[发明专利]一种轨交列车牵引用车载锂电池储能系统

说明书

本发明提供一种轨交列车牵引用车载锂电池储能系统，包括动力锂电池、电池管理单元（BMU）、电池安全管理单元（SCU）、远程安全监控单元（RSCU）、高压电气件等装置。电池管理单元中的底层电子控制单元（LECU）采集电池信息并对电池进行均衡管理；电池控制单元（BCU）根据电池信息对系统进行控制。电池安全管理单元校验电池控制单元及底层电子控制单元上传信息，并在电池控制单元出现管理失效时对其重启，若仍失效则上报一级故障。远程安全监控单元中的通信网关接收电池组管理系统上传的信息交由显示屏显示，并通过显示屏配置的远程监控模块将数据发送至服务器。本发明能够实现列车在无电区的牵引使用，通过三重安全管理有效保证系统的安全可靠运行。

技术领域

本发明涉及轨交列车用牵引动力技术领域，尤其涉及一种用于轨交列车牵引的锂电池储能系统技术。

背景技术

随着城市的发展，城市人口越来越多，轨道交通对城市的重要性也越来越大。轨道交通车辆承载了城市人口运输的大部分压力，而随着车辆运行时间的增长，轨交车辆的故障率也呈上升态势。传统的模式下，在列车发生故障后，需要轨道内的列车清空，牵引列车驶入轨道将故障列车牵引出运行线路。这种救援模式救援时间较长，且容易发生乘客进入隧道、乘客砸窗等意外事件，造成较大的经济损失，带来较大的社会影响。

为了有效降低列车运行故障带来的社会影响和经济损失，人们提出采用车载超级电容储能系统为列车提供牵引能量，在列车故障时，通过车载超级电容储能系统牵引列车至站台进行人员疏散。但是超级电容所能存储的电能较低，且超级电容体积和重量都比较大，车载的超级电容储能系统无法为车辆长距离运行提供足够的能量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种轨交列车牵引用车载锂电池储能系统，用于列车在故障下的紧急牵引，将列车牵引至站台进行人员疏散，同时系统可以为列车在无电区域行驶提供能量。系统具有更高的能量密度，更小的体积，并且通过安全管理单元、远程安全管理单元的管理增加了系统的安全可靠性，为系统在轨交列车上的规模应用提供了可能，有效解决了列车在无电区不能长距离运行的技术问题。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供一种轨交列车牵引用车载锂电池储能系统，其中包含：

串并联多个动力锂电池形成的电池模块组，接入车载锂电池储能系统的电气回路中，作为能量存储输出单元；

电池控制单元，对车载锂电池储能系统中其他单元向其上传的信息进行处理整合，并接收外部列车向其发出的硬线信号，通过运行系统控制策略来对车载锂电池储能系统进行控制；

MVB模块，实现电池控制单元与外部列车的通信；

多个底层电子控制单元，各自采集与之相应的动力锂电池的电池信息，对电池信息运算处理后进行电池的均衡管理，并将电池信息发送给电池控制单元进行处理整合；

主接触器，接入所述电气回路中；电池控制单元控制所述主接触器吸合时，电气回路接通使电池模块组能够进行充放电，或者电池控制单元控制所述主接触器断开时，电气回路断开。

优选地，所述车载锂电池储能系统进一步包含DC-DC模块，接收外部列车输入的直流电源给电池控制单元供电；

所述DC-DC模块包含两路DC-DC电压模块，在正常工作时各分担50%的负载；

每个所述DC-DC电压模块设置的电源输出端配置有二极管；

每个所述DC-DC电压模块设置的状态输出端，将该DC-DC电压模块的状态信息发送给电池控制单元；

任意一个DC-DC电压模块异常时，异常的DC-DC电压模块被切除，并传送故障信号给电池控制单元；未故障的DC-DC电压模块以全部功率输出。