[發明專利]車輛電池安全監測系統

有效

• 申請號: 201410394911.7
• 申請日: 2014-08-12
• 公開（公告）號: CN104215823B
• 公開（公告）日: 2017-09-08
• 發明（設計）人: 周巧蓮;沈拓;畢艷祥;金碧筠;鄧奇;韋樂香
• 申請（專利權）人: 上海申通地鐵集團有限公司;上海申通軌道交通研究咨詢有限公司
• 主分類號: G01R19/165
• 分類號: G01R19/165;G01K1/02;G08B17/06;G08B17/10
• 代理公司: 上海弼興律師事務所31283
• 代理人: 胡美強,王聰

技術領域

本發明涉及一種車輛電池安全監測系統。

背景技術

現有的很多軌道交通車輛，其都裝有蓄電池，用于提供后備供電。設備正常運行時，車輛從接觸網引入交流或直流電源，進而由牽引系統產生牽引動力，由輔助逆變系統產生輔助電源，例如直流110V的輔助電源。當接觸網斷電或列車輔助逆變系統發生故障而無法為列車提供直流供電時，蓄電池將為列車提供可靠的后備電源，用以支持車廂緊急照明、空調應急通風、列車控制和通訊系統正常工作。因此，蓄電池的可靠工作已成為車輛尤其是列車安全運營的基本保障，直接關系乘員人身安全和行車安全，需要可靠地保持高可用度。

以城市軌道交通列車為例，列車蓄電池故障可能會使得輸出電壓偏低，提供電量不足，進而導致列車受電弓無法升起，列車無法正常運行，直接影響線路運能。當列車在地下隧道中行駛時，如果接觸網供電系統發生故障，列車失去外部電力輸入，只能依靠列車蓄電池為車廂提供應急照明和通風。如果列車蓄電池存在失電故障，則應急照明和通風的持續時間輕則縮短，重則直接喪失。在沒有應急照明的情況下，乘客難以有效快速疏散廂，而繼續停留在車廂中，由于沒有足夠的通風，乘客還有窒息死亡的風險。從另一方面來看，若列車蓄電池自身存在局部短路故障，會產生緩慢發熱的現象，熱量聚集到一定程度可能引起列車起火燃燒，造成重大人員傷亡和財產損失。因此，需要有效提升車載蓄電池的可用度，強化對其的安全監測水平，提高行車安全性，特別是在應急情況下的安全性。如果能夠配備有效的蓄電池安全監測系統，將顯著改善這一問題。

在現有技術中，在軌道交通車輛蓄電池領域已有若干涉及安全監測的專利。申請號CN201310235495的發明描述了一種基于GPRS模塊的鋰電池組安全監控系統，該系統包含：采樣模塊，其設置于電池組系統中；網關，其連接采樣模塊輸出端；GPRS模塊，其通過CAN總線連接網關，并通過GPRS系統遠程輸出；電池組管理系統，其連接電池組進行實時監測，并與網關通過CAN總線連接；監控中心服務器，其遠程通信連接GPRS模塊；顯示終端，其連接網關的輸出端接收監控信息。該發明能夠使得維護管理人員實時了解電池組系統的各參數及運行狀態，減少了工作量并提高了工作效率，提高了鋰電池組系統的安全可靠性。

申請號CN201310429399的發明公開了一種高速列車蓄電池報警系統，包括數據接口單元，所述數據接口單元的輸出端與控制處理單元的輸入端連接，所述控制處理單元的輸出端分別與本地數據存儲單元，列車監控顯示單元和數據判斷模塊連接，所述數據判斷模塊的輸出端分別與列車監控顯示單元和遠程報警數據處理單元的輸入端連接，所述遠程報警數據處理單元的輸出端與GSM-R通信系統連接，所述GSM-R通信系統與地面控制中心顯示終端連接。該發明的技術方案，有效的提高了蓄電池危險狀態的遠距離報警的實時性、低帶寬性、經濟性，在占用較低資源的情況下，實現了危險的及時遠距離傳輸聯動。

申請號CN201110375403的發明描述一種城軌列車蓄電池溫度監測報警裝置及控制方法，在蓄電池表面設置多處溫度采集點，在單片機軟件中設定超溫基準，采集各點溫度信號，與超溫基準比較，同時判斷溫度信號是否正常，無溫度信號則判斷檢測系統或線路出現故障并將故障記錄送入列車監控系統，溫度信號正常則進行數據轉換將各點實時溫度送入列車監控系統顯示、存儲。將蓄電池溫度值進行記錄，如果超溫則通過列車監控系統報警，并切斷蓄電池充放電電路，以保證蓄電池的正常工作，提高蓄電池使用壽命。

申請號CN201320835396的發明公開了一種軌道交通列車電池管理系統，以對列車上的電池組進行管理并將管理信息發送到列車控制器，包括多個從控單元，從控單元控制電池組的其中一個電池，以采集單體電池的電壓和溫度；一主控單元，主控單元與從控單元的任一個均連接，用以采集電池組的總電壓和總電流；CAN總線，用于將從控單元和主控單元連接，還包括一硬線故障電路和一硬線。該電池管理系統不僅能對電池組進行實時監控，而且當電池系統或列車其它部件出現嚴重故障需要緊急停車時，使用硬線故障是可靠的方式。