地鐵車輛蓄電池監控系統的應用

李寶璽 孫麗娜

摘 要：蓄電池是當前地鐵車輛中直流電源的一種，是組成地鐵車輛電源系統的重要部分，蓄電池本身的性能好壞會對地鐵車輛的運行穩定性與安全性造成影響。本文對蓄電池的性能參數與使用壽命等性能進行監控、為鋰電池后續裝車的優化和可靠性提供數據支撐兩個方面著手，對地鐵車輛蓄電池監控系統的應用價值展開分析，并在此基礎上對地鐵車輛蓄電池監控系統的應用途徑展開深入研究。

關鍵詞：地鐵車輛;蓄電池;監控系統

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.01.063

0 前言

近年來，隨著社會經濟的不斷發展和科學技術水平的不斷提高，蓄電池作為備用電源之一，在工業領域與民用領域均有著廣泛的應用，地鐵車輛蓄電池監控系統的應用也取得了非常不錯的成效。從當前地鐵車輛蓄電池監控系統應用的實際情況來看，不論是車載系統還是維修車間在對單體蓄電池運行狀態監控方面還較為欠缺，而地鐵車輛蓄電池監控系統的靈活應用，可以為車輛的穩定運行提供保障。

1 地鐵車輛蓄電池監控系統的應用價值

從地鐵車輛蓄電池監控系統的應用現狀來看，地鐵車輛中大多需要安裝容量足夠的蓄電池組，將其作為DC110V輔助電源，這樣可以在升弓受電或者在應急情況下保障車輛的正常運行。一般情況下，地鐵車輛處于緊急情況下時，應急通風的要求至少需要保證在90分鐘以上[1]，而其他部分的用電要求也需要保持在2小時以上，這些用電主要涉及到應急照明用電、應急顯示用電、應急開關門用電、維修用電、通訊通電以及控制用電等等。地鐵車輛蓄電池監控系統的應用價值主要體現在以下幾個方面：

第一，由于地鐵車輛運行里程相對較長，加上地鐵車輛的運行速度大多較快，所以直接導致了安裝在車輛底部的蓄電池組自身性能被提出更高的要求。而地鐵車輛的運行環境以及溫度等基本工況較為惡劣，這種情況會進一步加劇蓄電池性能劣化的速度，嚴重時甚至會造成地鐵車輛蓄電池整組電池發生失效，極端情況甚至會引發燃燒等運行安全問題。為了提高地鐵車輛運行的安全性與穩定性，地鐵車輛蓄電池監控系統的設計與應用，在實現對蓄電池組的監控以及對蓄電池性能參數、使用壽命等性能的監控方面具有重要意義。

第二，為了有效應對當前地鐵車輛蓄電池中蓄電池組的輕量化、無污染、長壽命等各個方面存在的問題，鋰電池的出現以及應用逐漸引起人們的關注。從現階段鋰電池的應用來看，鋰電池在地鐵車輛蓄電池組上裝車以及運用考核，需要充分考慮到地鐵車輛自身的運行安全性。與此同時，由于鋰電池在地鐵車輛上的應用具有一定的不確定性，因此結合實際情況開發設計一種地鐵車輛蓄電池監控系統，除了可以隨時監控鋰電池的性能參數以及使用壽命等一系列性能外，還可以及時發現鋰電池在地鐵車輛應用過程中可能存在的問題，以此來為鋰電池后續裝車性能的優化以及自身可靠性的提升提供科學的數據支撐。

2 地鐵車輛蓄電池監控系統的應用途徑

2.1 地鐵車輛蓄電池監控系統的組成及其應用特征

地鐵車輛蓄電池監控系統主要包括電池數據采集設備、數據顯示設備、數據傳輸設備以及數據控制中心幾個重要組成部分。其中蓄電池監控系統中包括的電池數據采集設備，主要被用來進行對蓄電池組相關電池參數信息的實時采集，并在此基礎上將采集到的電池參數信息傳輸到相應的數據顯示設備上;而蓄電池監控系統中的數據顯示設備，被用來顯示相關的蓄電池組內的電池參數信息;數據傳輸設備可以將采集設備或者數據顯示設備中的參數信息，向著系統內部的數據控制中心進行傳遞;地鐵車輛蓄電池監控中心中的數據控制中心，主要是對數據傳輸設備傳輸而來的電池參數信息實施必要的分析與統計，以此來明確蓄電池組電池參數對于地鐵車輛蓄電池監控系統中電池衰退的變化規律。除此之外，地鐵車輛蓄電池監控系統中還涉及到自檢模塊，比如電池數據采集設備中的自檢模塊等。主要承擔著對數據采集設備內各個部件對自檢任務，同時將自檢結果傳輸到系統內部相同的數據顯示設備中[2]。

2.2 感煙和感溫傳感器的應用

感煙和感溫傳感器是地鐵車輛蓄電池監控系統中的重要組成部分，主要是被用于煙霧濃度以及溫度的實時監測，同時將檢測到的數據信息傳輸給控制中心。此外，感煙與感溫傳感器在地鐵車輛蓄電池監控系統中，可以通過實時監控蓄電池組的過充、過熱以及均衡控制等方式，保證地鐵車輛蓄電池監控系統的穩定效果。一些時候，感煙和感溫傳感器裝置還會被用在數據信息傳輸以及數據顯示設備的監測方面。地鐵車輛蓄電池監控系統的應用具有以下效果：地鐵車輛蓄電池監控系統可以借助數據顯示設備，詳細的了解到蓄電池組的電池參數信息，有利于幫助工作人員能夠快速發現蓄電池組可能存在的故障信息，從而進一步提升地鐵車輛運行的安全性與穩定性。

2.3 地鐵車輛蓄電池監控系統的應用設計

由于蓄電池或者蓄電池充電機本身的性能問題，會在一定程度上加大地鐵車輛蓄電池監控系統的應用風險，所以為了有效保證地鐵車輛蓄電池監控系統的應用效果，避免蓄電池對地鐵車輛運行的安全性與穩定性造成影響，需要在充分掌握蓄電池系統結構與功能的基礎上，保證地鐵車輛蓄電池監控系統應用設計的合理性與科學性。比如：在蓄電池系統設計環節中，可以結合實際情況合理設置蓄電池自動檢測裝置，該檢測裝置需要從第一節電池開始，逐漸向蓄電池組實施電壓數據采集，并借助滑動濾波等軟件算法，進一步提升電壓采集的精度，保證地鐵車輛蓄電池監控系統應用的可靠性。

3 總結

綜上所述，地鐵車輛蓄電池監控系統的應用，在保障地鐵列車安全穩定運行方面發揮著重要作用，為了可以充分發揮出地鐵車輛蓄電池監控系統的實際作用，需要結合地鐵車輛運行的實際情況，從地鐵車輛蓄電池監控系統的組成和應用特征、感煙和感溫傳感器的應用以及地鐵車輛蓄電池監控系統的應用設計幾個方面進行綜合考慮。只有切實提高對地鐵車輛蓄電池監控系統的認識，才能更好的提升應用效果。

參考文獻：

[1]韓克，余劍生，羅永通.光伏蓄電池電壓監控系統仿真與應用[J].實驗技術與管理，2018，35（01）：136-139.

[2]邱曉歡.一種地鐵車輛蓄電池組檢測與維護裝置的開發與實現[J].南方職業教育學刊，2014，4（04）：12-14.