CN217183025U - 一种城市单轨应急电源装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种城市单轨应急电源装置，包括锂离子电池组、高压电气***、低压电气***、网关、通讯连接器、输入输出连接器、通讯连接器，其中高压电气***包含接触器一、二极管、熔断器一、霍尔电流传感器、熔断器二和接触器二，低压电气***包含电启动开关、继电器、DC‑DC电源和电池管理***。本实用新型具有、节能环保、安全可靠、便于与不同通讯类型车辆进行信息交互等优点。

Description

一种城市单轨应急电源装置

技术领域

本实用新型涉及公共交通领域，特别是涉及城市单轨应急电源装置。

背景技术

随着我国城市化水平不断提升，城市人口不断增加，而使城市交通拥堵问题越来越突出。因此，为了改善城市交通，一些中大型城市开始修建地铁、轻轨、单轨等交通***。其中，单轨交通***噪音低、投入少并可有效利用城市空间而不断发展。不过，在单轨车运行过程中可能会发生主电源断电的情况，为了避免乘客恐慌并及时疏散乘客，就需要有备用电池为其相关基础设备进行供电。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种城市单轨应急电源装置。

实现本实用新型目的的技术解决方案为：一种城市单轨应急电源装置，包括锂离子电池组、高压电气***、低压电气***、网关、通讯连接器、输入输出连接器、通讯连接器；

高压电气***包括接触器一、二极管、熔断器一、霍尔电流传感器、熔断器二和接触器二，锂离子电池组的正极与高压***中的熔断器一相连接，熔断器一与二极管连接，二极管与接触器一连接，接触器一与输出输出连接器连接；锂离子电池组的负极连接有汇流排，汇流排穿过电流传感器并与熔断器二相连接，熔断器二与接触器二连接，接触器二与输出输出连接器连接；

低压电气***包括电启动开关、继电器、DC-DC电源和电池管理***，锂离子电池组正负极与电启动开关相连接，电启动开关一端与车辆端电池开关串联，电启动开关另一端与DC-DC电源负极连接，车辆端电池开关与继电器串联，继电器与DC-DC电源正极端相连且与车辆端电池启动开关并联连接，DC-DC电源与电池管理***连接，电池管理***连接锂离子电池组；

网关分别与电池管理***和通讯连接器连接；充电机的输入端正极连接到接触器一和输入输出连接器之间，充电机的输入负极连接接触器二和输入输出连接器之间；充电机的输出端正极与接触器三相连接，接触器三连接到二极管和熔断器一之间，充电机的输出端负极与接触器四相连接，接触器四连接到接触器二和熔断器二之间。

进一步的，所述锂离子电池组由多个电池模组串并联组成，一个电池模组又由多个电芯串并联组成。

进一步的，所述电池管理***包括BMS从控和BMS主控，DC-DC电源与BMS主控连接，BMS主控与BMS从控连接，BMS从控与锂离子电池组的电压、温度采集线束连接。

进一步的，还包括用于集成的金属箱体，所述金属箱体中焊接有锂离子电池模组支架。

更进一步的，所述金属箱体01上焊接有二极管散热器。

更更进一步的，所述金属箱体和二极管散热器的材质相同。

进一步的，所述金属箱体01上设置有电池管理***绝缘板。

进一步的，所述高压电气***、低压电气***分开布置。

进一步的，还包括烟雾检测装置，所述烟雾检测装置与电池管理***连接。

本实用新型与现有技术相比，其优点为：1）可根据单轨车辆的要求选择合适的锂离子电池进行配置，节能环保；2）高、低压***分开布置，操作方便，安全可靠；3）在控制回路中加入电启动开关，防止车辆端蓄电池开关忘记断开或开关卡死而使BMS持续耗电所导致的电池过放电；4）采用主从式电池管理***（BMS），可采集多个电池模组信息，利于智能化管理；5）网关可将电池管理***（BMS）的信息转换为多种形式的通讯类型，便于与不同通讯类型车辆的信息交互。

附图说明

图1为本实用新型一种城市单轨应急电源装置的外观图。

图2为本实用新型一种城市单轨应急电源装置的电源接口和通讯接口位置图。

图3为本实用新型一种城市单轨应急电源装置的散热器位置图。

图4为本实用新型一种城市单轨应急电源装置的高压***区域、低压***区域及锂离子电池组位置图。

图5为本实用新型一种城市单轨应急电源装置的原理框图。

01、金属箱体；02、输入输出连接器；03、通讯连接器；04、散热器；05、锂离子电池组；06、高压电气***；07、低压电气***；08、锂离子电池模组支架；20、接触器一；21、二极管；22、熔断器一；23霍尔电流传感器；24熔断器二；25、接触器二；26、输入输出连接器；27、接触器三；28、接触器四；29、充电机；30、BMS从控；31、电启动开关；32、继电器；33、DC-DC电源；34、BMS主控；35、网关；36、烟雾检测装置；37、通讯连接器。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本实用新型的一种城市单轨应急电源装置，主要包括金属箱体01、输入输出连接器02、通讯连接器03、散热器04、锂离子电池组05、高压电气***06、低压电气***07、网关35、烟雾检测装置36、通讯连接器37。

本实用新型的一种城市单轨应急电源装置，其核心供电单元为锂离子电池组05，锂离子电池组05由多个电池模组串并联组成，一个电池模组又由多个电芯串并联组成。

本实用新型的一种城市单轨应急电源装置，在高压电气***06中包含接触器一20、二极管21、熔断器一22、霍尔电流传感器23、熔断器二24、接触器二25。锂离子电池组05的正极与高压***中的熔断器一22相连接，熔断器一22与二极管21连接，二极管21与接触器一20连接，接触器一20与输出输出连接器26连接。所述熔断器一22作用是在主回路发生短路时保护锂离子电池组05及其它相关元器件不受损坏；所述二极管21的作用是防止外部高压电直接给锂离子电池组05充电，起到保护锂离子电池组05；所述接触器一20的作用是控制主回路供电线路的通断。

锂离子电池组05的负极连接有汇流排，汇流排穿过电流传感器23并与熔断器二24相连接，熔断器二24与接触器二25连接，接触器二25与与输出输出连接器26连接。所述熔断器二24、接触器二25与熔断器一22、接触器一20的作用相同，正极和负极线路中都加接触器和熔断器的目的是起到双重保护的作用。

本实用新型的一种城市单轨应急电源装置，低压电气***07中包含BMS从控30、电启动开关31、继电器32、DC-DC电源33、BMS主控34。

锂离子电池组05正负极与电启动开关31相连接，电启动开关31一端与车辆端电池开关串联，电启动开关31另一端与DC-DC电源33负极连接，车辆端电池开关与继电器32串联，继电器32与DC-DC电源33正极端相连且与车辆端电池启动开关并联连接，DC-DC电源33与BMS主控34连接，BMS主控34与BMS从控30连接，BMS从控30与锂离子电池组05的电压、温度采集线束连接。所述电启动开关31的作用是防止车辆端蓄电池开关忘记断开或开关卡死而使BMS的持续耗电所导致的电池过放电，可有效的避免由于电池过放电造成的电性能衰退；所述继电器32的作用是控制低压***的通断；所述DC-DC电源33的作用是将锂离子电池组的电压进行升高或降低以达到BMS主控34的工作电压；所述BMS主控34用于数据处理、存储、故障判断及对外通讯；所述BMS从控30模块用于电池电压、温度采集和电池均衡。

本实用新型的一种城市单轨应急电源装置，其充电机29集成于金属箱体01内，所述充电机29与电池管理***实时通讯，并根据当前锂离子电池组05状态选择最佳电流给锂离子电池组05充电。充电机29的输入端正极连接到接触器一20和输入输出连接器26之间的汇流排上，充电机29的输入负极连接接触器二25和输入输出连接器26之间的汇流排上；充电机29的输出端正极与接触器三27相连接，接触器三27连接到二极管21和熔断器一22之间的汇流排上，充电机29的输出端负极与接触器四28相连接，接触器四28连接到接触器二25和熔断器二24之间的汇流排上。所述接触器三27、接触器四28的作用是控制充电回路的通断，充电机29的输出正极和负极线路中都加接触器的目的是充电时起到双重保护的作用。

本实用新型的一种城市单轨应急电源装置，金属箱体01包含箱体蒙皮、前后门板、箱体横纵梁、防脱销、安装支架及四方锁等，金属箱体01中焊接有锂离子电池模组支架08。所述金属箱体01和锂离子电池模组支架08为铝合金材质，选用铝合金材质可在保证强度的同时减轻重量。金属箱体01底部焊接有散热器04。所述散热器金属材质为铝合金，作用是为二极管21进行散热。BMS主控与BMS从控的安装部位装有绝缘板，所述绝缘板的作用是防止金属箱体发生漏电时危及主控和从控模块。

本实用新型的一种城市单轨应急电源装置，网关35分别与BMS主控34和通讯连接器37连接，烟雾检测装置36与BMS主控34连接。所述网关的作用是作为信息转换的中转站，此实例中可将电池管理***的CAN通讯协议数据信息转换为车辆端所需的CAN open通讯协议的数据信息，便于与车辆的信息交互；所述烟雾检测装置用于检测电池箱体内是否有烟雾产生，尤其是装置内部发生短路或电池发生热失控时产生的烟雾，能够及时发出告警信息给电池管理***，电池管理***作出相应的保护动作。

本实用新型的一种城市单轨应急电源装置，所述高压***、低压***分开布置；所述输入输出连接器、通讯连接器安装于金属壳体外部。

本实用新型的一种城市单轨应急电源装置可根据单轨车辆的要求选择合适的锂离子电池进行配置，节能环保；高、低压***分开布置，操作方便，安全可靠；创造性的在控制回路中加入电启动开关，防止车辆端蓄电池开关忘记断开或开关卡死而使BMS持续耗电所导致的电池过放电；采用主从式电池管理***，可采集多个电池模组信息，利于智能化管理；网关可将电池管理***的信息转换为多种形式的通讯类型，便于与不同通讯类型车辆的信息交互。本实用新型可为将来城市单轨大规模推广应急电源装置标准的制定提供基础。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，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，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种城市单轨应急电源装置，其特征在于，包括锂离子电池组、高压电气***、低压电气***、网关、通讯连接器、输入输出连接器、通讯连接器；

高压电气***包括接触器一、二极管、熔断器一、霍尔电流传感器、熔断器二和接触器二，锂离子电池组的正极与高压***中的熔断器一相连接，熔断器一与二极管连接，二极管与接触器一连接，接触器一与输出输出连接器连接；锂离子电池组的负极连接有汇流排，汇流排穿过电流传感器并与熔断器二相连接，熔断器二与接触器二连接，接触器二与输出输出连接器连接；

低压电气***包括电启动开关、继电器、DC-DC电源和电池管理***，锂离子电池组正负极与电启动开关相连接，电启动开关一端与车辆端电池开关串联，电启动开关另一端与DC-DC电源负极连接，车辆端电池开关与继电器串联，继电器与DC-DC电源正极端相连且与车辆端电池启动开关并联连接，DC-DC电源与电池管理***连接，电池管理***连接锂离子电池组；

网关分别与电池管理***和通讯连接器连接；充电机的输入端正极连接到接触器一和输入输出连接器之间，充电机的输入负极连接接触器二和输入输出连接器之间；充电机的输出端正极与接触器三相连接，接触器三连接到二极管和熔断器一之间，充电机的输出端负极与接触器四相连接，接触器四连接到接触器二和熔断器二之间。

2.根据权利要求1所述的城市单轨应急电源装置，其特征在于，所述锂离子电池组由多个电池模组串并联组成，一个电池模组又由多个电芯串并联组成。

3.根据权利要求1所述的城市单轨应急电源装置，其特征在于，所述电池管理***包括BMS从控30和BMS主控34，DC-DC电源33与BMS主控34连接，BMS主控34与BMS从控30连接，BMS从控30与锂离子电池组05的电压、温度采集线束连接。

4.根据权利要求1所述的城市单轨应急电源装置，其特征在于，还包括用于集成的金属箱体，所述金属箱体中焊接有锂离子电池模组支架。

5.根据权利要求4所述的城市单轨应急电源装置，其特征在于，所述金属箱体01上焊接有二极管散热器。

6.根据权利要求5所述的城市单轨应急电源装置，其特征在于，所述金属箱体和二极管散热器的材质相同。

7.根据权利要求4所述的城市单轨应急电源装置，其特征在于，所述金属箱体01上设置有电池管理***绝缘板。

8.根据权利要求1所述的城市单轨应急电源装置，其特征在于，所述高压电气***、低压电气***分开布置。

9.根据权利要求1所述的城市单轨应急电源装置，其特征在于，还包括烟雾检测装置，所述烟雾检测装置与电池管理***连接。

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