蓄电池组或锂电池组。
[0023]可选地，还包括:
[0024]感烟和感温传感器，用于检测盛放所述蓄电池组的电池箱内的烟雾浓度和温度，并实时监控所述蓄电池组的过充、过放、欠充、过流、过热、均衡控制;还用于将监测到的数据信息传输至所述数据显示设备和/或所述数据传输设备。
[0025]相较于现有技术，本发明具有以下有益效果:
[0026]本发明提供的轨道车辆用蓄电池监控系统通过其数据显示设备能够显示蓄电池组的电池参数信息，从而使工作人员能够及时发现蓄电池的故障信息，从而为轨道车辆运行提供了安全保障。而且通过数据控制中心能够得到蓄电池组的电池参数对电池衰退的变化规律和蓄电池组在轨道车辆上的工作状态和使用寿命。因此，通过该监控系统，能够实现对轨道车辆蓄电池的性能参数和使用寿命的监控，有利于提高轨道车辆运行的安全性。
[0027]此外，当本发明提供的轨道车辆用蓄电池监控系统用于监控在轨道车辆上运行考核的锂电池时，能够实时监控锂电池的性能参数和使用寿命等性能，如此，能够及时发现锂电池存在的问题，也为锂电池后续装车的优化和可靠性提供了强有力的数据支撑。
【附图说明】
[0028]为了清楚地理解本发明的【具体实施方式】，下面将描述本发明【具体实施方式】时用到的附图做一简要说明。显而易见地，这些附图仅是本发明的部分实施例，本领域技术人员在未付出创造性劳动的前提下还可以获得其它附图。
[0029]图1是本发明实施例提供的轨道车辆用蓄电池监控系统结构示意图；
[0030]图2是本发明实施例提供的轨道车辆用蓄电池监控系统的更形象具体结构示意图。
【具体实施方式】
[0031]为使本发明的目的、技术方案和技术效果更加清楚、完整，下面结合附图对本发明的【具体实施方式】进行详细描述。
[0032]首先需要说明的是，本发明实施例所述的轨道车辆包括但不限于动车、地铁、高铁等车辆。
[0033]图1是本发明实施例提供的轨道车辆用蓄电池监控系统结构示意图。如图1所示，该监控系统用于对蓄电池组11进行监控。其中，蓄电池组11通常安装在轨道车辆底部的蓄电池箱Ol内。作为本发明的具体实施例，蓄电池组11可以为目前轨道车辆通常采用的碱性镍镉蓄电池组或铅酸蓄电池组，另外，在保证蓄电池系统应急供电功能的基础上，解决蓄电池组的轻量化、无污染、长寿命等多方面问题，本发明实施例所述的蓄电池组11还可以为锂电池组。而且，由于锂电池自身的优点，锂电池组将在轨道车辆上逐渐代替碱性镍镉蓄电池和铅酸蓄电池成为主流应用蓄电池，将会在轨道车辆上进行大规模的推广应用。另外，本发明实施例采用的蓄电池组11的电池容量可以根据整车负载计算得到。
[0034]如图1所示，该监控系统包括:
[0035]电池数据采集设备12、数据显示设备13、数据传输设备14和数据控制中心15;
[0036]电池数据采集设备12可以安装在蓄电池箱01内，其中，电池数据采集设备12和蓄电池组11的电池电芯之间设置有采集连线，通过采集连线，电池数据采集设备12可以采集蓄电池组11的电池参数信息。作为示例，电池参数信息包括但不限于蓄电池组总电压、蓄电池组内单节电池电压、蓄电池组温度、蓄电池组充放电电流、蓄电池组放电次数、蓄电池组荷电状态、蓄电池组健康状态和蓄电池组异常信息。此外，在本发明实施例中，电池数据采集设备12还可以具有电池状态估计、在线诊断与预警、充放电与预充控制、均衡管理和热管理等功能。另外，电池数据采集设备12内还可以设置有自检模块，该自检模块用于对电池数据采集设备内的电压、温度、通讯、时钟、存储器等进行自检，从而保证电池数据采集设备12自身能够正常工作。需要说明的是，在本发明实施例中，电池数据采集设备12相当于电池管理系统BTM(Battery Management System) ο
[0037]此外，在蓄电池箱01内还设置有控制开关以及对外的电源线。其中，电源线是给轨道车辆上的辅助负载供电以及接受充电机的充电。
[0038]在本发明实施例中，电池数据采集设备12与数据显示设备13之间通过电池数据采集通信线02和电池数据采集设备自诊断通信线03连接。通过电池数据采集通信线02，电池数据采集设备12将其采集到的电池参数信息传输至数据显示内的自检模块将自检结果传输至数据显示设备13上。作为示例，电池数据采集通信线02和电池数据采集设备自诊断通信线03可以为通信线RS485。
[0039]在本发明实施例中，数据显示设备13用于显示电池参数信息以及自检结果。具体地，数据显示设备13除了包括显示电池参数信息的显示子模块外，还包括显示自检结果的显示子模块。而且，为了使得工作人员及时发现电池参数和自检结果的异常，在数据显示设备13上对每个显示数据均设置有高限值和/或低限值，当显示的电池参数和自检结果中的数据高于其对应的高限值或者低于其对应的低限值时，数据显示设备对该显示数据进行报警模式的显示，以提醒工作人员查看报警数据，并做进一步的处理，从而提高轨道车辆的运行安全。
[0040]作为本发明的一个具体实施例，上述所述的数据显示设备13可以为轨道车辆驾驶室内的显示屏。具体地，当轨道车辆为动车时，该数据显示设备13可以为动车驾驶时内的MON屏，当轨道车辆为地铁时，该数据显示设备13可以为地铁驾驶室内的TCMS屏。更具体地，在轨道车辆驾驶室内的显示屏上设置有专门显示电池参数信息的显示界面。在该显示界面内可以显示电池参数信息表格、报警提示。此外，在显示屏上还可以设置有报告功能按钮。如此，驾驶员能够实时观察蓄电池组的电池参数信息和自检结果，从而能够及时发现蓄电池的故障信息，有利于保障轨道车辆运行的安全性。另外，在轨道车辆驾驶室内的显示屏上还可以设置有电池数据采集设备12的自检按钮。当自检按钮按下后，电池数据采集设备12进行自检。如此，驾驶员可以在驾驶室内控制电池数据采集设备12的自检。
[0041]作为实施例的变型，数据显示设备13也可以为专门为显示电池参数信息和自检结果设置的显示设备。
[0042]此外，作为本发明实施例的变型，电池数据采集设备12与数据传输设备14之间也可以通过电池数据采集通信线02 ’和电池数据采集设备自诊断通信线03 ’连接。通过电池数据采集通信线02’，电池数据采集设备12将其采集到的电池参数信息传输至数据传输设备14;通过电池数据采集设备自诊断通信线03’，电池数据采集设备1