轨道列车用蓄电池监测装置及蓄电池状态评估方法
轨道列车用蓄电池监测装置及蓄电池状态评估方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及监测设备，尤其涉及一种轨道列车用蓄电池监测装置及蓄电池状态 评估方法。
【背景技术】
[0002] 目前，轨道列车被广泛的应用于人们的日常出行活动中，轨道列车中使用的蓄电 池组主要供应急使用，包括应急照明、应急通风、应急显示、维修用电、通讯及其控制等。在 使用过程中，蓄电池组一旦出现亏电、损坏等异常故障，直接影响轨道列车升弓、维修、应急 效能。现有技术中的轨道列车通常仅对蓄电池组电压和温度进行实时测量，无法根据监测 结果分析蓄电池的状态。因此，如何能够实时监测分析蓄电池的状态，以实现延长蓄电池使 用寿命、降低维护、维修成本是本发明所要解决的技术问题。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题是：提供一种轨道列车用蓄电池监测装置及蓄电池状 态评估方法，实现实时监测分析蓄电池的状态，以实现延长蓄电池使用寿命、降低维护、维 修成本。
[0004] 本发明提供的技术方案是，一种轨道列车用蓄电池监测装置，包括外壳、处理器和 数据采集模块，所述处理器和所述数据采集模块设置在所述外壳中；所述数据采集模块包 括电流检测器、电压检测器和温度检测器，所述电流检测器、所述电压检测器和所述温度检 测器分别与所述处理器连接；所述电流检测器通过多条电流采样线连接在所述轨道列车 用蓄电池的供电线路上，所述电压检测器通过多条电压采样线连接在所述轨道列车用蓄电 池的正负极上，所述温度检测器通过多条温度采样线连接在所述轨道列车用蓄电池的壳体 上。
[0005] 进一步的，所述外壳设置有多个航空插接头，所述电流采样线、所述电压采样线和 所述温度采样线分别插在对应的所述航空插接头上。
[0006] 进一步的，所述外壳上还设置有外接通信接口，所述外接通信接口与所述处理器 连接。
[0007] 进一步的，所述外壳上设置有安装口，所述安装口中设置有显示屏，所述显示屏与 所述处理器连接。
[0008] 本发明还提供一种蓄电池状态评估方法，采用上述轨道列车用蓄电池监测装置， 具体方法包括： 步骤一、数据采集，通过电流检测器、电压检测器和温度检测器检测蓄电池的电流值I、 电压值U和温度值T ; 步骤二、数据存储，配合时间变化记录，根据步骤一中检测到的电流值、电压值和温度 值； 步骤三、SOC值计算，根据公式
计算目标时刻t时蓄电池的S0C 值； 步骤四、参数校正，对S0C。进行校正； 其中，S0Q为初始时刻的SOC ; n 1为库伦效率；n 2为充放电效率；c为电池的总容 量；I为检测到的电流值；u为检测到的电压值；t为检测到的温度值。
[0009] 进一步的，所述步骤四具体包括：开路状态socji正和放电状态S0C ^修正； 开路状态S0Q修正具体为：当电池包括开路状态1天以上，如果检测到的电压值U大 于第一设定电压值U1时，则无需修正S0Q值；如果检测到的电压值U小于第一设定电压值 U1并大于第二设定电压值U2时，则当S0C Q>10%时，S0C。修正为10%，当S0C。彡10%时，SOC Q 修正值为当前S0Q值减去5%，S0C ^修正值最低为0 ;如果检测到的电压值U小于第二设定 电压值U2时，当S0CQ> 10%，S0C。修正为5%，当S0C10%时，S0C。修正为0% ; 放电状态soq修正具体为：当检测到的电流值I小于设定电流值II，如果检测到的电 压值U大于第三设定电压值U3时，则无需修正S0Q值；如果检测到的电压值U小于第三设 定电压值U3时，则当S0CQ>15%时，S0C。修正为15%，当15%彡S0C。>3%时，S0C。修正为3%; 当3%彡S0C。时，S0C。修正为0 ;其中，Ul> U2> U3。
[0010] 与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明提供的轨道列车用蓄电池 监测装置及蓄电池状态评估方法，通过电流检测器、电压检测器和温度检测器可以对应的 检测蓄电池的电流、电压和温度值，而对于电流、电压和温度值均有对应的多条采样线采集 数据，可以实现对蓄电池中的多个单体电池进行独立的检测并同时对蓄电池整体进行检 测，从而可以整体对蓄电池进行检测，同时可以实时掌控蓄电池中每个单体电池的状态，实 现实时监测分析蓄电池的状态，以实现延长蓄电池使用寿命、降低维护、维修成本。另外，在 对蓄电池状态评估的过程中，及时对30〇 |进行校正，使得S0C值计算的更加准确，实现更加 精准的监测分析蓄电池的状态。
【附图说明】
[0011] 为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发 明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。
[0012] 图1为本发明轨道列车用蓄电池监测装置实施例的外观图； 图2为本发明轨道列车用蓄电池监测装置实施例的电路图。
【具体实施方式】
[0013] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例 中的附图，对本发明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 本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
[0014] 如图1-图2所示，本实施例轨道列车用蓄电池监测装置，包括外壳1、处理器2、数 据采集模块3和显示屏4,所述处理器2和所述数据采集模块3设置在所述外壳1中，所述 外壳1上设置有安装口，所述显示屏4设置在所述安装口中；所述数据采集模块3包括电流 检测器31、电压检测器32和温度检测器33,所述电流检测器31、所述电压检测器32、所述 温度检测器33和所述显示屏4分别与所述处理器1连接；所述电流检测器31通过多条电 流采样线连接在所述轨道列车用蓄电池的供电线路上，所述电压检测器32通过多条电压 采样线连接在所述轨道列车用蓄电池的正负极上，所述温度检测器33通过多条温度采样 线连接在所述轨道列车用蓄电池的壳体上。
[0015] 具体而言，本实施例轨道列车用蓄电池监测装置通过数据采集模块3对轨道列车 用的蓄电池进行电流、电压和温度的检测，其中，针对电流、电压和温度的检测，每个检测器 均通过多条采样线连接到轨道列车用蓄电池上，以检测电流为例，多条电流采样线连接到 轨道列车用蓄电池的供电线路上，利用多条电流采样线可以对蓄电池中的每个单体电池进 行电流检测，同时，也可以对蓄电池的总电流进行检测，从而可以更加全面的掌握蓄电池的 工作状态。同样的，电压检测器32通过多条电压采样线可以对蓄电池中的每个单体电池进 行电压检测，同时，也对蓄电池的总电压进行检测。而温度检测器33通过多条温度采样线 对每个单体电池的温度以及蓄电池的整体温度进行检测。其中，为了便于连接采样线，外壳 1设置有多个航空插接头，其中，包括电流航空插接头11、电压航空插接头12和温度航空 插接头13,所述电流采样线、所述电压采样线和所述温度采样线分别插在对应的所述航空 插接头上。另外，外壳1上还设置有外接通信接口 14,所述外接通信接口 14与所述处理器 2连接，外部电脑可以通过外接通信接口 14与本实施例轨道列车用蓄电池监测装置通讯连 接，进行调试和数据的传输。
[0016] 本发明还提供一种蓄电池状态评估方法，采用上述轨道列车用蓄电池监测装 置， 具体方法包括： 步骤一、数据采集，通过电流检测器、电压检测器和温度检测器检测蓄电池的电流值I、 电压值U和温度值T。
[0017] 步骤二、数据存储，配合时间变化记录，根据步骤一中检测到的电流值、电压值和 温度值。具体的，通过步骤一和步骤二，可以获得时间与电流值I、电压值U和温度值T的关 系，实时记录蓄电池的相关指标参数。
[0018] 步骤三、S0C值计算，根据公式
计算目标时刻t时蓄电池的 S0C值。具体的，根据步骤一中获得电流值I，可以计算获得电池的不同时刻的S0C值，以便 于操作人员评估蓄电池的状态。其中，S0Q为初始时刻的soc ; n 1为库伦效率；n 2为充 放电效率；C为电池的总容量；I为检测到的电流值；U为检测到的电压值；T为检测到的温 度值。
[0019] 步骤四、参数校正，对S0C。进行校正。具体的，由于随着蓄电池的使用，蓄电池出 厂设定的S0Q的值将产生误差影响S0C值的计算精度，因此，需要根据需要对S0C ^的值进 行纠正具体包括：开路状态S0Q修正、放电状态S0CJ_正和充电状态soq修正； 开路状态S0Q修正具体为：当电池包括开路状态1天以上，如果检测到的电压值U大 于第一设定电压值U1时，则无需修正S0Q值；如果检测到的电压值U小于第一设定电压值 U1并大于第二设定电压值U2时，则当S0C Q>10%时，S0C。修正为10%，当S0C。彡10%时，soc Q 修正值为当前SOQ值减去5%，SOC ^修正值最低为0 ;如果检测到的电压值U小于第二设定 电压值U2时，当S0CQ> 10%，S0C。修正为5%，当S0C。彡10%时，S0C。修正为0% ; 放电状态S0Q修正具体为：当检测到的电流值I小于设定电流值II，如果检测到的电 压值U大于第三设定电压值U3时，则无需修正S0Q值；如果检测到的电压值U小于第三设 定电压值U3时，则当S0CQ>15%时，S0C。修正为15%，当15%彡S0C。>3%时，S0C。修正为3%; 当3%彡S0C。时，S0C。修正为0 ;其中，Ul> U2> U3,而Ul、U2、U3为根据蓄电池特性放电 曲线及轨道列车具体负载工况，进行实际的模拟应用试验获得的设定电压值，以对应得到 对初始S0Q修正的关系。
[0020] 与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明提供的轨道列车用蓄电池 监测装置及蓄电池状态评估方法，通过电流检测器、电压检测器和温度检测器可以对应的 检测蓄电池的电流、电压和温度值，而对于电流、电压和温度值均有对应的多条采样线采集 数据，可以实现对蓄电池中的多个单体电池进行独立的检测并同时对蓄电池整体进行检 测，从而可以整体对蓄电池进行检测，同时可以实时掌控蓄电池中每个单体电池的状态，实 现实时监测分析蓄电池的状态，以实现延长蓄电池使用寿命、降低维护、维修成本。另外，在 对蓄电池状态评估的过程中，及时对30〇 |进行校正，使得S0C值计算的更加准确，实现更加 精准的监测分析蓄电池的状态。
[0021] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽 管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然 可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替 换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精 神和范围。
【主权项】
1. 一种轨道列车用蓄电池监测装置，其特征在于，包括外壳、处理器和数据采集模块， 所述处理器和所述数据采集模块设置在所述外壳中；所述数据采集模块包括电流检测器、 电压检测器和温度检测器，所述电流检测器、所述电压检测器和所述温度检测器分别与所 述处理器连接；所述电流检测器通过多条电流采样线连接在所述轨道列车用蓄电池的供电 线路上，所述电压检测器通过多条电压采样线连接在所述轨道列车用蓄电池的正负极上， 所述温度检测器通过多条温度采样线连接在所述轨道列车用蓄电池的壳体上。2. 根据权利要求1所述的轨道列车用蓄电池监测装置，其特征在于，所述外壳设置有 多个航空插接头，所述电流采样线、所述电压采样线和所述温度采样线分别插在对应的所 述航空插接头上。3. 根据权利要求1所述的轨道列车用蓄电池监测装置，其特征在于，所述外壳上还设 置有外接通信接口，所述外接通信接口与所述处理器连接。4. 根据权利要求1所述的轨道列车用蓄电池监测装置，其特征在于，所述外壳上设置 有安装口，所述安装口中设置有显示屏，所述显示屏与所述处理器连接。5. -种蓄电池状态评估方法，其特征在于，采用如权利要求1-4任一所述的轨道列车 用蓄电池监测装置，具体方法包括： 步骤一、数据采集，通过电流检测器、电压检测器和温度检测器检测蓄电池的电流值I、 电压值U和温度值T ;步骤二、数据存储，配合时间变化记录，根据步骤一中检测到的电流值、电压值和温度 值； 步骤三、SOC值计算，根据公式 计算目标时刻t时蓄电池的SOC 值； 步骤四、参数校正，对SOCci进行校正； 其中，SOCtl为初始时刻的SOC ; η 1为库伦效率；η 2为充放电效率；c为电池的总容 量；I为检测到的电流值；U为检测到的电压值；T为检测到的温度值。6. 根据权利要求4所述的蓄电池状态评估方法，其特征在于，所述步骤四具体包括： 开路状态SOCji正和放电状态SOC C1修正； 开路状态SOCtl修正具体为：当电池包括开路状态1天以上，如果检测到的电压值U大 于第一设定电压值Ul时，则无需修正SOCtl值；如果检测到的电压值U小于第一设定电压值 Ul并大于第二设定电压值U2时，则当S0CQ>10%时，SOCci修正为10%，当SOC。彡10%时，SOC Q修正值为当前SOCtl值减去5%，SOC ^修正值最低为0 ;如果检测到的电压值U小于第二设定 电压值U2时，当S0CQ> 10%，SOC。修正为5%，当SOC10%时，SOC。修正为0% ; 放电状态SOCtl修正具体为：当检测到的电流值I小于设定电流值II，如果检测到的电 压值U大于第三设定电压值U3时，则无需修正SOCtl值；如果检测到的电压值U小于第三设 定电压值U3时，则当S0CQ>15%时，SOCtl修正为15%，当15%彡SOC。>3%时，SOC tl修正为3%; 当3%彡SOCtl时，SOC。修正为0 ;其中，Ul> U2> U3。
【专利摘要】本发明公开了一种轨道列车用蓄电池监测装置及蓄电池状态评估方法。轨道列车用蓄电池监测装置，包括外壳、处理器和数据采集模块，所述处理器和所述数据采集模块设置在所述外壳中；所述数据采集模块包括电流检测器、电压检测器和温度检测器，所述电流检测器、所述电压检测器和所述温度检测器分别与所述处理器连接；所述电流检测器通过多条电流采样线连接在所述轨道列车用蓄电池的供电线路上，所述电压检测器通过多条电压采样线连接在所述轨道列车用蓄电池的正负极上，所述温度检测器通过多条温度采样线连接在所述轨道列车用蓄电池的壳体上。实现实时监测分析蓄电池的状态，以实现延长蓄电池使用寿命、降低维护、维修成本。
【IPC分类】G01R31/36
【公开号】CN104898067
【申请号】CN201510331602
【发明人】王家捷, 李兆龙, 刘国龙, 秦章, 姚斌, 蒋国定
【申请人】青岛亚通达铁路设备有限公司, 中电科二十二所（青岛）天博信息科技公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月16日
【技术领域】
[0001] 本发明涉及监测设备，尤其涉及一种轨道列车用蓄电池监测装置及蓄电池状态 评估方法。
【背景技术】
[0002] 目前，轨道列车被广泛的应用于人们的日常出行活动中，轨道列车中使用的蓄电 池组主要供应急使用，包括应急照明、应急通风、应急显示、维修用电、通讯及其控制等。在 使用过程中，蓄电池组一旦出现亏电、损坏等异常故障，直接影响轨道列车升弓、维修、应急 效能。现有技术中的轨道列车通常仅对蓄电池组电压和温度进行实时测量，无法根据监测 结果分析蓄电池的状态。因此，如何能够实时监测分析蓄电池的状态，以实现延长蓄电池使 用寿命、降低维护、维修成本是本发明所要解决的技术问题。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题是：提供一种轨道列车用蓄电池监测装置及蓄电池状 态评估方法，实现实时监测分析蓄电池的状态，以实现延长蓄电池使用寿命、降低维护、维 修成本。
[0004] 本发明提供的技术方案是，一种轨道列车用蓄电池监测装置，包括外壳、处理器和 数据采集模块，所述处理器和所述数据采集模块设置在所述外壳中；所述数据采集模块包 括电流检测器、电压检测器和温度检测器，所述电流检测器、所述电压检测器和所述温度检 测器分别与所述处理器连接；所述电流检测器通过多条电流采样线连接在所述轨道列车 用蓄电池的供电线路上，所述电压检测器通过多条电压采样线连接在所述轨道列车用蓄电 池的正负极上，所述温度检测器通过多条温度采样线连接在所述轨道列车用蓄电池的壳体 上。
[0005] 进一步的，所述外壳设置有多个航空插接头，所述电流采样线、所述电压采样线和 所述温度采样线分别插在对应的所述航空插接头上。
[0006] 进一步的，所述外壳上还设置有外接通信接口，所述外接通信接口与所述处理器 连接。
[0007] 进一步的，所述外壳上设置有安装口，所述安装口中设置有显示屏，所述显示屏与 所述处理器连接。
[0008] 本发明还提供一种蓄电池状态评估方法，采用上述轨道列车用蓄电池监测装置， 具体方法包括： 步骤一、数据采集，通过电流检测器、电压检测器和温度检测器检测蓄电池的电流值I、 电压值U和温度值T ; 步骤二、数据存储，配合时间变化记录，根据步骤一中检测到的电流值、电压值和温度 值； 步骤三、SOC值计算，根据公式
计算目标时刻t时蓄电池的S0C 值； 步骤四、参数校正，对S0C。进行校正； 其中，S0Q为初始时刻的SOC ; n 1为库伦效率；n 2为充放电效率；c为电池的总容 量；I为检测到的电流值；u为检测到的电压值；t为检测到的温度值。
[0009] 进一步的，所述步骤四具体包括：开路状态socji正和放电状态S0C ^修正； 开路状态S0Q修正具体为：当电池包括开路状态1天以上，如果检测到的电压值U大 于第一设定电压值U1时，则无需修正S0Q值；如果检测到的电压值U小于第一设定电压值 U1并大于第二设定电压值U2时，则当S0C Q>10%时，S0C。修正为10%，当S0C。彡10%时，SOC Q 修正值为当前S0Q值减去5%，S0C ^修正值最低为0 ;如果检测到的电压值U小于第二设定 电压值U2时，当S0CQ> 10%，S0C。修正为5%，当S0C10%时，S0C。修正为0% ; 放电状态soq修正具体为：当检测到的电流值I小于设定电流值II，如果检测到的电 压值U大于第三设定电压值U3时，则无需修正S0Q值；如果检测到的电压值U小于第三设 定电压值U3时，则当S0CQ>15%时，S0C。修正为15%，当15%彡S0C。>3%时，S0C。修正为3%; 当3%彡S0C。时，S0C。修正为0 ;其中，Ul> U2> U3。
[0010] 与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明提供的轨道列车用蓄电池 监测装置及蓄电池状态评估方法，通过电流检测器、电压检测器和温度检测器可以对应的 检测蓄电池的电流、电压和温度值，而对于电流、电压和温度值均有对应的多条采样线采集 数据，可以实现对蓄电池中的多个单体电池进行独立的检测并同时对蓄电池整体进行检 测，从而可以整体对蓄电池进行检测，同时可以实时掌控蓄电池中每个单体电池的状态，实 现实时监测分析蓄电池的状态，以实现延长蓄电池使用寿命、降低维护、维修成本。另外，在 对蓄电池状态评估的过程中，及时对30〇 |进行校正，使得S0C值计算的更加准确，实现更加 精准的监测分析蓄电池的状态。
【附图说明】
[0011] 为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发 明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。
[0012] 图1为本发明轨道列车用蓄电池监测装置实施例的外观图； 图2为本发明轨道列车用蓄电池监测装置实施例的电路图。
【具体实施方式】
[0013] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例 中的附图，对本发明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 本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
[0014] 如图1-图2所示，本实施例轨道列车用蓄电池监测装置，包括外壳1、处理器2、数 据采集模块3和显示屏4,所述处理器2和所述数据采集模块3设置在所述外壳1中，所述 外壳1上设置有安装口，所述显示屏4设置在所述安装口中；所述数据采集模块3包括电流 检测器31、电压检测器32和温度检测器33,所述电流检测器31、所述电压检测器32、所述 温度检测器33和所述显示屏4分别与所述处理器1连接；所述电流检测器31通过多条电 流采样线连接在所述轨道列车用蓄电池的供电线路上，所述电压检测器32通过多条电压 采样线连接在所述轨道列车用蓄电池的正负极上，所述温度检测器33通过多条温度采样 线连接在所述轨道列车用蓄电池的壳体上。
[0015] 具体而言，本实施例轨道列车用蓄电池监测装置通过数据采集模块3对轨道列车 用的蓄电池进行电流、电压和温度的检测，其中，针对电流、电压和温度的检测，每个检测器 均通过多条采样线连接到轨道列车用蓄电池上，以检测电流为例，多条电流采样线连接到 轨道列车用蓄电池的供电线路上，利用多条电流采样线可以对蓄电池中的每个单体电池进 行电流检测，同时，也可以对蓄电池的总电流进行检测，从而可以更加全面的掌握蓄电池的 工作状态。同样的，电压检测器32通过多条电压采样线可以对蓄电池中的每个单体电池进 行电压检测，同时，也对蓄电池的总电压进行检测。而温度检测器33通过多条温度采样线 对每个单体电池的温度以及蓄电池的整体温度进行检测。其中，为了便于连接采样线，外壳 1设置有多个航空插接头，其中，包括电流航空插接头11、电压航空插接头12和温度航空 插接头13,所述电流采样线、所述电压采样线和所述温度采样线分别插在对应的所述航空 插接头上。另外，外壳1上还设置有外接通信接口 14,所述外接通信接口 14与所述处理器 2连接，外部电脑可以通过外接通信接口 14与本实施例轨道列车用蓄电池监测装置通讯连 接，进行调试和数据的传输。
[0016] 本发明还提供一种蓄电池状态评估方法，采用上述轨道列车用蓄电池监测装 置， 具体方法包括： 步骤一、数据采集，通过电流检测器、电压检测器和温度检测器检测蓄电池的电流值I、 电压值U和温度值T。
[0017] 步骤二、数据存储，配合时间变化记录，根据步骤一中检测到的电流值、电压值和 温度值。具体的，通过步骤一和步骤二，可以获得时间与电流值I、电压值U和温度值T的关 系，实时记录蓄电池的相关指标参数。
[0018] 步骤三、S0C值计算，根据公式
计算目标时刻t时蓄电池的 S0C值。具体的，根据步骤一中获得电流值I，可以计算获得电池的不同时刻的S0C值，以便 于操作人员评估蓄电池的状态。其中，S0Q为初始时刻的soc ; n 1为库伦效率；n 2为充 放电效率；C为电池的总容量；I为检测到的电流值；U为检测到的电压值；T为检测到的温 度值。
[0019] 步骤四、参数校正，对S0C。进行校正。具体的，由于随着蓄电池的使用，蓄电池出 厂设定的S0Q的值将产生误差影响S0C值的计算精度，因此，需要根据需要对S0C ^的值进 行纠正具体包括：开路状态S0Q修正、放电状态S0CJ_正和充电状态soq修正； 开路状态S0Q修正具体为：当电池包括开路状态1天以上，如果检测到的电压值U大 于第一设定电压值U1时，则无需修正S0Q值；如果检测到的电压值U小于第一设定电压值 U1并大于第二设定电压值U2时，则当S0C Q>10%时，S0C。修正为10%，当S0C。彡10%时，soc Q 修正值为当前SOQ值减去5%，SOC ^修正值最低为0 ;如果检测到的电压值U小于第二设定 电压值U2时，当S0CQ> 10%，S0C。修正为5%，当S0C。彡10%时，S0C。修正为0% ; 放电状态S0Q修正具体为：当检测到的电流值I小于设定电流值II，如果检测到的电 压值U大于第三设定电压值U3时，则无需修正S0Q值；如果检测到的电压值U小于第三设 定电压值U3时，则当S0CQ>15%时，S0C。修正为15%，当15%彡S0C。>3%时，S0C。修正为3%; 当3%彡S0C。时，S0C。修正为0 ;其中，Ul> U2> U3,而Ul、U2、U3为根据蓄电池特性放电 曲线及轨道列车具体负载工况，进行实际的模拟应用试验获得的设定电压值，以对应得到 对初始S0Q修正的关系。
[0020] 与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明提供的轨道列车用蓄电池 监测装置及蓄电池状态评估方法，通过电流检测器、电压检测器和温度检测器可以对应的 检测蓄电池的电流、电压和温度值，而对于电流、电压和温度值均有对应的多条采样线采集 数据，可以实现对蓄电池中的多个单体电池进行独立的检测并同时对蓄电池整体进行检 测，从而可以整体对蓄电池进行检测，同时可以实时掌控蓄电池中每个单体电池的状态，实 现实时监测分析蓄电池的状态，以实现延长蓄电池使用寿命、降低维护、维修成本。另外，在 对蓄电池状态评估的过程中，及时对30〇 |进行校正，使得S0C值计算的更加准确，实现更加 精准的监测分析蓄电池的状态。
[0021] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽 管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然 可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替 换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精 神和范围。
【主权项】
1. 一种轨道列车用蓄电池监测装置，其特征在于，包括外壳、处理器和数据采集模块， 所述处理器和所述数据采集模块设置在所述外壳中；所述数据采集模块包括电流检测器、 电压检测器和温度检测器，所述电流检测器、所述电压检测器和所述温度检测器分别与所 述处理器连接；所述电流检测器通过多条电流采样线连接在所述轨道列车用蓄电池的供电 线路上，所述电压检测器通过多条电压采样线连接在所述轨道列车用蓄电池的正负极上， 所述温度检测器通过多条温度采样线连接在所述轨道列车用蓄电池的壳体上。2. 根据权利要求1所述的轨道列车用蓄电池监测装置，其特征在于，所述外壳设置有 多个航空插接头，所述电流采样线、所述电压采样线和所述温度采样线分别插在对应的所 述航空插接头上。3. 根据权利要求1所述的轨道列车用蓄电池监测装置，其特征在于，所述外壳上还设 置有外接通信接口，所述外接通信接口与所述处理器连接。4. 根据权利要求1所述的轨道列车用蓄电池监测装置，其特征在于，所述外壳上设置 有安装口，所述安装口中设置有显示屏，所述显示屏与所述处理器连接。5. -种蓄电池状态评估方法，其特征在于，采用如权利要求1-4任一所述的轨道列车 用蓄电池监测装置，具体方法包括： 步骤一、数据采集，通过电流检测器、电压检测器和温度检测器检测蓄电池的电流值I、 电压值U和温度值T ;步骤二、数据存储，配合时间变化记录，根据步骤一中检测到的电流值、电压值和温度 值； 步骤三、SOC值计算，根据公式 计算目标时刻t时蓄电池的SOC 值； 步骤四、参数校正，对SOCci进行校正； 其中，SOCtl为初始时刻的SOC ; η 1为库伦效率；η 2为充放电效率；c为电池的总容 量；I为检测到的电流值；U为检测到的电压值；T为检测到的温度值。6. 根据权利要求4所述的蓄电池状态评估方法，其特征在于，所述步骤四具体包括： 开路状态SOCji正和放电状态SOC C1修正； 开路状态SOCtl修正具体为：当电池包括开路状态1天以上，如果检测到的电压值U大 于第一设定电压值Ul时，则无需修正SOCtl值；如果检测到的电压值U小于第一设定电压值 Ul并大于第二设定电压值U2时，则当S0CQ>10%时，SOCci修正为10%，当SOC。彡10%时，SOC Q修正值为当前SOCtl值减去5%，SOC ^修正值最低为0 ;如果检测到的电压值U小于第二设定 电压值U2时，当S0CQ> 10%，SOC。修正为5%，当SOC10%时，SOC。修正为0% ; 放电状态SOCtl修正具体为：当检测到的电流值I小于设定电流值II，如果检测到的电 压值U大于第三设定电压值U3时，则无需修正SOCtl值；如果检测到的电压值U小于第三设 定电压值U3时，则当S0CQ>15%时，SOCtl修正为15%，当15%彡SOC。>3%时，SOC tl修正为3%; 当3%彡SOCtl时，SOC。修正为0 ;其中，Ul> U2> U3。
【专利摘要】本发明公开了一种轨道列车用蓄电池监测装置及蓄电池状态评估方法。轨道列车用蓄电池监测装置，包括外壳、处理器和数据采集模块，所述处理器和所述数据采集模块设置在所述外壳中；所述数据采集模块包括电流检测器、电压检测器和温度检测器，所述电流检测器、所述电压检测器和所述温度检测器分别与所述处理器连接；所述电流检测器通过多条电流采样线连接在所述轨道列车用蓄电池的供电线路上，所述电压检测器通过多条电压采样线连接在所述轨道列车用蓄电池的正负极上，所述温度检测器通过多条温度采样线连接在所述轨道列车用蓄电池的壳体上。实现实时监测分析蓄电池的状态，以实现延长蓄电池使用寿命、降低维护、维修成本。
【IPC分类】G01R31/36
【公开号】CN104898067
【申请号】CN201510331602
【发明人】王家捷, 李兆龙, 刘国龙, 秦章, 姚斌, 蒋国定
【申请人】青岛亚通达铁路设备有限公司, 中电科二十二所（青岛）天博信息科技公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月16日
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