一种无轨电车车载电池过压保护方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种无轨电车车载电池过压保护方法及装置，其采用的技术方案是：采集车载电池、电网的电压，与基准电压进行比较，判断其是否正常，根据电池、电网不同的电压状态控制发出相应的报警信息，提醒驾驶员电池当前的状态，并控制电池端高压接触器的动作，避免电池过充和过放，对电池进行保护。本发明专利技术原理简单，装置电路经典可靠，成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无轨电车车载储能设备的保护技术，具体涉及一种无轨电车车载电池过压保护方法及装置。
技术介绍
无轨电车是一种通常由接触网供电、电动机驱动，不依赖固定轨道行驶的道路公共交通工具。而在有些地方，无轨电车属于轨道交通的范畴。无轨电车的车身和底盘一般与普通客车相同，但车顶需要安装一对集电杆，用于从接触网的一对架空触线受电并形成电流通路。一般地，无轨电车的集电杆脱线则会失去动力；而装备有动力蓄电池、超级电容器或柴油发电机的双动源无轨电车，则可在未架设接触网的路段实现短途离线行驶。无轨电车电网电压的突变以及电池电压的变化，会影响车辆运行的安全性与可靠性。电池欠压的状态下，如果车辆正好运行至无网压区域，就会造成车辆没有动力源而瘫痪；如果车载充电机在有网压时一直充电，就会造成电池过充而损坏，并且在整个线路运行时，驾驶员根本无法判断网压以及电池电压的状态。因此，必须有一个监测保护装置，实时监测车载储能系统电压，当出现过欠或者过充时，报警提醒驾驶员，并提供及时保护。现有技术方案是通过在驾驶员操作台安装的开关按钮，驾驶员在有电网的区间，操作按钮给电池充电，通过仪表上显示的电池电压判断储能系统是否过欠压，并无报警系统，驾驶员正在行车过程中，不能很直观很明确的得到电压状态，需要在仪表上查看该电压，就会分散注意力，存在安全隐患。因此有必要对现有技术进行改进。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种无轨电车车载电池过压保护方法及装置，通过采集电网电压、车载储能系统电压等信息，与设定的极限值相比较，自动实现过充、过放报警及保护，大大减轻了驾驶员的工作强度，也极大的提高了车辆运行的安全性。本专利技术采用的技术方案是一种无轨电车车载电池过压保护方法，包括以下步骤一、在整个保护装置工作的每个周期开始，先判断电池电压正常与否，如果电池电压正常，则将电池接入整车动力系统；二、如果电池电压不正常，则判断此时的电池状态是否是过压，如果是，则断开充电电路，避免车载充电机给电池继续充电，如没过压，则判断此时网压的状态，网压正常则接入充电电路给电池充电，并发出相应报警声，表示电池电压不正常网压正常；三、如网压不正常，则判断是否需要强制行车，需要则将电池接入动力系统，强制行车一段时间，并发出相应报警声，表示网压不正常且强制行车；四、如不需要强制行车则判断电池电压是否到达极限值，如到达极限值则发出相应的报警声，表示电池电压到达极限值，没达到极限值则发出相应报警声，表示电池电压未到达极限值。所述表示电池电压不正常的报警信号、表示网压不正常的报警信号、表示强制行车的报警信号、表示电池电压到达极限值的报警信号及表示电池电压未到达极限值的报警信号均不一样，方便驾驶员掌握电池状态、网压状态及整车状态。上述各报警信号为频率不同的单音报警信号，或者是直接播报各状态的语音报警信号。进一步地，在声音报警信号的基础上加入光报警信号，驾驶员通过灯管的不同组合来辨别当前电池状态。一种无轨电车车载电池过压保护装置，包括电压采集模块，用于采集电池、电网的实时电压信号，作为电压比较模块的输入连接电压比较模块；基准电压产生模块，用于提供电压比较的基准值，作为电压比较模块的输入连接电压比较模块；电压比较模块，用于将采集到的电池、电网实时电压信号与基准电压信号进行比较，判断采集的电压信号是否正常，并产生一个与采集的电压状态相对应的数字开关量，该开关量输入到逻辑处理模块，所述电压比较模块连接逻辑处理模块；逻辑处理模块，用于分析所述开关量，根据该开关量判断各电压状态及其组合方式，产生不同频率的脉冲信号，控制驱动模块及开关模块的动作，实现报警及自我保护，所述逻辑处理模块连接驱动模块；驱动模块，用于将逻辑处理模块输出的脉冲进行放大，驱动报警模块发出报警信号，所述驱动模块连接开关模块和报警模块；开关模块，用于根据逻辑处理模块输出的脉冲控制电池端高压接触器的通断，对电池进行保护；报警模块，用于发出不同的报警信号，连接所述驱动模块；上述各电路模块均为本领域实现各相应电路功能的普通电路模块。进一步地，所述基准电压模块内部采用可调电阻器，使得基准电压可以修改，进一步扩大其应用范围。再进一步地，所述开关模块为由MOSFET电路组成的开关电路，可输出高低可配置的控制信号，即输出24V或者24V地信号，通过该信号来控制高压接触器的通断，实现保护功能。更进一步地，所述报警信号为不同频率的单音报警信号，或者是直接播报各状态的语音信号。更进一步地，所述驱动模块预留有若干输入输出接口，便于接入光报警信号及其他附加功能模块。本专利技术的有益效果在于本专利技术采用了实时电压检测，信息采集处理、逻辑判断、保护输出等模块功能的电路，电路经典可靠，报警及保护功能可根据实际工况进行匹配，响应及时。通过音频报警减轻了驾驶员的工作强度，也极大的提高了车辆运行的安全性。附图说明图1是本专利技术所述保护方法的原理示意图；图2是本专利技术所述保护装置的模块结构示意图；图3是本专利技术所述开关模块的控制原理示意图。具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式来进一步阐述本专利技术。如图1所示，一种无轨电车车载电池过压保护方法，包括以下步骤一、在整个保护装置工作的每个周期伊始，先判断电池电压正常与否，如果电池电压正常，则不发出报警信号，并将电池接入整车动力系统；二、如果电池电压不正常，则判断此时的电池状态是否是过压，如果是，则断开充电电路，避免车载充电机给电池继续充电，如没过压，则判断此时网压的状态，网压正常则接入充电电路给电池充电，并发出每隔3s响0. 5s的报警声，表示电池电压不正常网压正常；三、如网压不正常，则判断是否需要强制行车，需要则将电池接入动力系统，强制行车一段时间，并发出高低频相间的报警声，表示网压不正常且强制行车；四、如不需要强制行车则判断电池电压是否到达极限值，如到达极限值则发出先长响6s，再每隔Is响0. 5s的报警声，表示电池电压到达极限值，没达到极限值则发出每隔Is响0. 5s的报警声，表示电池电压未到达极限值。上述报警信号可以替换为直接播报状态的语音报警信号，如步骤二中的报警信号为“电池电压不正常网压正常”的语音报警信号。在声音报警的基础上可加入光报警信号，驾驶员可通过灯光的组合辨别此时电池状况。如图2所示，一种无轨电车车载电池过压保护装置，包括电压采集模块，用于采集电池、电网的实时电压信号，作为电压比较模块的输入连接电压比较模块；基准电压产生模块，用于提供电压比较的基准值，作为电压比较模块的输入连接电压比较模块；电压比较模块，用于将采集到的电池、电网实时电压信号与基准电压信号进行比较，判断采集的电压信号是否正常，并产生一个与采集的电压状态相对应的数字开关量，该开关量输入到逻辑处理模块，所述电压比较模块连接逻辑处理模块；逻辑处理模块，用于分析所述开关量，根据该开关量判断各电压状态及其组合方式，产生不同频率的脉冲信号，控制驱动模块及开关模块的动作，实现报警及自我保护，所述逻辑处理模块连接驱动模块；驱动模块，用于将逻辑处理模块输出的脉冲进行放大，驱动报警模块发出报警信号，连接开关模块和报警模块；开关模块，用于根据逻辑处理模块输出的脉冲控制电池端接触器的通断，对电池进行保护，所述开关模块为由MOSFET电路组成的开关电路，可输出高低可配置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吕永宾，蒋时军，席力克，谢斌，王坤俊，张群政，毛懿坪，
申请(专利权)人：湖南南车时代电动汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：