CN102507037A - 城轨列车蓄电池温度监测报警装置及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明的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。

Description

城轨列车蓄电池温度监测报警装置及控制方法

技术领域

本发明涉及城轨列车技术，尤其涉及一种城轨列车蓄电池温度监测报警装置及控制方法。

背景技术

城铁列车的蓄电池是应急(辅助逆变器不工作或故障)供电电源，蓄电池容量要求至少能够供给列车内部紧急照明、外部照明、紧急通风、车载安全设备、广播、通讯系统等工作4 5分钟，并保证列车开关门一次。因此蓄电池是否工作正常是对乘客、列车安全的重要保证。

在列车运行过程中，如蓄电池发生意外放电、电池内电解液发生异常时，均会影响蓄电池的正常工作，降低蓄电池使用寿命。温度是蓄电池的一个重要参数，可以间接地反映电池的性能状况。

为了消除安全隐患，蓄电池即时温度、温度与时间曲线等信息需要在列车监控屏上显示，根据温度参数可以及时发现蓄电池故障并检修处理，以延长蓄电池寿命，并确保蓄电池在紧急情况下可靠使用。

目前城铁项目中对蓄电池温度检测一般采用每个蓄电池箱内放置一个Pt100测温传感器，变化的电压信号经变送器转换成模拟信号传输给列车控制和监控系统并在监控系统显示单元上显示。

现有技术中的方案虽然能检测蓄电池温度，但受到传感器性能及模拟信号传输等影响，仍存在一些问题，具体如下：

测温传感器热响应慢，耐振动和耐冲击性差；

整个蓄电池箱内只有一个测温点，不能及时发现异常单体电池温度变化，容易导致单体电池损坏，严重时甚至会导致整组电池故障或损坏，如果增加测温点就要增加温度传感器和变送器，成本增加，布线复杂，维护扩展困难；

输入监控系统的检测信号为模拟量信号不能进行信息分析、传输故障信息及超温报警判断等，对信息及超温报警判断需要由列车监控系统进行，增加了列车监控系统的数据处理量。

发明内容

本发明的目的就是克服上述现有技术之不足，提供一种智能化的多点检测、快速处理的城轨列车蓄电池温度监测报警装置及控制方法。

本发明的目的是这样现的：一种城轨列车蓄电池温度监测报警装置，包括温度传感器(1)，其特征在于所述温度传感器分布于至少4个测温点，各温度传感器(1)的输出接于微处理器(2)的各信号输入端，微处理器(2)的输出通过接口芯片(3)送至列车控制及监控系统(4)，检测蓄电池超温后，由列车控制及监控系统(4)断开蓄电池充放电回路(5)。

一种上述城轨列车蓄电池温度监测报警装置的控制方法，其特征在于采取下列步骤：

A 在蓄电池表面设置多处温度采集点；

B 设定超温基准；

C 采集各点温度信号，与超温基准比较；

D 如果发生超温，则做超温标记送入列车监控系统，列车监控系统报警；

E 报警同时切除蓄电池充放电回路；

F 判断逻辑信号是否正常，无温度电压信号则判断检测系统或线路出现故障并将故障记录送出，温度信号正常则进行正常转换送出；

G 各点实时温度送入列车监控系统显示、存储。

本发明的方案，可实现蓄电池多点温度检测，具有稳定性好、精度高、数据处理快等优点。采用低功耗单片机实现温度的智能化测量、温度曲线记录、超温判断等功能，通过总线对温度、系统内各硬件状态、超温判断、超温报警等数据进行传输，并利用列车监控系统显示。有效克服热敏电阻测温系统响应慢、数据信息少等不足，保证了蓄电池的正常工作，提高蓄电池使用寿命。

附图说明

图1为本发明实施例的电路原理示意图。

图2为本发明实施例的控制流程框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参看附图1。本发明实施例的城轨列车蓄电池温度监测报警装置，温度传感器(1)采用集成芯片AD590，分布于至少4个测温点，固定在靠近蓄电池壳体的蓄电池极板安装支架上，+24V电源由蓄电池经列车电压变换器提供，稳定性好，不需要单独设置电源稳压芯片。微处理器(2)采用PIC16F873、接口芯片(3)采用RS485SN75LBC184，这些置于控制盒内安装在蓄电池箱内的端子排导轨上。各温度传感器(1)的输出接于微处理器(2)的各信号输入端AN1～AN4，微处理器(2)的输出RC5～RC7通过接口芯片(3)送至列车控制及监控系统(4)，检测蓄电池超温后，由列车控制及监控系统(4)切除蓄电池充放电回路(5)。

温度传感器AD590的输出电流是以绝对温度零度(-273℃)为基准，每增加1℃，增加1μA输出电流，因此在温度25℃时，其输出电流Iout＝(273+25)＝298μA。V0的值为Io乘上10K，以温度25℃而言，输出值为10K×298μA＝2.98V，V0电压信号送入PIC16F873模拟量输入端，PIC16F873每一AD的精度为10位，温度的检测精度0.5℃。当启动一路AD后，可在几微秒内完成转换，转换后有中断报告，而后开始另一路的转换。温度显示包括即时温度，温度与时间的累积曲线(包括日、月变化曲线)，系统温度显示数据通过SN75LBC184芯片经RS485总线传输至地铁列车监控系统TMS主机，由主机至监控系统的显示单元显示，系统内各硬件状态、超温判断、超温报警等数据也同时通过RS485总线传输至城铁列车控制和监控系统主机。

参看附图2，说明蓄电池温度监测报警控制流程。进入框2.1，判断蓄电池状态良好，电源闭合，单片机采集信号开始。框2.2是多点温度采集进入单片机接口通道。框2.3是设定超温基准，与采集的各路温度信号比较，比较信号结果进入框2.5，如果超温则信号作为监视数据进入框2.7用以报警，并输出切除蓄电池充放电回路信号如果不超温则显示、记录。框2.4是判断温度信号是否正常，比较信号结果进入框2.6，比较无温度电压信号则判断检测系统或线路出现故障并将故障记录送出，温度信号正常则进入框2.7。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (2)

1.一种城轨列车蓄电池温度监测报警装置，包括温度传感器(1)，其特征在于所述温度传感器分布于至少4个测温点，各温度传感器(1)的输出接于微处理器(2)的各信号输入端，微处理器(2)的输出通过接口芯片(3)送至列车控制及监控系统(4)，检测蓄电池超温后，由列车控制及监控系统(4)断开蓄电池充放电回路(5)。

2.一种权利要求1所述城轨列车蓄电池温度监测报警装置的控制方法，其特征在于采取下列步骤：

A 在蓄电池表面设置多处温度采集点；

B 设定超温基准；

C 采集各点温度信号，与超温基准比较；

D 如果发生超温，则做超温标记送入列车监控系统，列车监控系统报警；

E 报警同时切除蓄电池充放电回路；

F 判断逻辑信号是否正常，无温度电压信号则判断检测系统或线路出现故障并将故障记录送出，温度信号正常则进行正常转换送出；

G 各点实时温度送入列车监控系统显示、存储。

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