CN203596649U - 一种轨道交通列车电池管理系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公告了一种轨道交通列车电池管理系统，以对列车上的电池组进行管理并将管理信息发送到列车控制器，包括多个从控单元，从控单元控制电池组的其中一个电池，以采集单体电池的电压和温度；一主控单元，主控单元与从控单元的任一个均连接，用以采集电池组的总电压和总电流；多路CAN总线，CAN总线将从控单元和主控单元连接，还包括一硬线故障电路和一硬线。该电池管理系统不仅能对电池组进行实时监控，而且当电池系统或列车其它部件出现严重故障需要紧急停车时，使用硬线故障是可靠的方式；电池管理系统使用一条硬线发送电池严重故障，列车控制器也使用一条硬线发送列车控制器严重故障。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池管理领域，特别涉及一种轨道交通列车电池管理系统。
背景技术
随着城市轨道交通发展，在不适合架设接触网和地网的地段，使用锂电池作为动力系统的电源是轨道列车最好的选择，针对锂电池在轨道交通列车上容量大、电压等级高的特点和轨道交通列车行驶的工况，为了更好的保护电池的安全，发挥电池在轨道交通列车的使用性能，该系统主要解决在保证轨道交通列车在行驶中锂电池安全问题的基础上发挥电池的性能以满足列车正常运营行驶的性能要求。而且，传统的电池管理系统一般来说只使用CAN总线通信，容易受干扰，当列车发生故障时往往使用CAN总线通信接收不到信号。
实用新型内容
本实用新型的技术问题在于提供一种轨道交通列车电池管理系统，其不仅能对电池进行管理控制，而且使用硬线进行通信，在发生故障的时候能够及时通信。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：
一种轨道交通列车电池管理系统，以对列车上的电池组进行管理并将管理信息发送到列车控制器，包括多个从控单元1，从控单元1控制电池组的其中一个电池，以采集单体电池的电压和温度；一主控单元2，主控单元2与从控单元1的任一个均连接，用以采集电池组的总电压和总电流；多路CAN总线，CAN总线将从控单元和主控单元连接，还包括一硬线故障电路3和一硬线，硬线故障电路包括一发送电路301和接收电路302，发送电路301与主控单元2连接，接收电路302与列车控制器连接，发送电路301与接收电路302通过硬线连接；主控单元2还通过CAN总线与列车控制器连接。
作为进一步的技术方案，还包括一电池管理系统显示控制终端4，电池管理系统显示控制终端4与主控单元连接。由于两组电池组相互独立，且两组电池间隔较远，每组电池的节点也多，因此需要一路单独的显示CAN实现网关功能，列车的两头分别安装电池管理系统监控显示屏，可以同时监控两组电池的状态，且具有控制电池组开启充电和放电的功能，当司机启动钥匙时，电池管理系统识别哪一头是列车的前进方向，该显示屏就能控制电池组的高压上下电，别一头的显示屏只能监控，不能控制。
作为进一步的技术方案，还包括一电池加热系统。在冬季运营温度较低于，需要启动电池加热系统，当温度低于-10度时启动加热系统，并且温度达到10度以上时切断加热系统，同理在夏季运营于温度较高的环境时，当电池的温度大于35度时，需启动电池的散热系统，以保证电池的工作温度不超过50度。
与现有技术相比，本实用新型具有如下的优点和有益效果：
该电池管理系统不仅能对电池组进行实时监控，而且当电池系统或列车其它部件出现严重故障需要紧急停车时，使用硬线故障是可靠的方式；电池管理系统使用一条硬线发送电池严重故障，列车控制器也使用一条硬线发送列车控制器严重故障。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要的附图做简单的介绍，显而易见的，下面描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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是本实用新型一种轨道交通列车电池管理系统的系统原理图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
在本文中，相关术语，诸如第一和第二、顶部和底部等，可以用来将一个实体与另一个实体或动作相区别，而并不必然要求或采用实体或动作之间的任何实际的此类关系或顺序。术语“包括”、“包含”或者其他任何变体，意在涵盖并排他性地拥有，一遍包括列举元件的工艺、方法、物品或装置不仅包括元件，而且还可以包括其他未明示列出的或过程、方法、物体品或装置所固有的元件。由“包括…”所引导的元件，在没有更多约束的情况下，并不排除在包括元件的过程、方法、物品或装置中存在额外的相同元件。
一种轨道交通列车电池管理系统，以对列车上的电池组进行管理并将管理信息发送到列车控制器，包括多个从控单元1，从控单元控制1电池组的其中一个电池，以采集单体电池的电压和温度；一主控单元2，主控单元2与从控单元2的任一个均连接，用以采集电池组的总电压和总电流；多路CAN总线，CAN总线将从控单元和主控单元连接，还包括一硬线故障电路3和一硬线，硬线故障电路3包括一发送电路301和接收电路302，发送电路与301主控单元2连接，接收电路302与列车控制器连接，发送电路301与接收电路302通过硬线连接；主控单元2还通过CAN总线与列车控制器连接。电池管理系统在电池组使用过程实时监控电池的使用情况，提供安全性保护，保证电池在行车放电和充电过程中不发生电池过放，电池过充，允放电电流过大，温度过高的而导致的电池安全事故，同时实时监控电池系统的绝缘状态，当绝缘电阻过低时立即切断动力电源输出，保护人员的安全，同时电池管理系统实时监控用于控制高压动力电源接触器的状态，当继电器出现故障时应及时报警并进行保护。电池管理系统实时的估计电池组的当前剩余电量，并根据当前的剩余电量和温度估算出电池组当前最大用充放电功率，以满足列车的超步、加速所需大电流放电和列车制动的大电流回馈需求；另外，由于列车使用的电池组容量大，电压等级高，使串并联的电池串多，所以电池管理系统使用分布式方法，使用多个从控系统采集电池的单体电压和温度，使用一个主控系统来采集电池组的总电压、电流，收集所电池电压和温度，并进行计算和控制，使用一路CAN总线通信将这些从控制系统和主控系统连接，对于列车的控制器，使用一跟CAN总线与之通信，交互电池的当前的主要状态，列车的速度，使用功率以及电池的能提供最大允许的功率等。
该系统采用了一根硬线连接以硬线故障电路，硬线信号交互，由于列车长度较长，使用CAN总线通信容易受干扰，同时CAN总线的的通信的实时性也没有硬线信号速度响应快，当电池系统或列车其它部件出现严重故障需要紧急停车时，使用硬线故障是可靠的方式，如下图为硬线信号的发送与接收示意图，发送方使用有源继电器触点发送信号，接收方作相应的隔离接收信号，当接收方接收到高电平时，认为正常，接收到低电平时认为异常，当发送方与接收方的连接线路出现故障时，接收方接收为低电平，能真实反映电池管理系统和列车控制器的状态，电池管理系统使用一条硬线发送电池严重故障，列车控制器也使用一条硬线发送列车控制器严重故障。
继续参照图1，还包括一电池管理系统显示控制终端4，电池管理系统显示控制终端4与主控单元2连接。由于两组电池组相互独立，且两组电池间隔较远，每组电池的节点也多，因此需要一路单独的显示CAN实现网关功能，列车的两头分别安装电池管理系统监控显示屏，可以同时监控两组电池的状态，且具有控制电池组开启充电和放电的功能，当司机启动钥匙时，电池管理系统识别哪一头是列车的前进方向，该显示屏就能控制电池组的高压上下电，别一头的显示屏只能监控，不能控制。
另外，还包括一电池加热系统。在冬季运营温度较低于，需要启动电池加热系统，当温度低于-10度时启动加热系统，并且温度达到10度以上时切断加热系统，同理在夏季运营于温度较高的环境时，当电池的温度大于35度时，需启动电池的散热系统，以保证电池的工作温度不超过50度。
与现有技术相比，本实用新型具有如下的优点和有益效果：
该电池管理系统不仅能对电池组进行实时监控，而且当电池系统或列车其它部件出现严重故障需要紧急停车时，使用硬线故障是可靠的方式；电池管理系统使用一条硬线发送电池严重故障，列车控制器也使用一条硬线发送列车控制器严重故障。
以上实施例仅表达了本实用新型的优选的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (3)
1.一种轨道交通列车电池管理系统，以对列车上的电池组进行管理并将管理信息发送到列车控制器，包括多个从控单元（1），所述从控单元（1）控制所述电池组的其中一个电池，以采集单体电池的电压和温度；一主控单元（2），所述主控单元（2）与所述从控单元（1）的任一个均连接，用以采集所述电池组的总电压和总电流；多路CAN总线，所述CAN总线将所述从控单元和所述主控单元连接，其特征在于，
还包括一硬线故障电路（3）和一硬线，所述硬线故障电路包括一发送电路（301）和接收电路（302），所述发送电路（301）与所述主控单元（2）连接，所述接收电路（302）与所述列车控制器连接，所述发送电路（301）与所述接收电路（302）通过所述硬线连接；
所述主控单元（2）还通过所述CAN总线与所述列车控制器连接。
2.如权利要求1所述的一种轨道交通列车电池管理系统，其特征在于，还包括一电池管理系统显示控制终端（4），所述电池管理系统显示控制终端（4）与所述主控单元连接。
3.如权利要求1所述的一种轨道交通列车电池管理系统，其特征在于，还包括一电池加热系统。
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| CN109004292A (zh) * | 2018-06-05 | 2018-12-14 | 安徽锐能科技有限公司 | 一种带有自动寻址装置的电池管理系统 |
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