CN206498224U - 一种轨道交通车辆蓄电池监控保护电路及该轨道交通车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种轨道交通车辆蓄电池监控保护电路及该轨道交通车辆，其中蓄电池监控保护电路包括蓄电池工作状态采集模块，蓄电池的第一端与蓄电池工作状态采集模块的第一输入端相连，蓄电池工作状态采集模块的第一输出端通过列车控制管理***与蓄电池工作状态采集模块的第二输入端相连，蓄电池工作状态采集模块的第二输出端与蓄电池的第二端相连。本实用新型能够将蓄电池的工作电压值送至列车控制管理***进行监控，使得司机与维护人员能够及时发现异常情况；同时，还具备过流保护、欠压保护、超压保护和电压异常波动保护功能，保护功能全面；能够实现蓄电池的完全隔离和快速转地面充电机充电，安全可靠。

Description

一种轨道交通车辆蓄电池监控保护电路及该轨道交通车辆

技术领域

本实用新型特别涉及一种轨道交通车辆蓄电池监控保护电路及该轨道交通车辆。

背景技术

所有的轨道交通车辆均配备有一组或多组蓄电池，以用于车辆的启动控制及紧急状况下的使用，为整车的直流负载提供电源。

为了保证轨道交通车辆蓄电池的工作可靠性，需要对蓄电池进行监控和保护。在现有技术中，轨道交通车辆蓄电池监控保护电路具有以下缺点：

第一，由于利用电压表直接测量蓄电池的工作电压，因此需要人工手动记录蓄电池的工作电压值，无法送至列车控制管理***对司机与维护人员进行及时提示，可能延误操作人员发出保护动作的最佳时机，***工作可靠性低。

第二，一般仅包括接在蓄电池和直流负载之间的防止蓄电池出现大电流放电现象的过流保护单元，有些蓄电池监控保护电路在蓄电池和直流负载之间接有欠压继电器用于欠压保护，但并不具备超压保护及电压异常波动功能的保护，因此保护功能不全面。

第三，无法将蓄电池隔离，有可能出现检修时电源未完全断开的情况，威胁到维护人员的人身安全。

第四，当蓄电池需要从车载充电机充电转换为地面充电机充电时，通常是将蓄电池两极的电线取下，缠绕在地面充电机的熔断器端子上，以将蓄电池接入地面充电机进行充电。这种方式由于需要缠绕电线，因此操作麻烦，费时费力，且容易出现缠绕不到位电路不导通而无法充电的情况；同时，由于需要接触裸露的电线，威胁到操作者的人身安全。

发明内容

使用现有的轨道交通车辆蓄电池监控保护电路对蓄电池进行监控保护时，需要人工手动记录蓄电池的工作电压值，导致司机和维护人员无法及时得知蓄电池的工作状态，***工作可靠性低；同时，仅能对蓄电池进行大电流放电及欠压保护，保护功能不全面；无法将蓄电池进行隔离，转地面充电机充电时操作麻烦，充电过程不安全可靠。本实用新型的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种改进了的轨道交通车辆蓄电池监控保护电路及该轨道交通车辆，能够将蓄电池的工作电压值送至列车控制管理***进行监控，使得司机与维护人员能够及时发现异常情况；同时，还具备超压保护和电压异常波动保护功能，保护功能全面；能够实现蓄电池的完全隔离和快速转地面充电机充电，安全可靠。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种轨道交通车辆蓄电池监控保护电路，其结构特点是包括蓄电池工作状态采集模块，蓄电池的第一端与蓄电池工作状态采集模块的第一输入端相连，蓄电池工作状态采集模块的第一输出端通过列车控制管理***与蓄电池工作状态采集模块的第二输入端相连，蓄电池工作状态采集模块的第二输出端与蓄电池的第二端相连。

借由上述结构，蓄电池性能检测装置将蓄电池的电压等工作参数信息实时地传送给列车控制管理***，列车控制管理***不但能将蓄电池的电压等工作参数实时地显示在司机显示屏上并在事件记录仪中记录，同时还能通过列车控制管理***预设的各种保护逻辑及输入输出口实现蓄电池超压、欠压、异常波动的预警，使得司机与维护人员能够及时发现异常情况，从而有效地保护蓄电池及整车控制设备的使用寿命，提高车辆直流供电***的可靠性；同时车辆也可以省略电压表及欠压保护电路，进而节省成本。

本实用新型中，列车控制管理***预设的各种保护逻辑包括电压超过最大值预警、电压低于最小值预警和某时段内电压峰谷值波动次数超限预警，本领域的技术人员利用已有的开发工具、运用简单的逻辑判断编程方法容易实现预警的目的，因此，属于本领域的技术人员利用现有的计算机程序开发平台和熟知的编程方法可以容易实现其功能的简单程序，不涉及对计算机程序本身提出的改进，本实用新型属于实用新型的保护客体。

进一步地，还包括过流保护单元，蓄电池的第一端与过流保护单元的第一输入端相连，过流保护单元的第一输出端通过直流负载与过流保护单元的第二输入端相连，过流保护单元的第二输出端与蓄电池的第二端相连。

过流保护单元用于防止蓄电池出现大电流放电现象。

作为一种优选方式，蓄电池工作状态采集模块的第一输入端接于蓄电池的第一端与过流保护单元的第一输入端之间，蓄电池工作状态采集模块的第二输出端接于蓄电池的第二端与过流保护单元的第二输出端之间。

作为另一种优选方式，蓄电池工作状态采集模块的第一输入端接于过流保护单元的第一输出端与直流负载之间，蓄电池工作状态采集模块的第二输出端接于过流保护单元的第二输入端与直流负载之间。

优选的方式是将蓄电池工作状态采集模块设于过流保护单元之后，能够更好地保护电路中的各个工作模块。

进一步地，过流保护单元的工作状态检测端与列车控制管理***相连。

过流保护单元的工作状态能通过列车控制管理***监控显示，当出现异常时及时地提醒司机与维护人员，便于过流保护单元出现故障时的诊断及维修。

进一步地，还包括隔离模块，过流保护单元的第一输出端依次通过隔离模块的第一输入端、隔离模块的第一输出端、直流负载、隔离模块的第二输入端、隔离模块的第二输出端与过流保护单元的第二输入端相连。

进一步地，还包括隔离模块，蓄电池的第一端依次通过隔离模块的第一输入端、隔离模块的第一输出端与过流保护单元的第一输入端相连，蓄电池的第二端依次通过隔离模块的第二输出端、隔离模块的第二输入端与过流保护单元的第二输出端相连。

加入隔离模块，确保了检修时蓄电池的完全隔离，保证了维护人员的人身安全。隔离模块可以设置在过流保护单元之后或之前，设置在过流保护单元之前隔离作用更佳。

进一步地，所述隔离模块的工作状态检测端与列车控制管理***相连。

隔离模块的工作状态能通过列车控制管理***监控显示，当未及时恢复时能及时地提醒司机与维护人员，保证蓄电池工作的可靠性。

进一步地，还包括与蓄电池的第一端相连的第一可插拔连接器、与蓄电池的第二端相连的第二可插拔连接器。

在紧急情况下或蓄电池长时间放置后出现馈电现象，将蓄电池的可插拔连接器直接与底面充电机的熔断器端子相连接，从而能够便捷地将蓄电池的充电方式转化为地面充电机充电，确保地面充电过程的安全及可靠。

基于同一个发明构思，本实用新型还提供了一种轨道交通车辆，包括所述的轨道交通车辆蓄电池监控保护电路。

与现有技术相比，本实用新型能够将蓄电池的工作电压值送至列车控制管理***进行监控，使得司机与维护人员能够及时发现异常情况；同时，还具备过流保护、欠压保护、超压保护和电压异常波动保护功能，保护功能全面；能够实现蓄电池的完全隔离和快速转地面充电机充电，安全可靠。可见，本实用新型不但能够保障维护人员的生命安全，而且还能对蓄电池及整车的控制设备形成全面的保护，提高蓄电池及整车控制设备的使用寿命，具有极大的安全效益和经济效益。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的结构示意图。

图2为本实用新型实施例二的结构示意图。

图3为本实用新型实施例三的结构示意图。

图4为本实用新型实施例四的结构示意图。

图5为本实用新型实施例五的结构示意图。

其中，1蓄电池，2为隔离模块，3为过流保护单元，31为断路器，32为熔断器，4为蓄电池工作状态采集模块，5为列车控制管理***，6为直流负载，7为第一可插拔连接器，8为第二可插拔连接器。

具体实施方式

实施例一

如图1所示，本实用新型轨道交通车辆上的蓄电池监控保护电路包括蓄电池工作状态采集模块4，蓄电池1的第一端与蓄电池工作状态采集模块4的第一输入端相连，蓄电池工作状态采集模块4的第一输出端通过列车控制管理***5与蓄电池工作状态采集模块4的第二输入端相连，蓄电池工作状态采集模块4的第二输出端与蓄电池1的第二端相连。

蓄电池监控保护电路还包括过流保护单元3，蓄电池1的第一端与过流保护单元3的第一输入端相连，过流保护单元3的第一输出端通过直流负载6与过流保护单元3的第二输入端相连，过流保护单元3的第二输出端与蓄电池1的第二端相连。

蓄电池工作状态采集模块4的第一输入端接于蓄电池1的第一端与过流保护单元3的第一输入端之间，蓄电池工作状态采集模块4的第二输出端接于蓄电池1的第二端与过流保护单元3的第二输出端之间。

过流保护单元3的工作状态检测端与列车控制管理***5相连。

实施例二

如图2所示，本实用新型轨道交通车辆上的蓄电池监控保护电路包括蓄电池工作状态采集模块4，蓄电池1的第一端与蓄电池工作状态采集模块4的第一输入端相连，蓄电池工作状态采集模块4的第一输出端通过列车控制管理***5与蓄电池工作状态采集模块4的第二输入端相连，蓄电池工作状态采集模块4的第二输出端与蓄电池1的第二端相连。

蓄电池监控保护电路还包括过流保护单元3，蓄电池1的第一端与过流保护单元3的第一输入端相连，过流保护单元3的第一输出端通过直流负载6与过流保护单元3的第二输入端相连，过流保护单元3的第二输出端与蓄电池1的第二端相连。

蓄电池工作状态采集模块4的第一输入端接于过流保护单元3的第一输出端与直流负载6之间，蓄电池工作状态采集模块4的第二输出端接于过流保护单元3的第二输入端与直流负载6之间。

过流保护单元3的工作状态检测端与列车控制管理***5相连。

实施例三

如图3所示，本实用新型轨道交通车辆上的蓄电池监控保护电路包括蓄电池工作状态采集模块4，蓄电池1的第一端与蓄电池工作状态采集模块4的第一输入端相连，蓄电池工作状态采集模块4的第一输出端通过列车控制管理***5与蓄电池工作状态采集模块4的第二输入端相连，蓄电池工作状态采集模块4的第二输出端与蓄电池1的第二端相连。

蓄电池监控保护电路还包括过流保护单元3，蓄电池1的第一端与过流保护单元3的第一输入端相连，过流保护单元3的第一输出端通过直流负载6与过流保护单元3的第二输入端相连，过流保护单元3的第二输出端与蓄电池1的第二端相连。

过流保护单元3的工作状态检测端与列车控制管理***5相连。

蓄电池监控保护电路还包括隔离模块2，过流保护单元3的第一输出端依次通过隔离模块2的第一输入端、隔离模块2的第一输出端、直流负载6、隔离模块2的第二输入端、隔离模块2的第二输出端与过流保护单元3的第二输入端相连。

蓄电池工作状态采集模块4的第一输入端接于过流保护单元3的第一输出端与隔离模块2的第一输入端之间，蓄电池工作状态采集模块4的第二输出端接于过流保护单元3的第二输入端与隔离模块2的第二输出端之间。

所述隔离模块2的工作状态检测端与列车控制管理***5相连。

实施例四

如图4所示，本实用新型轨道交通车辆上的蓄电池监控保护电路包括蓄电池工作状态采集模块4，蓄电池1的第一端与蓄电池工作状态采集模块4的第一输入端相连，蓄电池工作状态采集模块4的第一输出端通过列车控制管理***5与蓄电池工作状态采集模块4的第二输入端相连，蓄电池工作状态采集模块4的第二输出端与蓄电池1的第二端相连。

蓄电池监控保护电路还包括过流保护单元3，蓄电池1的第一端与过流保护单元3的第一输入端相连，过流保护单元3的第一输出端通过直流负载6与过流保护单元3的第二输入端相连，过流保护单元3的第二输出端与蓄电池1的第二端相连。

过流保护单元3的工作状态检测端与列车控制管理***5相连。

蓄电池监控保护电路还包括隔离模块2，蓄电池1的第一端依次通过隔离模块2的第一输入端、隔离模块2的第一输出端与过流保护单元3的第一输入端相连，蓄电池1的第二端依次通过隔离模块2的第二输出端、隔离模块2的第二输入端与过流保护单元3的第二输出端相连。

蓄电池工作状态采集模块4的第一输入端接于隔离模块2的第一输出端与过流保护单元3的第一输入端之间，蓄电池工作状态采集模块4的第二输出端接于隔离模块2的第二输入端与过流保护单元3的第二输出端之间。

所述隔离模块2的工作状态检测端与列车控制管理***5相连。

实施例五

如图5所示，本实用新型轨道交通车辆上的蓄电池监控保护电路包括蓄电池工作状态采集模块4，蓄电池工作状态采集模块4为电压检测装置。

蓄电池1的第一端与蓄电池工作状态采集模块4的第一输入端相连，蓄电池工作状态采集模块4的第一输出端通过列车控制管理***5与蓄电池工作状态采集模块4的第二输入端相连，蓄电池工作状态采集模块4的第二输出端与蓄电池1的第二端相连。

蓄电池监控保护电路还包括过流保护单元3，过流保护单元3为互为冗余的断路器31和熔断器32（若不考虑冗余保护作用，过流保护单元3也可以仅选用断路器31或熔断器32中的一种），断路器31和熔断器32的工作状态检测端均与列车控制管理***5相连。

蓄电池1的第一端与过流保护单元3的第一输入端相连，过流保护单元3的第一输出端通过直流负载6与过流保护单元3的第二输入端相连，过流保护单元3的第二输出端与蓄电池1的第二端相连。

过流保护单元3的工作状态检测端与列车控制管理***5相连。

蓄电池监控保护电路还包括隔离模块2，隔离模块2为手动隔离开关。在车辆设备检修时，手动隔离开关能够方便快捷地将车载蓄电池1断开，确保维护人员的安全。

蓄电池1的第一端依次通过隔离模块2的第一输入端、隔离模块2的第一输出端与过流保护单元3的第一输入端相连，蓄电池1的第二端依次通过隔离模块2的第二输出端、隔离模块2的第二输入端与过流保护单元3的第二输出端相连。

蓄电池工作状态采集模块4的第一输入端接于隔离模块2的第一输出端与过流保护单元3的第一输入端之间，蓄电池工作状态采集模块4的第二输出端接于隔离模块2的第二输入端与过流保护单元3的第二输出端之间。

所述隔离模块2的工作状态检测端与列车控制管理***5相连。

蓄电池监控保护电路还包括与蓄电池1的第一端相连的第一可插拔连接器7、与蓄电池1的第二端相连的第二可插拔连接器8。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是局限性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种轨道交通车辆蓄电池监控保护电路，其特征在于，包括蓄电池工作状态采集模块（4），蓄电池（1）的第一端与蓄电池工作状态采集模块（4）的第一输入端相连，蓄电池工作状态采集模块（4）的第一输出端通过列车控制管理***（5）与蓄电池工作状态采集模块（4）的第二输入端相连，蓄电池工作状态采集模块（4）的第二输出端与蓄电池（1）的第二端相连。

2.如权利要求1所述的轨道交通车辆蓄电池监控保护电路，其特征在于，还包括过流保护单元（3），蓄电池（1）的第一端与过流保护单元（3）的第一输入端相连，过流保护单元（3）的第一输出端通过直流负载（6）与过流保护单元（3）的第二输入端相连，过流保护单元（3）的第二输出端与蓄电池（1）的第二端相连。

3.如权利要求2所述的轨道交通车辆蓄电池监控保护电路，其特征在于，蓄电池工作状态采集模块（4）的第一输入端接于蓄电池（1）的第一端与过流保护单元（3）的第一输入端之间，蓄电池工作状态采集模块（4）的第二输出端接于蓄电池（1）的第二端与过流保护单元（3）的第二输出端之间。

4.如权利要求2所述的轨道交通车辆蓄电池监控保护电路，其特征在于，蓄电池工作状态采集模块（4）的第一输入端接于过流保护单元（3）的第一输出端与直流负载（6）之间，蓄电池工作状态采集模块（4）的第二输出端接于过流保护单元（3）的第二输入端与直流负载（6）之间。

5.如权利要求2所述的轨道交通车辆蓄电池监控保护电路，其特征在于，过流保护单元（3）的工作状态检测端与列车控制管理***（5）相连。

6.如权利要求2所述的轨道交通车辆蓄电池监控保护电路，其特征在于，还包括隔离模块（2），过流保护单元（3）的第一输出端依次通过隔离模块（2）的第一输入端、隔离模块（2）的第一输出端、直流负载（6）、隔离模块（2）的第二输入端、隔离模块（2）的第二输出端与过流保护单元（3）的第二输入端相连。

7.如权利要求2所述的轨道交通车辆蓄电池监控保护电路，其特征在于，还包括隔离模块（2），蓄电池（1）的第一端依次通过隔离模块（2）的第一输入端、隔离模块（2）的第一输出端与过流保护单元（3）的第一输入端相连，蓄电池（1）的第二端依次通过隔离模块（2）的第二输出端、隔离模块（2）的第二输入端与过流保护单元（3）的第二输出端相连。

8.如权利要求6或7所述的轨道交通车辆蓄电池监控保护电路，其特征在于，所述隔离模块（2）的工作状态检测端与列车控制管理***（5）相连。

9.如权利要求1所述的轨道交通车辆蓄电池监控保护电路，其特征在于，还包括与蓄电池（1）的第一端相连的第一可插拔连接器（7）、与蓄电池（1）的第二端相连的第二可插拔连接器（8）。

10.一种轨道交通车辆，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的轨道交通车辆蓄电池监控保护电路。