CN106207982B - 一种电力机车及其蓄电池系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于电力机车的蓄电池系统，包括蓄电池组；所述蓄电池组连接用以监测所述蓄电池组的输出电压的控制盒，所述控制盒连接用以当所述蓄电池组的输出电压低于预设值时能够提示报警的提示装置；所述控制盒还设置用以当所述蓄电池组的输出电压低于所述预设值时能够实现所述蓄电池组断开或保持电压输出的控制部。本发明还公开了一种包括上述蓄电池系统的电力机车。上述蓄电池系统，可以对蓄电池组进行欠压保护，提示相关人员采取适当措施避免蓄电池组过度放电。

Description

一种电力机车及其蓄电池系统
技术领域
本发明涉及车辆工程技术领域，特别涉及一种蓄电池系统。本发明还涉及一种具有该蓄电池系统的电力机车。
背景技术
目前电力机车蓄电池的输出控制多为自动开关控制，自动开关实现断路或过流保护的功能，同时通过人为强制自动开关的通断实现蓄电池工作模式转换。
在蓄电池欠压保护技术上，已经有相关的蓄电池欠压保护的技术，或为接触器保护，或为控制模块保护。在现有技术中，可以利用欠压继电器监测蓄电池欠压，蓄电池负载的通断通过直流接触器触点控制的方案。还可以对蓄电池电压通过监测模块采集，蓄电池负载的通断通过直流接触器触点控制的方案。除此之外，蓄电池保护可以包括输入模块、输出模块和低压保护模块，保护模块在监测到直流电压低于保护预设的电压保护值时，切断输入模块和输出模块之间的电连接，实现蓄电池电压保护的目的。
发明内容
本发明的目的是提供一种蓄电池系统，该蓄电池系统可以对蓄电池组进行欠压保护。本发明的另一目的是提供一种包括上述蓄电池系统的电力机车。
为实现上述目的，本发明提供一种用于电力机车的蓄电池系统，包括蓄电池组；所述蓄电池组连接用以监测所述蓄电池组的输出电压的控制盒，所述控制盒连接用以当所述蓄电池组的输出电压低于预设值时能够提示报警的提示装置；所述控制盒还设置用以当所述蓄电池组的输出电压低于所述预设值时能够实现所述蓄电池组断开或保持电压输出的控制部。
相对于上述背景技术，本发明提供的蓄电池系统，当蓄电池组的输出电压低于预设值时，提示装置发出报警提示，并且控制盒通过控制部将蓄电池组断开；倘若控制部在提示装置发出报警提示这一段时间内接收到闭合指令，则控制部保持蓄电池组的电压输出；当然，预设值可以根据实际需要设定为多个不同数值大小的电压值，从而进行相应的提示操作；这样一来，便可以对蓄电池组进行欠压保护，提示相关人员采取适当措施避免蓄电池组过度放电。
优选地，所述控制部具体包括：
连接于所述蓄电池组与所述控制盒之间的接触器；
与所述蓄电池组连接用以实现当所述蓄电池组的输出电压低于第一预设值时控制所述接触器闭合的复位按钮；
与所述蓄电池组连接用以实现当所述蓄电池组的输出电压低于第二预设值时控制所述接触器闭合的转换开关；且所述第一预设值高于所述第二预设值。
优选地，还包括设置于所述蓄电池组与所述控制盒之间的钥匙开关；当所述控制盒未监测到所述钥匙开关闭合或监测到所述钥匙开关闭合之后预设时间内未监测到与所述蓄电池组连接的充电机工作信号后，所述控制盒开始运行。
优选地，还包括与所述蓄电池组连接的控制电源输出开关，所述控制电源输出开关与所述充电机的充电回路之前还设置接触器主触点。
优选地，所述蓄电池组与所述控制盒之间设置电源开关，与所述接触器主触点并联有与所述电源开关联动控制的联动开关。
优选地，所述提示装置具体为光闪蜂鸣报警器。
本发明还提供一种电力机车，包括如上述任一项所述的蓄电池系统
相对于上述背景技术，本发明提供的电力机车，具备上述有益效果，本文此处将不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所提供的蓄电池系统的电气原理图。
其中：
1-电源开关、2-联动开关、3-接触器、31-接触器主触点、4-转换开关、5-复位按钮、6-第一光闪蜂鸣报警器、7-第二光闪蜂鸣报警器、8-控制盒、11-第一钥匙开关、12-第二钥匙开关、13-控制电源输出开关。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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做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。
为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1，图1为本发明实施例所提供的蓄电池系统的电气原理图。
众所周知，电力机车蓄电池为电力机车控制系统提供电源，蓄电池的正常供电可以保障电力机车正常使用。目前电力机车蓄电池的输出控制多为自动开关控制，若出现对需电池的使用维护或管理不当至蓄电池亏电，需利用第三方直流110V电源对电力机车进行充电。若电力机车亏电的场所无第三方充电设备，直接影响电力机车的正常使用而需要进行救援，给电力机车的正常运用带来了严重的影响。
目前各运用机务段电力机车蓄电池亏电现象频发，用户对蓄电池进行欠压保护提出了强烈需求，本发明设计提出了一种电力电力机车蓄电池欠压保护智能控制的方法。
本发明提供的用于电力机车的蓄电池系统，包括如说明书附图1所示的蓄电池组以及控制盒8，控制盒8能够监测蓄电池组的输出电压；具体来说，当控制盒8未接收到电力机车电钥匙占用信号或接收到电钥匙占用信号延时后未检测到蓄电池充电机正常工作信号，则开始投入使用。在上述过程中，电力机车电钥匙可以为说明书附图1所示的第一钥匙开关11与第二钥匙开关12，第一钥匙开关11与第二钥匙开关12设置于蓄电池组与控制盒8之间；当控制盒8未监测到钥匙开关闭合或监测到所述钥匙开关闭合之后预设时间内未监测到与蓄电池组连接的充电机工作信号后，控制盒8开始运行。
也就是说，控制盒8运行与否是由控制盒8对电力机车电钥匙信号和蓄电池组的充电机工作信号进行综合判断控制：当电力机车正常运行时，电钥匙一直占用且充电机是常工作的，本发明在接收到电钥匙信号延时后未接收到蓄电池充电机信号蓄电池欠压保护才会投入，确保了蓄电池系统的可靠性和安全性。
当蓄电池组电压低于第一预设值时，控制盒8控制提示装置(可以为第一光闪蜂鸣报警器6和/或第二光闪蜂鸣报警器7)动作，产生闪光报警提示并延时T1时间，T1时间内无其它动作，则控制盒8控制接触器3断开蓄电池组的输出。当按下复位按钮5之后，控制盒8控制接触器3法人线圈得电，允许蓄电池组继续输出。
当蓄电池组电压降至第二预设值时(第一预设值高于第二预设值)，则立即切断蓄电池组的输出，并进行报警提示并延时T2时间。针对蓄电池组使用时间的不同，性能差别大，可调的保护电压可以满足不同性能蓄电池的个性化保护需求；即，第一预设值与第二预设值可以根据实际需要而定，本文将不再赘述。当电力机车在蓄电池组的电压低于第二预设值时，可通过转换开关4强制接触器3得电，允许蓄电池组输出。上文提及的T1时间以及T2时间可以根据实际需要而定，具体时间长短(例如：5s、30s或1min等)本文并不作出具体限制。
能够实现蓄电池组断开或保持电压输出的控制部可以包括接触器3以及复位按钮5；如上文以及说明书附图1可知，当蓄电池组的输出电压低于第一预设值时，可以通过复位按钮5控制接触器3闭合，实现蓄电池组的电压输出。当蓄电池组的输出电压低于第二预设值时，可以通过转换开关4控制接触器3的闭合，实现蓄电池组的电压输出。
本发明对蓄电池进行了分级保护，一级欠压后进行报警提示，且允许应急投入使用，直到二级欠压保护。二级欠压保护后可以通过转换开关硬线信号强制蓄电池组的输出接触器3闭合。蓄电池使用时间的不同，性能差别大，可调的保护电压可以满足不同性能蓄电池的个性化保护需求。转换开关4也可作为控制盒8的整体投入/切除。蓄电池组的多级保护及多种投入方法，在最大限度的保证蓄电池组不亏电的同时，确保了电力机车蓄电池组的利用率。
控制电源输出开关13与蓄电池组连接，且控制电源输出开关13与充电机的充电回路之前还设置接触器主触点31；即，接触器主触点31设置于控制电源输出开关13与充电机的充电回路之前，在电力机车正常运行时，倘若接触器3非正常断开，电力机车控制系统可以通过充电机的充电电源继续工作，此时提示装置(例如第一光闪蜂鸣报警器6和/或第二光闪蜂鸣报警器7)进行报警提示，提醒乘务员在分相区前停车。接触器主触点31设置于控制电源输出开关13和充电机的充电回路之前，确保了当接触器3或控制系统在异常情况下可由充电机供电，避免引起电力机车非正常停在分相区。从系统、电力机车的实际使用方面全面考虑了系统的安全、可靠性。
电力机车设置接触器3的故障旁路，蓄电池组与控制盒8之间设置电源开关1，与接触器主触点31并联有与电源开关1联动控制的联动开关2；也就是说，可以通过联动开关2将发生故障的接触器3进行旁路接通，该联动开关2与控制盒8的电源开关1为联动控制(只有1个开或闭)，在对故障的接触器3进行旁路的同时，也断开了控制盒8的电源。即，接触器主触点31与控制盒8联动设计，确保在加装控制盒8后，万一接触器3本身故障，可以进行应急供电，同时切除该控制盒8。
本发明通过控制盒采集蓄电池组的电压信号、电力机车的蓄电池组充电机工作信号和电力机车电钥匙信号，增加上述相应部件，通过控制盒的综合判断处理，综合考虑电力机车的安全运用，实现了电力电力机车的蓄电池组欠压保护智能控制设计。
本发明提出的蓄电池系统具有很高的通用性，设计上充分考虑了电力机车运用、用户使用习惯及设备安全可靠性等，将为电力机车蓄电池组保护带来智能可靠的保护，具有很高的市场推广价值。
本发明所提供的一种具有蓄电池系统的电力机车，包括上述具体实施例所描述的蓄电池系统；电力机车的其他部分可以参照现有技术，本文不再展开。
需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上对本发明所提供的电力机车及其蓄电池系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (5)

1.一种用于电力机车的蓄电池系统，包括蓄电池组；其特征在于，所述蓄电池组连接用以监测所述蓄电池组的输出电压的控制盒，所述控制盒连接用以当所述蓄电池组的输出电压低于预设值时能够提示报警的提示装置；所述控制盒还设置用以当所述蓄电池组的输出电压低于所述预设值时能够实现所述蓄电池组断开或保持电压输出的控制部；
所述控制部具体包括：
连接于所述蓄电池组与所述控制盒之间的接触器；
与所述蓄电池组连接用以实现当所述蓄电池组的输出电压低于第一预设值时控制所述接触器闭合的复位按钮；
与所述蓄电池组连接用以实现当所述蓄电池组的输出电压低于第二预设值时控制所述接触器闭合的转换开关；且所述第一预设值高于所述第二预设值；
还包括设置于所述蓄电池组与所述控制盒之间的钥匙开关；当所述控制盒未监测到所述钥匙开关闭合或监测到所述钥匙开关闭合之后预设时间内未监测到与所述蓄电池组连接的充电机工作信号后，所述控制盒开始运行。
2.根据权利要求1所述的蓄电池系统，其特征在于，还包括与所述蓄电池组连接的控制电源输出开关，所述控制电源输出开关与所述充电机的充电回路之前还设置接触器主触点。
3.根据权利要求2所述的蓄电池系统，其特征在于，所述蓄电池组与所述控制盒之间设置电源开关，与所述接触器主触点并联有与所述电源开关联动控制的联动开关。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的蓄电池系统，其特征在于，所述提示装置具体为光闪蜂鸣报警器。
5.一种电力机车，其特征在于，包括如权利要求1至4任一项所述的蓄电池系统。
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