申请/专利权人：中车长春轨道客车股份有限公司

申请日：2021-12-23

公开（公告）日：2024-04-23

公开（公告）号：CN114228752B

主分类号：B61C3/02

分类号：B61C3/02;B60L1/00;B60L53/20;B60L58/10;H02J3/32;H02J9/04

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.23#授权;2022.04.12#实质审查的生效;2022.03.25#公开

摘要：一种适用于虚拟轨道导向列车的储能系统，其特征在于：包括钛酸锂电池模组、隔离开关、熔断器、电流传感器、电压传感器、绝缘检测模块、主接触器、双向DCDC模块、预充电接触器、预充电电阻、低压隔离开关、DCDC、后备电源、低压熔断器、ON位接触器、启动位接触器和电池管理模块，其中钛酸锂电池模组为电能存储单元，通过双向DCDC模块实现能量在单一回路中的双向流动，通过DCDC实现高压向低压的转换，通过后备电源实现储能系统的初始启动，通过电池管理模块实现对储能系统充电和放电的管理。本发明在储能系统中增加了双向DCDC、DCDC以及后备电源等硬件，通过电池管理模块和接触器等软件和硬件的结合解决了背景技术中存在的所有问题，提升了储能系统的电气集成性能，提升了虚拟轨道导向列车的综合性能。

主权项：1.一种适用于虚拟轨道导向列车的储能系统，其特征在于：包括高压主电路模块、低压电路模块和电池管理模块三部分；所述的高压主电路模块包括钛酸锂电池模组、隔离开关、熔断器、电流传感器、电压传感器、绝缘检测模块、主接触器、双向DCDC模块、预充电接触器、预充电电阻，其中：钛酸锂电池模组：通过钛酸锂电池的串联和并联方式，提升模组的容量和电压，实现电能和化学能的转化；隔离开关、熔断器：实现对主电路在出现短路、过载、过流、过热故障工况下的断路保护，并将隔离开关状态发送给电池管理系统；电流传感器、电压传感器：获取储能系统主电路的电流和电压信息并发送给电池管理模块，实现对储能系统的状态感知和充放电控制；绝缘检测模块：为储能系统提供绝缘检测功能；主接触器、双向DCDC模块：构成储能系统充放电主回路，为列车提供高压电源和充电路径；预充电接触器、预充电电阻：在储能系统放电时实现预充电功能，保护高压负载；所述的低压电路模块包括低压隔离开关、DCDC、后备电源、低压熔断器、ON位接触器、启动位接触器，其中：低压隔离开关和低压熔断器：实现对低压电路模块在出现短路、过载、过流、过热故障工况下的断路保护，并将隔离开关状态发送给电池管理系统；DCDC:将钛酸锂电池模组输出电压等级降低，实现电压等级的转换,为列车低压负载提供低压电源；后备电源：为列车提供持续供电电源，满足控制系统的启动要求，在实现储能系统的工作后，通过储能系统对其充电；ON位接触器、启动位接触器：将低压电源输出到ON位负载、ACC位负载和点火位；高压主电路模块分别连接电池管理模块和低压电路模块；高压主电路模块通过电池管理模块读取高压主电路模块内部的电压传感器的电压和电流传感器的电流，判断储能系统的工作状态，并根据充放电阈值与电流和电压的具体数值，驱动其内部的双向DCDC模块的电流方向，实现储能系统利用同一回路进行充电和放电功能，为储能系统提供能量和能量传输路径，并为高压负载提供电源；电池管理模块通过检测传感器状态控制能量的传输方向；低压电路模块利用其内部的后备电源为电池管理系统提供电源并启动储能系统，在储能系统进入工作状态后利用其内部的DCDC为所述的后备电源充电和为低压负载提供电源，确保后备电源始终处于满电量；所述的电池管理模块执行下面的流程：1）列车未工作，当电流小于20A，电压大于400V时，不需要充电；2）列车未工作，当电流小于20A，电压小于400V时，需要充电；3）列车放电过程，当电流大于20A，电压400V到750V时，不需要充电；4）列车放电过程，当电流大于20A，电压小于400V时，需要充电；5）列车充电过程，当电流大于20A，电压大于750V时，不需要继续充电；6）列车充电过程，当电流大于20A，电压400V到750V需要继续充电。

全文数据：

权利要求：

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