CN108667096A - 一种蓄电池智能保护控制方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种蓄电池智能保护控制方法及系统，应用于轨道交通机车车辆，该方法包括：时间监测保护装置监测蓄电池组未充电且输出电流大于预设电流阈值的持续时间；判断持续时间是否大于或等于预设时间阈值；若是，则控制电源输出控制装置断开蓄电池组与机车控制系统负载的连接；其中，蓄电池组与机车控制系统负载通过电源输出控制装置连接；本发明通过监测蓄电池组未充电且输出电流大于预设电流阈值的持续时间，控制未充电的蓄电池的持续输出时间，防止蓄电池输出浪费，从源头上解决了蓄电池过度使用导致的亏电问题，提升了蓄电池的使用寿命，进而提高了机车可用性。

Description

一种蓄电池智能保护控制方法及系统
技术领域
本发明涉及轨道交通领域，特别涉及一种蓄电池智能保护控制方法及系统。
背景技术
目前，国内的大部分轨道交通机车车辆具有欠压保护控制，该部分的欠压监测系统是通过欠压继电器等监测蓄电池两端电压，通过继电器、接触器、开关等动作切断蓄电池输出，以防蓄电池深度亏电，实现蓄电池欠压保护功能。但是，此方法不能有效的在源头上解决，因蓄电池过度使用造成的蓄电池深度亏电的问题。
现有技术中，当机车蓄电池充电机没有对机车蓄电池进行充电，操作维护人员离开机车时，由于操作维护人员违章操作，忘记关闭蓄电池输出开关，蓄电池会被长时间使用，直到蓄电池欠压保护或者深度亏电。这就使得机车仅仅具备蓄电池欠压保护功能，不能在源头上解决蓄电池过度使用导致的亏电问题。因此，如何能够从源头上解决蓄电池过度使用导致的亏电问题，是现今急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种蓄电池智能保护控制方法及系统，以从源头上解决蓄电池过度使用导致的亏电问题，防止蓄电池输出浪费，提升蓄电池的使用寿命，进而提高机车可用性。
为解决上述技术问题，本发明提供一种蓄电池智能保护控制方法，应用于轨道交通机车车辆，包括：
时间监测保护装置监测蓄电池组未充电且输出电流大于预设电流阈值的持续时间；
判断所述持续时间是否大于或等于预设时间阈值；
若是，则控制电源输出控制装置断开所述蓄电池组与机车控制系统负载的连接；其中，所述蓄电池组与所述机车控制系统负载通过所述电源输出控制装置连接。
可选的，所述时间监测保护装置监控蓄电池未充电且输出电流大于预设电流阈值的持续时间，包括：
当充电机未对所述蓄电池组充电且所述蓄电池组的输出电流大于所述预设电流阈值时，所述时间监测保护装置开始计时，获取所述持续时间；
当所述充电机对所述蓄电池组充电或所述蓄电池组的输出电流小于所述预设电流阈值时，所述时间监测保护装置重置计时且暂停计时，所述持续时间为零。
可选的，所述控制电源输出控制装置断开所述蓄电池组与机车控制系统负载的连接，包括：
向所述电源输出控制装置中与常开接触器对应的第一继电器串联的转换开关对应的第二继电器发送短时脉冲，使所述常开接触器断开所述蓄电池组与所述机车控制系统负载的连接；
其中，所述蓄电池组与所述机车控制系统负载通过所述常开接触器连接，所述第一继电器与所述转换开关串联在蓄电池组的两端，所述第二继电器与所述时间监测保护装置相连。
可选的，该方法还包括：
欠压保护装置监测所述蓄电池组的总电压；
判断所述蓄电池组的总电压是否小于或等于预设电压阈值；
若是，则控制所述电源输出控制装置断开所述蓄电池组与机车控制系统负载的连接。
此外，本发明还提供了一种蓄电池智能保护控制系统，应用于轨道交通机车车辆，包括：
机车控制系统负载，用于对所述轨道交通机车车辆进行控制；
蓄电池组，用于对所述机车控制系统负载进行供电；
时间监测保护装置，用于监测所述蓄电池组未充电且输出电流大于预设电流阈值的持续时间；判断所述持续时间是否大于或等于预设时间阈值；若是，则控制电源输出控制装置断开所述蓄电池组与所述机车控制系统负载的连接；
其中，所述蓄电池组与所述机车控制系统负载通过所述电源输出控制装置连接。
可选的，所述时间监测保护装置，包括：
计时器，用于当充电机未对所述蓄电池组充电且所述蓄电池组的输出电流大于所述预设电流阈值时开始计时，获取所述持续时间；当所述充电机对所述蓄电池组充电或所述蓄电池组的输出电流小于所述预设电流阈值时重置计时且暂停计时，所述持续时间为零。
可选的，所述电源输出控制装置，包括：常开接触器及其对应的第一继电器、转换开关及其对应的第二继电器；
其中，所述蓄电池组与所述机车控制系统负载通过所述常开接触器连接，所述第一继电器与所述转换开关串联在蓄电池组的两端，所述第二继电器与所述时间监测保护装置相连。
可选的，所述时间监测保护装置集成在对所述充电机进行监控的监控模块内。
可选的，该系统还包括：
欠压保护装置，用于监测所述蓄电池组的总电压；判断所述蓄电池组的总电压是否小于或等于预设电压阈值；若是，则控制所述电源输出控制装置断开所述蓄电池组与机车控制系统负载的连接。
可选的，所述欠压保护装置，包括第一常开触点及其对应的欠压继电器；
所述电源输出控制装置，还包括：第二常开触点和对应的第三继电器；
其中，所述欠压继电器连接在所述蓄电池组的两端，所述第一常开触点与所述第三继电器串联在所述蓄电池组的两端，所述第二常开触点、所述第一继电器和所述转换开关串联在蓄电池组的两端。
本发明所提供的一种蓄电池智能保护控制方法，应用于轨道交通机车车辆，包括：时间监测保护装置监测蓄电池组未充电且输出电流大于预设电流阈值的持续时间；判断持续时间是否大于或等于预设时间阈值；若是，则控制电源输出控制装置断开蓄电池组与机车控制系统负载的连接；其中，蓄电池组与机车控制系统负载通过电源输出控制装置连接；
可见，本发明通过监测蓄电池组未充电且输出电流大于预设电流阈值的持续时间，控制未充电的蓄电池的持续输出时间，防止蓄电池输出浪费，从源头上解决了蓄电池过度使用导致的亏电问题，提升了蓄电池的使用寿命，进而提高了机车可用性。此外，本发明还提供了一种蓄电池智能保护控制系统，同样具有上述有益效果。
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一种蓄电池智能保护控制方法的流程图；
图2为本发明实施例所提供的一种蓄电池智能保护控制方法的原理示意图；
图3为本发明实施例所提供的一种蓄电池智能保护控制系统的结构图。
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。
请参考图1，图1为本发明实施例所提供的一种蓄电池智能保护控制方法的流程图。该方法可以应用于轨道交通机车车辆，包括：
步骤101：时间监测保护装置监测蓄电池组未充电且输出电流大于预设电流阈值的持续时间。
其中，本步骤中的预设电流阈值可以为设计人员或用户自行设置的可以确定蓄电池组处于被使用状态的电流值，如可以设置为1A，本实施例对此不做任何限制。
可以理解的是，本步骤中的时间监测保护装置监测蓄电池组未充电且输出电流大于预设电流阈值的持续时间的具体方式，可以由设计人员根据实用场景和用户需求自行设置，如时间监测保护装置中可以包括计时器，当充电机未对蓄电池组充电且蓄电池组的输出电流大于预设电流阈值时，计时器开始计时，获取持续时间；当充电机对蓄电池组充电或蓄电池组的输出电流小于预设电流阈值时，计时器重置计时且暂停计时，持续时间为零。只要时间监测保护装置可以监测蓄电池组未充电且输出电流大于预设电流阈值的持续时间，本实施例对此不做任何限制。
需要说明的是，对于本步骤中时间监测保护装置开始对蓄电池组未充电且输出电流大于预设电流阈值的持续时间进行监测的时间点，可以由设计人员或用户自行设置，如可以在车辆停止运行时进行监测，也可以持续进行监测，本实施例对此不做任何限制。
步骤102：判断持续时间是否大于或等于预设时间阈值；若是，则进入步骤103。
其中，本步骤中的预设时间阈值可以为设计人员或用户自行设置的时间值，如可以设置为45min，本实施例对此不做任何限制。
需要说明的是，本步骤中时间监测保护装置判断持续时间是否大于或等于预设时间阈值的具体方式，可以由设计人员根据实用场景和用户需求自行设置，可以按预设时间间隔进行判断，如每隔3min进行一次判断；也可以实时持续进行判断。本实施例对此不做任何限制。
步骤103：控制电源输出控制装置断开蓄电池组与机车控制系统负载的连接；其中，蓄电池组与机车控制系统负载通过电源输出控制装置连接。
可以理解的是，本步骤中时间监测保护装置控制电源输出控制装置断开蓄电池组与机车控制系统负载的连接的具体方式，可以由设计人员根据电源输出控制装置的具体结构对应设置，如图2所示，当电源输出控制装置中的开关通过对应的继电器控制时，时间监测保护装置可以向电源输出控制装置中与常开接触器(蓄电池输出接触器K03)对应的第一继电器(K03)串联的转换开关(蓄电池输出控制转换开关F01)对应的第二继电器(F01)发送短时脉冲，使第二继电器短时得电，转换开关动作断开，第一继电器失电，常开接触器断开蓄电池组与机车控制系统负载的连接。如果仍需继续使用蓄电池组的电源，机车的操作维护人员可以重新闭合电源输出控制装置中的转换开关。只要时间监测保护装置可以控制电源输出控制装置断开蓄电池组与机车控制系统负载的连接，对于具体的控制方式本实施例不做任何限制。
对应的，时间监测保护装置在控制电源输出控制装置断开蓄电池组与机车控制系统负载的连接后，可以将计时器的计时重置，在电源输出控制装置中的转换开关重新闭合后重新计时。
优选的，本实施例所提供的方法还可以包括：欠压保护装置监测蓄电池组的总电压；判断蓄电池组的总电压是否小于或等于预设电压阈值；若是，则控制电源输出控制装置断开蓄电池组与机车控制系统负载的连接。也就是，在本实施例所提供的方法中实现蓄电池欠压保护功能，进一步提高机车的可用性。
具体的，欠压保护装置控制电源输出控制装置断开蓄电池组与机车控制系统负载的连接的具体方式，可以由设计人员根据电源输出控制装置的具体结构对应设置，如图2所示，当蓄电池组的总电压小于或等于预设电压阈值(如84V)时，欠压监控保护装置中的欠压继电器K07对应的第一常开触点(K07)断开，电源输出控制装置中的第三继电器(K05)失电，第二常开触点(K05)断开，第一继电器(K03)失电，常开接触器(蓄电池输出接触器K03)断开蓄电池组与机车控制系统负载的连接。只要欠压保护装置可以控制电源输出控制装置断开蓄电池组与机车控制系统负载的连接，对于具体的控制方式本实施例不做任何限制。
需要说明的是，对于本实施例中的时间监测保护装置的具体结构和选择，可以由设计人员根据实用场景用户需求自行设置，可以为单独的处理器或单片机，也可以为与其他功能集成的处理器或单片机，如图2中的时间监测保护装置可以集成在对充电机进行监控的监控模块内。
本实施例中，本发明实施例通过监测蓄电池组未充电且输出电流大于预设电流阈值的持续时间，控制未充电的蓄电池的持续输出时间，防止蓄电池输出浪费，从源头上解决了蓄电池过度使用导致的亏电问题，提升了蓄电池的使用寿命，进而提高了机车可用性。
请参考图3，图3为本发明实施例所提供的一种蓄电池智能保护控制系统的结构图。该系统可以应用于轨道交通机车车辆，包括：
机车控制系统负载100，用于对轨道交通机车车辆进行控制；
蓄电池组200，用于对机车控制系统负载100进行供电；
时间监测保护装置300，用于监测蓄电池组200未充电且输出电流大于预设电流阈值的持续时间；判断持续时间是否大于或等于预设时间阈值；若是，则控制电源输出控制装置400断开蓄电池组200与机车控制系统负载100的连接；
其中，蓄电池组200与机车控制系统负载100通过电源输出控制装置400连接。
可选的，时间监测保护装置300，可以包括：
计时器，用于当充电机未对蓄电池组200充电且蓄电池组200的输出电流大于预设电流阈值时开始计时，获取持续时间；当充电机对蓄电池组200充电或蓄电池组200的输出电流小于预设电流阈值时重置计时且暂停计时，持续时间为零。
可选的，电源输出控制装置400，可以包括：常开接触器及其对应的第一继电器、转换开关及其对应的第二继电器；
其中，蓄电池组200与机车控制系统负载100通过常开接触器连接，第一继电器与转换开关串联在蓄电池组200的两端，第二继电器与时间监测保护装置300相连。
可选的，时间监测保护装置300集成在对充电机进行监控的监控模块内。
可选的，该系统还可以包括：
欠压保护装置，用于监测蓄电池组200的总电压；判断蓄电池组200的总电压是否小于或等于预设电压阈值；若是，则控制电源输出控制装置400断开蓄电池组200与机车控制系统负载100的连接。
可选的，欠压保护装置，可以包括第一常开触点及其对应的欠压继电器；
电源输出控制装置400，还可以包括：第二常开触点和对应的第三继电器；
其中，欠压继电器连接在蓄电池组200的两端，第一常开触点与第三继电器串联在蓄电池组200的两端，第二常开触点、第一继电器和转换开关串联在蓄电池组200的两端。
本实施例中，本发明实施例通过时间监测保护装置300监测蓄电池组200未充电且输出电流大于预设电流阈值的持续时间，控制未充电的蓄电池的持续输出时间，防止蓄电池输出浪费，从源头上解决了蓄电池过度使用导致的亏电问题，提升了蓄电池的使用寿命，进而提高了机车可用性。
说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上对本发明所提供的蓄电池智能保护控制方法及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 (10)

1.一种蓄电池智能保护控制方法，应用于轨道交通机车车辆，其特征在于，包括：
时间监测保护装置监测蓄电池组未充电且输出电流大于预设电流阈值的持续时间；
判断所述持续时间是否大于或等于预设时间阈值；
若是，则控制电源输出控制装置断开所述蓄电池组与机车控制系统负载的连接；其中，所述蓄电池组与所述机车控制系统负载通过所述电源输出控制装置连接。
2.根据权利要求1所述的蓄电池智能保护控制方法，其特征在于，所述时间监测保护装置监控蓄电池未充电且输出电流大于预设电流阈值的持续时间，包括：
当充电机未对所述蓄电池组充电且所述蓄电池组的输出电流大于所述预设电流阈值时，所述时间监测保护装置开始计时，获取所述持续时间；
当所述充电机对所述蓄电池组充电或所述蓄电池组的输出电流小于所述预设电流阈值时，所述时间监测保护装置重置计时且暂停计时，所述持续时间为零。
3.根据权利要求1所述的蓄电池智能保护控制方法，其特征在于，所述控制电源输出控制装置断开所述蓄电池组与机车控制系统负载的连接，包括：
向所述电源输出控制装置中与常开接触器对应的第一继电器串联的转换开关对应的第二继电器发送短时脉冲，使所述常开接触器断开所述蓄电池组与所述机车控制系统负载的连接；
其中，所述蓄电池组与所述机车控制系统负载通过所述常开接触器连接，所述第一继电器与所述转换开关串联在蓄电池组的两端，所述第二继电器与所述时间监测保护装置相连。
4.根据权利要求1至3任一项所述的蓄电池智能保护控制方法，其特征在于，还包括：
欠压保护装置监测所述蓄电池组的总电压；
判断所述蓄电池组的总电压是否小于或等于预设电压阈值；
若是，则控制所述电源输出控制装置断开所述蓄电池组与机车控制系统负载的连接。
5.一种蓄电池智能保护控制系统，应用于轨道交通机车车辆，其特征在于，包括：
机车控制系统负载，用于对所述轨道交通机车车辆进行控制；
蓄电池组，用于对所述机车控制系统负载进行供电；
时间监测保护装置，用于监测所述蓄电池组未充电且输出电流大于预设电流阈值的持续时间；判断所述持续时间是否大于或等于预设时间阈值；若是，则控制电源输出控制装置断开所述蓄电池组与所述机车控制系统负载的连接；
其中，所述蓄电池组与所述机车控制系统负载通过所述电源输出控制装置连接。
6.根据权利要求5所述的蓄电池智能保护控制系统，其特征在于，所述时间监测保护装置，包括：
计时器，用于当充电机未对所述蓄电池组充电且所述蓄电池组的输出电流大于所述预设电流阈值时开始计时，获取所述持续时间；当所述充电机对所述蓄电池组充电或所述蓄电池组的输出电流小于所述预设电流阈值时重置计时且暂停计时，所述持续时间为零。
7.根据权利要求5所述的蓄电池智能保护控制系统，其特征在于，所述电源输出控制装置，包括：常开接触器及其对应的第一继电器、转换开关及其对应的第二继电器；
其中，所述蓄电池组与所述机车控制系统负载通过所述常开接触器连接，所述第一继电器与所述转换开关串联在蓄电池组的两端，所述第二继电器与所述时间监测保护装置相连。
8.根据权利要求7所述的蓄电池智能保护控制系统，其特征在于，所述时间监测保护装置集成在对所述充电机进行监控的监控模块内。
9.根据权利要求5至8任一项所述的蓄电池智能保护控制系统，其特征在于，还包括：
欠压保护装置，用于监测所述蓄电池组的总电压；判断所述蓄电池组的总电压是否小于或等于预设电压阈值；若是，则控制所述电源输出控制装置断开所述蓄电池组与机车控制系统负载的连接。
10.根据权利要求9所述的蓄电池智能保护控制系统，其特征在于，所述欠压保护装置，包括第一常开触点及其对应的欠压继电器；
所述电源输出控制装置，还包括：第二常开触点和对应的第三继电器；
其中，所述欠压继电器连接在所述蓄电池组的两端，所述第一常开触点与所述第三继电器串联在所述蓄电池组的两端，所述第二常开触点、所述第一继电器和所述转换开关串联在蓄电池组的两端。
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