[发明专利]一种电池混动控制装置及供电管理系统、轨道车辆

说明书

本发明公开一种电池混动控制装置及供电管理系统、轨道车辆，该电池混动控制装置包括控制单元以及可供电至用电负载的金属空气燃料电池和锂电池，所述控制单元根据所述金属空气燃料电池和所述锂电池的状态信息，输出启动信号至所述金属空气燃料电池或所述锂电池的控制端，其中，所述金属空气燃料电池包括并联设置的多个。优选地，还包括设置在所述金属空气燃料电池的输出端与所述锂电池之间的DC‑DC变换器，所述DC‑DC变换器包括并联设置的多个。通过电池混动控制装置的优化，能够有效兼顾负载功能需要及系统运行可靠性的提高。

技术领域

本发明涉及轨道交通电源控制技术领域，具体涉及一种电池混动控制装置及供电管理系统、轨道车辆。

背景技术

金属空气燃料电池是一种新型高能化学电源。以铝空燃料电池为例，它以铝合金为负极，空气电极为正极，中性或碱性水溶液为电解液，电池运行过程中通过消耗铝合金负极和空气中的氧气对外输出电能。铝空燃料电池具有能量密度大，质量轻，无污染，可靠性高，寿命长等优点。

现有技术中，用于轨道车辆的铝空气燃料无法满足负载及时响应的要求，同时也无法可靠满足负载启动时瞬间大功率输出的负载特性要求。

有鉴于此，亟待针对金属空气燃料电池与锂电池的混动控制技术提供创新解决方案，在满足负载及时响应要求的基础上，得以提高系统的可靠性。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种电池混动控制装置及供电管理系统、轨道车辆，通过电池混动控制装置的优化，能够有效兼顾负载功能需要及系统运行可靠性的提高。

本发明提供的电池混动控制装置，包括控制单元以及可供电至用电负载的金属空气燃料电池和锂电池，所述控制单元根据所述金属空气燃料电池和所述锂电池的状态信息，输出启动信号至所述金属空气燃料电池或所述锂电池的控制端，其中，所述金属空气燃料电池包括并联设置的多个。

优选地，还包括设置在所述金属空气燃料电池的输出端与所述锂电池之间的DC-DC变换器，所述DC-DC变换器包括并联设置的多个。

优选地，所述金属空气燃料电池和所述锂电池中，所述锂电池为优先供电电源；所述控制单元以所述锂电池的荷电量小于第一预设阈值为第一判断条件，输出启动指令至所述金属空气燃料电池的控制端，所述金属空气燃料电池为用电负载供电且为锂电池充电。

优选地，所述控制单元以所述锂电池的荷电量高于第二预设阈值为第二判断条件，输出功率限制指令至所述DC-DC变换器的控制端。

优选地，根据所述功率限制指令，所述金属空气燃料电池的输出功率与用电负载供电功率一致。

优选地，所述控制单元以至少一个所述金属空气燃料电池故障和/或过温为第三判断条件，输出功率调节指令至所述DC-DC变换器的控制端。

优选地，所述控制单元以至少一个所述金属空气燃料电池故障或至少一个所述DC-DC变换器故障为第四判断条件，输出切断指令至相应的故障对象控制端。

优选地，所述控制单元以至少一个所述金属空气燃料电池故障或至少一个所述DC-DC变换器故障为第四判断条件，还输出功率限制指令至所述DC-DC变换器的控制端。

本发明还提供一种供电管理系统，包括市电供电线路，还包括如前所述的电池混动控制装置，所述金属空气燃料电池、所述锂电池和所述市电供电线路中，所述市电供电线路为优先供电电源。

本发明还提供一种包括如前所述供电管理系统的轨道车辆。