CN112937305A - 一种动力电池投入方法、动力电池系统及车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种动力电池投入方法，该方案中，不再需要人工进行判断消除故障的动力电池组能否投入以及人工控制动力电池组投入，实现了自动判断以及自动控制动力电池组投入，且自动判断以及自动控制动力电池组投入的耗时较短，节省了人力及时间成本。本发明还公开了一种动力电池系统及车辆，具有与上述动力电池投入方法相同的有益效果。

Description

一种动力电池投入方法、动力电池系统及车辆
技术领域
本发明涉及轨道交通领域，特别是涉及一种动力电池投入方法、动力电池系统及车辆。
背景技术
在轨道交通领域，动力电池的应用越来越多。请参照图1，图1为现有技术的列车中动力电池系统的结构示意图。多组动力电池并联后通过高压母线向电机供电，进而实现为列车供电。但多组动力电池并联的方式中，各组电池的能量管理控制较复杂，故障率也随之提升。
现有技术中，当发生故障的动力电池的故障消除后，需要人工判断消除故障的动力电池组能否投入，也即人工判断消除故障的动力电池组是否能够与其他正常工作的动力电池组共同通过高压母线向列车供电，若消除故障的动力电池组满足投入条件，由人工操作使消除故障的动力电池组投入，但人工判别及投入的方式手动操作难度高且耗时长。
发明内容
本发明的目的是提供一种动力电池投入方法、动力电池系统及车辆，能够不再需要人工进行判断消除故障的动力电池组能否投入以及人工控制动力电池组投入，实现了自动判断以及自动控制动力电池组投入，且自动判断以及自动控制动力电池组投入的耗时较短，节省了人力及时间成本。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种动力电池投入方法，应用于动力电池系统中与动力电池组以及高压母线连接的处理模块，该方法包括：
判断故障已消除的动力电池组的电压与所述高压母线的电压之间的压差是否在预设的压差范围内；
若是，控制故障已消除的动力电池组对应的接触器闭合，以便故障已消除的动力电池组能够与其他正常工作的动力电池组共同通过所述高压母线向列车供电；
若否，保持故障已消除的动力电池组对应的接触器断开，以便列车运行中由其他正常工作的动力电池组供电。
优选地，判断故障已消除的动力电池组的电压与高压母线电压之间的压差是否在预设的压差范围内之前，还包括：
判断发生故障的动力电池组的故障是否消除；
若是，进入判断故障已消除的动力电池组的电压与高压母线电压之间的压差是否在预设的压差范围内的步骤；
若否，返回判断发生故障的动力电池组的故障是否消除的步骤。
优选地，判断发生故障的动力电池组的故障是否消除之前，还包括：
判断所述动力电池组是否发生故障；
若是，进入判断发生故障的动力电池组的故障是否消除的步骤；
若否，返回判断所述动力电池组是否发生故障的步骤。
优选地，判断所述动力电池组是否发生故障之前，还包括：
通过所述接触器的状态判断所述动力电池组是否投入；
若是，进入判断所述动力电池组是否发生故障的步骤；
若否，返回通过所述接触器的状态判断所述动力电池组是否投入的步骤。
优选地，判断故障已消除的动力电池组的电压与高压母线电压之间的压差是否在预设的压差范围内之前，还包括：
获取所述高压母线的电压；
判断所述高压母线的电压是否低于预设的电压阈值；
若是，判定所有的动力电池组均故障；
若否，判定所有的动力电池组未全部故障。
优选地，所述动力电池系统还包括显示模块；
判定所有的动力电池组均故障之后，还包括：
控制所述显示模块显示所述动力电池系统处于未运行状态；
判定所有的动力电池组未全部故障之后，还包括：
控制所述显示模块显示动力电池系统处于运行状态。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种动力电池系统，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理模块，用于执行所述计算机程序时实现如上述所述的动力电池投入方法的步骤。
优选地，还包括：
与所述处理模块连接的动力电池组，用于通过高压母线向列车中的电机供电；
分别设置在动力电池组与所述高压母线之间且与所述动力电池组一一对应的接触器，用于在自身对应的动力电池组故障时断开，在自身对应的动力电池组故障消除且自身对应的动力电池组的电压与所述高压母线电压之间的压差在预设的压差范围内时闭合。
优选地，还包括：
与所述处理模块连接的显示模块，用于显示所述动力电池组的运行状态。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种车辆，包括如上述所述的动力电池系统。
本发明提供了一种动力电池投入方法，该方案中，若发生故障的动力电池组的故障已消除，处理模块自动判断故障已消除的动力电池组的电压与高压母线电压之间的压差是否在预设的压差范围内，若在预设的压差范围内，处理模块自动控制故障已消除的动力电池组对应的接触器闭合，以便故障已消除的动力电池组能够与其他正常工作的动力电池组共同通过高压母线向列车供电；若不在预设的压差范围内，处理模块自动控制故障已消除的动力电池组对应的接触器保持断开状态，以便列车运行中由其他正常工作的动力电池组供电。可见，该方法不再需要人工进行判断消除故障的动力电池组能否投入以及人工控制动力电池组投入，实现了自动判断以及自动控制动力电池组投入，且自动判断以及自动控制动力电池组投入的耗时较短，节省了人力及时间成本。
本发明还提供了一种动力电池系统及车辆，具有与上述动力电池投入方法相同的有益效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术的列车中动力电池系统的结构示意图；
图2为本发明提供的一种动力电池投入方法的过程流程图；
图3为本发明提供的一种动力电池系统的结构示意图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种动力电池投入方法、动力电池系统及车辆，能够不再需要人工进行判断消除故障的动力电池组能否投入以及人工控制动力电池组投入，实现了自动判断以及自动控制动力电池组投入，且自动判断以及自动控制动力电池组投入的耗时较短，节省了人力及时间成本。
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。
请参照图1和图2，图1为现有技术的列车中动力电池系统的结构示意图，图2为本发明提供的一种动力电池投入方法的过程流程图。
一种动力电池投入方法，应用于动力电池系统中与动力电池组以及高压母线连接的处理模块，包括：
S11：判断故障已消除的动力电池组的电压与高压母线的电压之间的压差是否在预设的压差范围内；
若是，进入S12步骤；
S12：控制故障已消除的动力电池组对应的接触器闭合，以便故障已消除的动力电池组能够与其他正常工作的动力电池组共同通过高压母线向列车供电；
若否，进入S13步骤；
S13：保持故障已消除的动力电池组对应的接触器断开，以便列车运行中由其他正常工作的动力电池组供电。
申请人考虑到，现有技术中，当发生故障的动力电池的故障消除后，需要人工判断消除故障的动力电池组能否投入，也即人工判断消除故障的动力电池组是否能够与其他正常工作的动力电池组共同通过高压母线向列车供电，若消除故障的动力电池组满足投入条件，由人工操作使消除故障的动力电池组投入，但人工判别及投入的方式手动操作难度高且耗时长。
在本实施例中，若发生故障的动力电池组的故障已消除，处理模块自动判断故障已消除的动力电池组的电压与高压母线电压之间的压差是否在预设的压差范围内，若在预设的压差范围内，处理模块自动控制故障已消除的动力电池组对应的接触器闭合，以便故障已消除的动力电池组能够与其他正常工作的动力电池组共同通过高压母线向列车供电；若不在预设的压差范围内，处理模块自动控制故障已消除的动力电池组对应的接触器保持断开状态，以便列车运行中由其他正常工作的动力电池组供电。
综上，该方法不再需要人工进行判断消除故障的动力电池组能否投入以及人工控制动力电池组投入，实现了自动判断以及自动控制动力电池组投入，且自动判断以及自动控制动力电池组投入的耗时较短，节省了人力及时间成本。
在上述实施例的基础上：
作为一种优选的实施例，判断故障已消除的动力电池组的电压与高压母线电压之间的压差是否在预设的压差范围内之前，还包括：
判断发生故障的动力电池组的故障是否消除；
若是，进入判断故障已消除的动力电池组的电压与高压母线电压之间的压差是否在预设的压差范围内的步骤；
若否，返回判断发生故障的动力电池组的故障是否消除的步骤。
考虑到发生故障的动力电池组的故障消除后，才需要重新判断动力电池是否需要投入。在本实施例中，若处理模块判断发生故障的动力电池组的故障消除，再进行判断故障已消除的动力电池组的电压与高压母线电压之间的压差是否在预设的压差范围内的步骤；若处理模块判断发生故障的动力电池组的故障没有消除，则返回发生故障的动力电池组的故障是否消除的步骤。
作为一种优选的实施例，判断发生故障的动力电池组的故障是否消除之前，还包括：
判断动力电池组是否发生故障；
若是，进入判断发生故障的动力电池组的故障是否消除的步骤；
若否，返回判断动力电池组是否发生故障的步骤。
在上述实施例的基础上，考虑到动力电池组发生故障后，才需要判断发生故障的动力电池组的故障是否消除。在本实施例中，处理模块在判断发生故障的动力电池组的故障是否消除之前，预先判断动力电池组是否发生故障。若动力电池组发生故障，进入判断发生故障的动力电池组的故障是否消除的步骤；若动力电池组没有发生故障，返回判断动力电池组是否发生故障的步骤。
作为一种优选的实施例，判断动力电池组是否发生故障之前，还包括：
通过接触器的状态判断动力电池组是否投入；
若是，进入判断动力电池组是否发生故障的步骤；
若否，返回通过接触器的状态判断动力电池组是否投入的步骤。
在上述实施例的基础上，考虑到动力电池组投入工作后，才需要判断动力电池组是否发生故障。在本实施例中，处理模块通过接触器的状态判断动力电池组是否投入，具体地，若接触器闭合，则判定接触器对应的动力电池组已投入，进入判断动力电池组是否发生故障的步骤；若接触器打开，则判定接触器对应的动力电池组未投入，返回通过接触器的状态判断动力电池组是否投入的步骤。
作为一种优选的实施例，判断故障已消除的动力电池组的电压与高压母线电压之间的压差是否在预设的压差范围内之前，还包括：
获取高压母线的电压；
判断高压母线的电压是否低于预设的电压阈值；
若是，判定所有的动力电池组均故障；
若否，判定所有的动力电池组未全部故障。
申请人考虑到，现有技术中若一组动力电池组故障，即使未故障的动力电池组仍有高压输出，整车网络也判断显示动力电池为“未运行”状态，并通过显示模块将该状态信息显示，这样就会给司机带来误导，误认为所有动力电池组均处于未运行状态，进而导致列车故障救援次数增加，影响运营。
在本实施例中，处理模块获取高压母线的电压，若高压母线的电压低于预设的电压阈值，判定所有的动力电池组均故障；若高压母线的电压不低于预设的电压阈值，判定所有的动力电池组未全部故障。可见，本方法能够实现动力电池系统冗错运行的控制，多组动力电池中只要有一组动力电池正常工作，就可使列车继续运行，有效地提升了列车故障运行能力。
作为一种优选的实施例，动力电池系统还包括显示模块；
判定所有的动力电池组均故障之后，还包括：
控制显示模块显示动力电池系统处于未运行状态；
判定所有的动力电池组未全部故障之后，还包括：
控制显示模块显示动力电池系统处于运行状态。
为了使列车司机能够实时获知动力电池组的工作状态，在本实施例中，判定所有的动力电池组均故障之后，控制显示模块显示动力电池系统处于未运行状态；判定所有的动力电池组未全部故障之后，控制显示模块显示动力电池系统处于运行状态。
请参照图3，图3为本发明提供的一种动力电池系统的结构示意图。
该系统包括：
存储器31，用于存储计算机程序；
处理模块32，用于执行计算机程序时实现如上述的动力电池投入方法的步骤。
需要说明的是，这里的处理模块32通常包括设置在动力电池组33中的BMS(Building Management System，电池管理系统)和分别与所述动力电池组33以及所述高压母线连接的TCMS(Train Control and Management System，列车控制和管理系统)。
其中，BMS用于通过所述接触器34的状态判断所述动力电池组33是否投入、判断所述动力电池组33是否发生故障、判断发生故障的动力电池组33的故障是否消除以及判断故障已消除的动力电池组33的电压与所述高压母线的电压之间的压差是否在预设的压差范围内；TCMS用于获取所述高压母线的电压、判断所述高压母线的电压是否低于预设的电压阈值以及控制所述显示模块35显示所述动力电池系统的运行状态。
在上述实施例的基础上：
作为一种优选的实施例，还包括：
与处理模块32连接的动力电池组33，用于通过高压母线向列车中的电机供电；
分别设置在动力电池组33与高压母线之间且与动力电池组33一一对应的接触器34，用于在自身对应的动力电池组33故障时断开，在自身对应的动力电池组33故障消除且自身对应的动力电池组33的电压与高压母线电压之间的压差在预设的压差范围内时闭合。
作为一种优选的实施例，还包括：
与处理模块32连接的显示模块35，用于显示动力电池组33的运行状态。
对于本发明提供的一种动力电池系统的介绍请参照上述发明实施例，本发明在此不再赘述。
一种车辆，包括如上述的动力电池系统。
为解决上述技术问题，本申请还提供了一种车辆，对于车辆的介绍请参照上述实施例，本申请在此不再赘述。
本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。对于实施例公开的装置而言，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。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种动力电池投入方法，其特征在于，应用于动力电池系统中与动力电池组以及高压母线连接的处理模块，该方法包括：
判断故障已消除的动力电池组的电压与所述高压母线的电压之间的压差是否在预设的压差范围内；
若是，控制故障已消除的动力电池组对应的接触器闭合，以便故障已消除的动力电池组能够与其他正常工作的动力电池组共同通过所述高压母线向列车供电；
若否，保持故障已消除的动力电池组对应的接触器断开，以便列车运行中由其他正常工作的动力电池组供电。
2.如权利要求1所述的动力电池投入方法，其特征在于，判断故障已消除的动力电池组的电压与高压母线电压之间的压差是否在预设的压差范围内之前，还包括：
判断发生故障的动力电池组的故障是否消除；
若是，进入判断故障已消除的动力电池组的电压与高压母线电压之间的压差是否在预设的压差范围内的步骤；
若否，返回判断发生故障的动力电池组的故障是否消除的步骤。
3.如权利要求2所述的动力电池投入方法，其特征在于，判断发生故障的动力电池组的故障是否消除之前，还包括：
判断所述动力电池组是否发生故障；
若是，进入判断发生故障的动力电池组的故障是否消除的步骤；
若否，返回判断所述动力电池组是否发生故障的步骤。
4.如权利要求3所述的动力电池投入方法，其特征在于，判断所述动力电池组是否发生故障之前，还包括：
通过所述接触器的状态判断所述动力电池组是否投入；
若是，进入判断所述动力电池组是否发生故障的步骤；
若否，返回通过所述接触器的状态判断所述动力电池组是否投入的步骤。
5.如权利要求1至4任一项所述的动力电池投入方法，其特征在于，判断故障已消除的动力电池组的电压与高压母线电压之间的压差是否在预设的压差范围内之前，还包括：
获取所述高压母线的电压；
判断所述高压母线的电压是否低于预设的电压阈值；
若是，判定所有的动力电池组均故障；
若否，判定所有的动力电池组未全部故障。
6.如权利要求5所述的动力电池投入方法，其特征在于，所述动力电池系统还包括显示模块；
判定所有的动力电池组均故障之后，还包括：
控制所述显示模块显示所述动力电池系统处于未运行状态；
判定所有的动力电池组未全部故障之后，还包括：
控制所述显示模块显示动力电池系统处于运行状态。
7.一种动力电池系统，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理模块，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述的动力电池投入方法的步骤。
8.如权利要求7所述的动力电池系统，其特征在于，还包括：
与所述处理模块连接的动力电池组，用于通过高压母线向列车中的电机供电；
分别设置在动力电池组与所述高压母线之间且与所述动力电池组一一对应的接触器，用于在自身对应的动力电池组故障时断开，在自身对应的动力电池组故障消除且自身对应的动力电池组的电压与所述高压母线电压之间的压差在预设的压差范围内时闭合。
9.如权利要求8所述的动力电池系统，其特征在于，还包括：
与所述处理模块连接的显示模块，用于显示所述动力电池组的运行状态。
10.一种车辆，其特征在于，包括如权利7至9任一项所述的动力电池系统。
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