牵引辅助集成应用的蓄电池、相关设计方法和地铁列车技术

本申请提供了一种牵引辅助集成应用的蓄电池、相关设计方法和地铁列车，可以在无法设置接触网的区域、接触网与地铁列车的受电弓接触不良的区域或接触网出现断电的区域，通过蓄电池组提供的电量对地铁列车进行牵引，避免地铁列车无法获取到外部接触网提供的电量而无法运行的缺陷，保证了地铁列车的正常运营；而且，可以利用线路中的相邻区间站的最高工况等级、最大牵引距离和与最大牵引距离对应的牵引工况，对蓄电池组的容量进行设计，可以满足大坡道蓄电池牵引以及辅助应急45分钟的供电需求。求。求。

【技术实现步骤摘要】
牵引辅助集成应用的蓄电池、相关设计方法和地铁列车


[0001]本申请涉及轨道车辆
，具体而言，涉及一种牵引辅助集成应用的蓄电池、相关设计方法和地铁列车。

技术介绍

[0002]目前，地铁列车的牵引系统需要利用外部接触网提供的电量才能对地铁列车进行牵引，使地铁列车运行。但在无法设置接触网的区域、接触网与地铁列车的受电弓接触不良的区域或接触网出现断电的区域，都会导致地铁列车无法得到接触网提供的电量而无法运行，这会影响地铁列车的正常运营。

技术实现思路

[0003]为解决上述问题，本申请实施例的目的在于提供一种牵引辅助集成应用的蓄电池、相关设计方法和地铁列车。
[0004]第一方面，本申请实施例提供了一种牵引辅助集成应用的蓄电池组，通过地铁列车内设置的充电机进行充电，所述蓄电池组，包括：多个单体电芯、蓄电池牵引开关箱和牵引变流器；
[0005]所述多个单体电芯中的各单体电芯，分别与所述充电机和所述蓄电池牵引开关箱连接；所述蓄电池牵引开关箱还与所述牵引变流器连接；
[0006]当所述地铁列车需要蓄电池组提供的电量进行牵引时，所述蓄电池组中的各所述单体电芯发出的电量经过所述蓄电池牵引开关箱输送到所述牵引变流器，为所述牵引变流器供电。
[0007]第二方面，本申请实施例还提供了一种设计蓄电池组容量的方法，用于对上述第一方面所述的牵引辅助集成应用的蓄电池组的容量进行设计，所述方法，包括：
[0008]获取地铁车辆的辅助负载功率、地铁车辆在相邻的两个区间站运行过程中的最大牵引时间、最高工况等级、最大牵引距离和与所述最大牵引距离对应的牵引工况；
[0009]利用牵引仿真计算模型对所述最高工况等级、所述最大牵引距离和与所述最大牵引距离对应的牵引工况进行处理，得到地铁车辆的最大牵引能耗；
[0010]利用所述辅助负载功率、所述最大牵引时间以及得到的所述地铁车辆的最大牵引能耗，计算得到牵引辅助集成应用的蓄电池组的容量，完成对蓄电池组容量的设计。
[0011]第三方面，本申请实施例还提供了一种地铁列车，包括：上述第一方面所述的牵引辅助集成应用的蓄电池组。
[0012]本申请实施例上述第一方面和第三方面提供的方案中，通过在蓄电池组中设置蓄电池牵引开关箱和牵引变流器，蓄电池组中的各单体电芯分别与充电机和蓄电池牵引开关箱连接，且蓄电池牵引开关箱还与牵引变流器连接；当地铁列车需要蓄电池组提供的电量进行牵引时，蓄电池组中的各单体电芯发出的电量经过蓄电池牵引开关箱输送到牵引变流器，为牵引变流器供电，从而控制牵引变流器对地铁列车进行牵引，与相关技术中在无法设
置接触网的区域、接触网与地铁列车的受电弓接触不良的区域或接触网出现断电的区域，而导致地铁列车无法得到接触网提供的电量而无法运行的方式相比，可以在无法设置接触网的区域、接触网与地铁列车的受电弓接触不良的区域或接触网出现断电的区域，通过蓄电池组提供的电量对地铁列车进行牵引，避免地铁列车无法获取到外部接触网提供的电量而无法运行的缺陷，保证了地铁列车的正常运营。
[0013]本申请实施例上述第二方面提供的方案中，利用获取的牵引仿真计算模型对最高工况等级、最大牵引距离和与最大牵引距离对应的牵引工况进行处理，得到地铁车辆的最大牵引能耗；然后利用辅助负载功率、最大牵引时间以及得到的地铁车辆的最大牵引能耗，计算得到牵引辅助集成应用的蓄电池组的容量，完成对蓄电池组容量的设计，与相关技术中蓄电池的容量无法满足线路中一些能耗较大的相邻区间站大坡道牵引的方式相比，可以利用线路中的相邻区间站的最高工况等级、最大牵引距离和与最大牵引距离对应的牵引工况，对蓄电池组的容量进行设计，可以满足大坡道蓄电池牵引以及辅助应急45分钟的供电需求，还具有节能、经济和减重的特点。
[0014]为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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。
[0016]图1示出了本申请实施例1所提供的一种牵引辅助集成应用的蓄电池的结构示意图；
[0017]图2示出了本申请实施例2所提供的一种设计蓄电池组容量的方法的流程图。
具体实施方式
[0018]在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
[0019]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0020]在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申
请中的具体含义。
[0021]目前，地铁列车的牵引系统需要利用外部接触网提供的电量才能对地铁列车进行牵引，使地铁列车运行。但在无法设置接触网的区域、接触网与地铁列车的受电弓接触不良的区域或接触网出现断电的区域，都会导致地铁列车无法得到接触网提供的电量而无法运行，这会影响地铁列车的正常运营。
[0022]基于此，本申请以下各实施例提出一种牵引辅助集成应用的蓄电池、相关设计方法和地铁列车，通过在蓄电池组中设置蓄电池牵引开关箱和牵引变流器，蓄电池组中的各单体电芯分别与充电机和蓄电池牵引开关箱连接，且蓄电池牵引开关箱还与牵引变流器连接；当地铁列车需要蓄电池组提供的电量进行牵引时，蓄电池组中的各单体电芯发出的电量经过蓄电池牵引开关箱输送到牵引变流器，为牵引变流器供电，从而控制牵引变流器对地铁列车进行牵引，从而可以在无法设置接触网的区域、接触网与地铁列车的受电弓接触不良的区域或接触网出现断电的区域，通过蓄电池组提供的电量对地铁列车进行牵引，避免地铁列车无法获取到外部接触网提供的电量而无法运行的缺陷，保证了地铁列车的正常运营。
[0023]为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和实施例对本申请做进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种牵引辅助集成应用的蓄电池组，通过地铁列车内设置的充电机进行充电，其特征在于，所述蓄电池组，包括：多个单体电芯、蓄电池牵引开关箱和牵引变流器；所述多个单体电芯中的各单体电芯，分别与所述充电机和所述蓄电池牵引开关箱连接；所述蓄电池牵引开关箱还与所述牵引变流器连接；当所述地铁列车需要蓄电池组提供的电量进行牵引时，所述蓄电池组中的各所述单体电芯发出的电量经过所述蓄电池牵引开关箱输送到所述牵引变流器，为所述牵引变流器供电。2.根据权利要求1所述的牵引辅助集成应用的蓄电池组，其特征在于，还包括：直流
‑
直流变换器、电池管理系统；各所述单体电芯，分别包括：第一熔断器、第二熔断器、接触器和电池模组；所述第一熔断器的一端与所述电池模组的正极连接，所述第一熔断器的另一端与所述接触器的一端连接，所述接触器的另一端分别与所述直流
‑
直流变换器和直流母线的正极连接；所述第二熔断器的一端与所述电池模组的负极连接，所述第二熔断器的另一端分别与所述直流
‑
直流变换器和直流母线的负极连接；所述直流
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直流变换器与所述蓄电池牵引开关箱连接；所述电池管理系统与所述充电机以及各单体电芯的电池模组连接；所述电池管理系统，设置有电压传感器和电流传感器；其中，所述电压传感器，用于对各所述单体电芯的电压进行采集，并将采集到的各单体电芯的电压发送到所述电池管理系统；所述电流传感器，用于对各所述单体电芯的电流进行采集，并将采集到的各单体电芯的电流发送到所述电池管理系统；所述电池管理系统，用于在得电后，通过所述电压传感器获取所述蓄电池组内各单体电芯的电压，并基于得到的所述蓄电池组内各单体电芯的电压，控制所述蓄电池组内各单体电芯上电。3.根据权利要求2所述的牵引辅助集成应用的蓄电池组，其特征在于，所述电池管理系统，用于基于得到的所述蓄电池组内各单体电芯的电压，控制所述蓄电池组内各单体电芯上电，包括：从各单体电芯的电压中分别确定出各单体电芯的电压最大值和电压最小值；当所述电压最大值与所述电压最小值之差小于等于第一电压阈值时，控制所述蓄电池组内的各单体电芯同时上电；当所述电压最大值与所述电压最小值之差大于第一电压阈值时，控制各单体电芯中具有电压最大值的单体电芯上电，并利用电压传感器继续获取各单体电芯的电压，当未上电的单体电芯与已上电的单体电芯的总电压差小于等于第二电压阈值时，控制各单体电芯中所述未上电的单体电芯上电。4.根据权利要求2所述的牵引辅助集成应用的蓄电池组，其特征在于，所述电池管理系统，还用于当需要对蓄电池组充电时，确定所述充电机给所述蓄电池组内的各所述单体电芯充电时使用的充电电流值和充电电压值，控制所述充电机按照确定的所述充电电流值和所述充电电压值对所述蓄电池...

【专利技术属性】
技术研发人员：张娟，张鑫鑫，张杰，吴君，
申请(专利权)人：北京轨道交通技术装备集团有限公司，
类型：发明
国别省市：