CN109274160A - 一种蓄电池均衡方法、***及轨道交通车辆 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种蓄电池均衡方法，包括：获取各个单体蓄电池的特性参数；根据所有特性参数确定待均衡单体蓄电池；对待均衡单体蓄电池进行放电，直至待均衡单体蓄电池的特性参数处于预设范围内。本申请根据各个单体蓄电池的特性参数对待均衡蓄电池进行放电处理，以使蓄电池组内的所有单体蓄电池的特性参数均保持在合理的预设范围内，减小各个单体蓄电池间的特性差异，从而保障轨道交通工程车辆的续航能力，提高牵引蓄电池组的使用寿命，同时不需要大量人力周期性地对牵引蓄电池进行检查以及维护。本申请还公开了一种蓄电池均衡***及轨道交通工程车辆，具有上述有益效果。
Description
技术领域
本申请涉及轨道交通领域，特别是涉及一种蓄电池均衡方法、***及轨道交通车辆。
背景技术
目前，随着轨道交通产业的迅猛发展，以牵引蓄电池组作为动力源的轨道交通工程车辆应用越来越广泛。牵引蓄电池组可在无电网供电时为轨道交通工程车辆提供动力电源，因此，牵引蓄电池组的续航能力及电池状态，对轨道交通工程车辆的正常运行具有重要意义。
目前市场上对于牵引蓄电池的管理与检测仅限于对牵引蓄电池的电压、电流等电池特性的监控，但是考虑到牵引蓄电池组内的单体蓄电池各自的单体特性不一致，在日常反复充放电使用过程中，各个单体蓄电池的容量差异可能会越来越大，导致牵引蓄电池组充电充不满，影响轨道交通工程车辆的续航能力；且由于日常使用时单体电池容量差异大，必然导致单体蓄电池会经常出现过放或过充等情形，影响牵引蓄电池的使用寿命；此外工程车维护人员还需提供大量人力周期性对牵引蓄电池进行检查以及单体均衡维护。
因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。
发明内容
本申请的目的是提供一种蓄电池均衡方法、***及轨道交通工程车辆，可以减小各个单体蓄电池间的特性差异，从而保障轨道交通工程车辆的续航能力，提高牵引蓄电池组的使用寿命，同时不需要大量人力周期性地对牵引蓄电池进行检查以及维护。
为解决上述技术问题，本申请提供了一种蓄电池均衡方法，包括：
获取各个单体蓄电池的特性参数；
根据所有所述特性参数确定待均衡单体蓄电池；
对所述待均衡单体蓄电池进行放电，直至所述待均衡单体蓄电池的特性参数处于预设范围内。
优选的，当所述特性参数为剩余容量时，所述获取各个单体蓄电池的特性参数的过程具体为：
通过SOC算法估算各个所述单体蓄电池的剩余容量。
优选的，所述SOC算法为安时法。
优选的，当所述特性参数为剩余容量时，所述根据所有所述特性参数确定待均衡单体蓄电池的过程具体为：
将所述剩余容量的偏差大于第一预设值的单体蓄电池确定为待均衡单体蓄电池。
优选的，当所述特性参数为单体电压时，所述根据所有所述特性参数确定待均衡单体蓄电池的过程具体为：
将所述单体电压的偏差大于第二预设值的单体蓄电池确定为待均衡单体蓄电池。
优选的，所述对所述待均衡单体蓄电池进行放电的过程具体为：
通过与所述待均衡单体蓄电池并联的电阻对所述待均衡单体蓄电池进行放电。
优选的，所述通过与所述待均衡单体蓄电池并联的电阻对所述待均衡单体蓄电池进行放电的过程具体为：
控制与所述待均衡单体蓄电池对应的均衡开关导通，以便通过与所述待均衡单体蓄电池并联的电阻对所述待均衡单体蓄电池进行放电。
优选的，所述均衡开关及所述电阻均设置在控制板上；
则所述获取各个单体蓄电池的特性参数之后，根据所有所述特性参数确定待均衡单体蓄电池之前，该蓄电池均衡方法还包括：
获取所述电阻所在的控制板的板端温度；
当所述板端温度大于或等于第三预设值时，控制所有所述均衡开关关断；
当所述板端温度小于所述第三预设值时，获取与所述板端温度对应的可开启均衡开关的个数；
则根据所有所述特性参数确定待均衡单体蓄电池的过程具体为：
根据所有所述特性参数和所述个数确定待均衡单体蓄电池。
为解决上述技术问题，本申请还提供了一种蓄电池均衡***，包括：
获取模块，用于获取各个单体蓄电池的特性参数；
确定模块，用于根据所有所述特性参数确定待均衡单体蓄电池；
均衡模块，用于对所述待均衡单体蓄电池进行放电，直至所述待均衡单体蓄电池的剩余容量达到目标容量。
为解决上述技术问题，本申请还提供了一种轨道交通工程车辆，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上文任意一项所述蓄电池均衡方法的步骤。
本申请提供了一种蓄电池均衡方法，包括：获取各个单体蓄电池的特性参数；根据所有特性参数确定待均衡单体蓄电池；对待均衡单体蓄电池进行放电，直至待均衡单体蓄电池的特性参数处于预设范围内。可见，在实际应用中，采用本申请的方案，根据各个单体蓄电池的特性参数对待均衡蓄电池进行放电处理，以使蓄电池组内的所有单体蓄电池的特性参数均保持在合理的预设范围内，减小各个单体蓄电池间的特性差异，从而保障轨道交通工程车辆的续航能力，提高牵引蓄电池组的使用寿命，同时不需要大量人力周期性地对牵引蓄电池进行检查以及维护。本申请还提供了一种蓄电池均衡***及轨道交通工程车辆，具有和上述蓄电池均衡方法相同的有益效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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为本申请所提供的一种蓄电池均衡方法的步骤流程图；
图2为本申请所提供的一种蓄电池均衡***的结构示意图。
具体实施方式
本申请的核心是提供一种蓄电池均衡方法、***及轨道交通工程车辆，可以减小各个单体蓄电池间的特性差异，从而保障轨道交通工程车辆的续航能力，提高牵引蓄电池组的使用寿命，同时不需要大量人力周期性地对牵引蓄电池进行检查以及维护。
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
请参照图1，图1为本申请所提供的一种蓄电池均衡方法的步骤流程图，包括：
步骤1：获取各个单体蓄电池的特性参数；
具体的，主控制器获取蓄电池组内各个单体蓄电池的特性参数，特性参数可以包括单体剩余容量、单体电压等，单体剩余容量可以通过SOC(State of Charge，荷电状态)算法估算得到，单体电压可以通过电压传感器检测得到，SOC算法具体可以选用简单、可靠的安时法，从而提高获取的单体剩余容量的准确性。
步骤2：根据所有特性参数确定待均衡单体蓄电池；
具体的，判断所有单体蓄电池中是否存在特性参数满足均衡条件的单体蓄电池，若存在，将该单体蓄电池确定为待均衡单体蓄电池，以单体剩余容量为例，假设某一单体蓄电池的单体剩余容量的偏差在第一预设值以上时，则判定该单体蓄电池符合均衡条件，将其确定为待均衡单体蓄电池，具体的，单体剩余容量的偏差可以指单体剩余容量与所有单体剩余容量的平均值的差；以单体电压为例，假设某一单体蓄电池的单体电压的偏差达到第二预设值时，则判定该单体蓄电池符合均衡条件，将其确定为待均衡单体蓄电池。
当然，除了可以根据上述特性参数及方案确定待均衡单体蓄电池，还可以根据其他方式确定，满足实际工况即可，本申请在此不做限定。
步骤3：对待均衡单体蓄电池进行放电，直至待均衡单体蓄电池的特性参数处于预设范围内。
具体的，在确定了待均衡单体蓄电池后，对待均衡单体蓄电池进行放电，直至待均衡单体蓄电池的特性参数处于其对应的预设范围内，本申请可以实时获取待均衡单体蓄电池的特性参数，当特性参数满足要求后，则停止对待均衡蓄电池放电，可以理解的是，不同的特性参数具有不同的预设范围。采用本申请的方案可以尽可能的缩小蓄电池组中各单体电压的偏差，使单体蓄电池的单体电压偏差保持在合理的范围内，从而提高蓄电池的使用寿命，减少维护工作量，同时，还可以缩小蓄电池组内个单体蓄电池之间的容量差异，达到均衡的目的。
本申请提供了一种蓄电池均衡方法，包括：获取各个单体蓄电池的特性参数；根据所有特性参数确定待均衡单体蓄电池；对待均衡单体蓄电池进行放电，直至待均衡单体蓄电池的特性参数处于预设范围内。可见，在实际应用中，采用本申请的方案，根据各个单体蓄电池的特性参数对待均衡蓄电池进行放电处理，以使蓄电池组内的所有单体蓄电池的特性参数均保持在合理的预设范围内，减小各个单体蓄电池间的特性差异，从而保障轨道交通工程车辆的续航能力，提高牵引蓄电池组的使用寿命，同时不需要大量人力周期性地对牵引蓄电池进行检查以及维护。
在上述实施例的基础上：
作为一种优选的实施例，对待均衡单体蓄电池进行放电的过程具体为：
通过与待均衡单体蓄电池并联的电阻对待均衡单体蓄电池进行放电。
作为一种优选的实施例，通过与待均衡单体蓄电池并联的电阻对待均衡单体蓄电池进行放电的过程具体为：
控制与待均衡单体蓄电池对应的均衡开关导通，以便通过与待均衡单体蓄电池并联的电阻对待均衡单体蓄电池进行放电。
可以理解的是，本申请为每个单体蓄电池均配置了一个与其并联、用于放电的电阻，以及与每个单体蓄电池对应的均衡开关，开关和电阻可以看作是一条均衡通道，每个单体蓄电池均对应一条均衡通道，当确定了待均衡单体蓄电池后，控制与待均衡单体蓄电池对应的均衡通道导通，即控制该均衡通道内的均衡开关导通，从而使该均衡通道内的电阻对待均衡单体蓄电池进行放电，以缩小牵引蓄电池组内各个单体蓄电池间的容量差异及单体压差。
作为一种优选的实施例，均衡开关及电阻均设置在控制板上；
则获取各个单体蓄电池的特性参数之后，根据所有特性参数确定待均衡单体蓄电池之前，该蓄电池均衡方法还包括：
获取电阻所在的控制板的板端温度；
当板端温度大于或等于第三预设值时，控制所有均衡开关关断；
当板端温度小于第三预设值时，获取与板端温度对应的可开启均衡开关的个数；
则根据所有特性参数确定待均衡单体蓄电池的过程具体为：
根据所有特性参数和个数确定待均衡单体蓄电池。
具体的，各个均衡通道可以设置在控制板上，为了降低被动均衡过程中发热对控制板的影响，提升均衡的有效时间，本申请采用了多个控制板，每个控制板对应多个单体蓄电池，每个控制板上配置相应个数的均衡通道，考虑到均衡过程中，电阻会产生大量热量，控制板的板端温度会相应变化，若控制板过温(即大于或等于第三预设值)，出于安全性的考虑，需要控制过温的控制板上所有均衡开关断开，使待调整单体蓄电池停止通过电阻放电。
可以理解的是，不同的板端温度均设有一个与其对应的可开启的均衡通道个数，假设板端温度为20度，那么该控制板可开启的均衡通道数为8条，假设板端温度为40度，那么该控制板可开启的均衡通道数为4条，若当前板端温度为20度，而根据获取到的特性参数分析得到的待均衡单体蓄电池为9个，超过可开启的均衡通道数了，此时需要重新确定待均衡蓄单体电池，以保证控制板的板端温度不过温，提高本方案的安全性和可靠性。
请参照图2，图2为本申请所提供的一种蓄电池均衡***的结构示意图，包括：
为解决上述技术问题，本申请还提供了一种蓄电池均衡***，包括：
第一获取模块1，用于获取各个单体蓄电池的特性参数；
确定模块2，用于根据所有特性参数确定待均衡单体蓄电池；
均衡模块3，用于对待均衡单体蓄电池进行放电，直至待均衡单体蓄电池的剩余容量达到目标容量。
作为一种优选的实施例，当特性参数为剩余容量时，第一获取模块1具体用于：
通过SOC算法估算各个单体蓄电池的剩余容量。
作为一种优选的实施例，SOC算法为安时法。
作为一种优选的实施例，当特性参数为剩余容量时，确定模块2具体用于：
将剩余容量大于第一预设值的单体蓄电池确定为待均衡单体蓄电池。
作为一种优选的实施例，当特性参数为单体电压时，确定模块2具体用于：
将单体电压的压差大于第二预设值的单体蓄电池确定为待均衡单体蓄电池。
作为一种优选的实施例，对待均衡单体蓄电池进行放电的过程具体为：
通过与待均衡单体蓄电池并联的电阻对待均衡单体蓄电池进行放电。
作为一种优选的实施例，通过与待均衡单体蓄电池并联的电阻对待均衡单体蓄电池进行放电的过程具体为：
控制与待均衡单体蓄电池对应的均衡开关导通，以便通过与待均衡单体蓄电池并联的电阻对待均衡单体蓄电池进行放电。
作为一种优选的实施例，该蓄电池均衡***还包括：
第二获取模块，用于获取电阻所在的控制板的板端温度；
均衡模块，还用于当板端温度大于或等于第三预设值时，控制所有均衡开关关断；
则确定模块，具体用于当板端温度小于第三预设值时，获取与板端温度对应的可开启均衡开关的个数，根据所有特性参数和个数确定待均衡单体蓄电池。
本申请所提供的一种蓄电池均衡***，具有和上述蓄电池均衡方法相同的有益效果。
对于本申请所提供的一种蓄电池均衡***的介绍请参照上述实施例，本申请在此不再赘述。
相应的，本申请还提供了一种轨道交通工程车辆，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行计算机程序时实现如上文任意一项蓄电池均衡方法的步骤。
本申请所提供的一种轨道交通工程车辆，具有和上述蓄电池均衡方法相同的有益效果。
对于本申请所提供的一种轨道交通工程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。
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申请。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申请的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本申请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)
1.一种蓄电池均衡方法，其特征在于，包括：
获取各个单体蓄电池的特性参数；
根据所有所述特性参数确定待均衡单体蓄电池；
对所述待均衡单体蓄电池进行放电，直至所述待均衡单体蓄电池的特性参数处于预设范围内。
2.根据权利要求1所述的蓄电池均衡方法，其特征在于，当所述特性参数为剩余容量时，所述获取各个单体蓄电池的特性参数的过程具体为：
通过SOC算法估算各个所述单体蓄电池的剩余容量。
3.根据权利要求2所述的蓄电池均衡方法，其特征在于，所述SOC算法为安时法。
4.根据权利要求1所述的蓄电池均衡方法，其特征在于，当所述特性参数为剩余容量时，所述根据所有所述特性参数确定待均衡单体蓄电池的过程具体为：
将所述剩余容量的偏差大于第一预设值的单体蓄电池确定为待均衡单体蓄电池。
5.根据权利要求1所述的蓄电池均衡方法，其特征在于，当所述特性参数为单体电压时，所述根据所有所述特性参数确定待均衡单体蓄电池的过程具体为：
将所述单体电压的偏差大于第二预设值的单体蓄电池确定为待均衡单体蓄电池。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的蓄电池均衡方法，其特征在于，所述对所述待均衡单体蓄电池进行放电的过程具体为：
通过与所述待均衡单体蓄电池并联的电阻对所述待均衡单体蓄电池进行放电。
7.根据权利要求6所述的蓄电池均衡方法，其特征在于，所述通过与所述待均衡单体蓄电池并联的电阻对所述待均衡单体蓄电池进行放电的过程具体为：
控制与所述待均衡单体蓄电池对应的均衡开关导通，以便通过与所述待均衡单体蓄电池并联的电阻对所述待均衡单体蓄电池进行放电。
8.根据权利要求7所述的蓄电池均衡方法，其特征在于，所述均衡开关及所述电阻均设置在控制板上；
则所述获取各个单体蓄电池的特性参数之后，根据所有所述特性参数确定待均衡单体蓄电池之前，该蓄电池均衡方法还包括：
获取所述电阻所在的控制板的板端温度；
当所述板端温度大于或等于第三预设值时，控制所有所述均衡开关关断；
当所述板端温度小于所述第三预设值时，获取与所述板端温度对应的可开启均衡开关的个数；
则根据所有所述特性参数确定待均衡单体蓄电池的过程具体为：
根据所有所述特性参数和所述个数确定待均衡单体蓄电池。
9.一种蓄电池均衡***，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取各个单体蓄电池的特性参数；
确定模块，用于根据所有所述特性参数确定待均衡单体蓄电池；
均衡模块，用于对所述待均衡单体蓄电池进行放电，直至所述待均衡单体蓄电池的剩余容量达到目标容量。
10.一种轨道交通工程车辆，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1-8任意一项所述蓄电池均衡方法的步骤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201811437034.1A CN109274160A (zh) | 2018-11-28 | 2018-11-28 | 一种蓄电池均衡方法、***及轨道交通车辆 |
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