專利名稱：電力機車車載蓄電池組充電管理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于充電方法，具體涉及一種電力機車車載蓄電池組充電管理方法。
背景技術(shù)：
蓄電池組是電力機車的備用電源和起動電源，其主要作用包括在降弓狀態(tài)下為機車的控制電路、低溫預(yù)熱電路、輔助壓縮機、照明顯示等低壓電器提供Iiov直流電源，保證機車升弓、投入工作；電力機車運行中，在Iiov控制電源裝置發(fā)生故障時，給控制電路提供電源來維持機車短時故障運行。蓄電池組的良好運行狀態(tài)對于電力機車性能十分重要，必須及時有效地對其進行充電管理，以保證其功能的正常發(fā)揮。目前，電力機車采用閥控式免維護型鉛酸蓄電池，蓄電池組由48個單節(jié)蓄電池串聯(lián)而成。蓄電池組在日常使用時需要對其進行浮充電；當單體蓄電池開路電壓低于2. 10V、 蓄電池組浮充使用時單體電池電壓低于2. 18V或機車進行輔修、小修、中修時需對蓄電池組進行均衡充電。現(xiàn)有電力機車僅采用恒壓方式對蓄電池組進行充電，即通過充電電壓產(chǎn)生單元為蓄電池組提供一個恒定的充電電壓(DCllOV)，其原理框圖見圖1。這種充電方法具有以下缺陷1、蓄電池組長期處于過充電狀態(tài)蓄電池組由48個單節(jié)蓄電池串聯(lián)而成，單節(jié)蓄電池標稱電壓為2. 0V，要求的單節(jié)浮充電電壓為2. 25 2. 27V，因此48節(jié)蓄電池的浮充電電壓為 2. 27x48 = 108. 96V ^ 109V。而現(xiàn)有恒壓充電方式將蓄電池組充電電壓恒定為110V，大于蓄電池組浮充電所需要的109V，使蓄電池組長期處于過充電狀態(tài)，造成電池內(nèi)部壓力增高，排氣頻繁，蓄電池殼體變形，縮短蓄電池使用壽命。2、充電電流過大現(xiàn)有恒壓充電方式不能對充電電流(充電電流曲線見圖幻進行控制。當蓄電池組虧電嚴重(用電時間過長導(dǎo)致蓄電池組端電壓過低)時，在充電初期充電電流過大，從而使得蓄電池組發(fā)熱嚴重，造成蓄電池極板老化、變形等嚴重問題，縮短蓄電池使用壽命。3、不具備車載均衡充電管理功能現(xiàn)有恒壓充電方式僅能實現(xiàn)對蓄電池組的浮充電管理，不具備車載均衡充電管理功能，需定期將蓄電池組從機車上轉(zhuǎn)移到地面專用場地使用地面充電機進行均衡充電。蓄電池組的維護效率低，維護成本高，影響機車的運用。發(fā)明內(nèi)容為解決上述現(xiàn)有蓄電池組充電方法存在的問題，本發(fā)明的目的即是提供一種可避免充電初期充電電流過大、充電電壓可控并可實現(xiàn)在機車上對蓄電池組進行均衡充電的電力機車車載蓄電池組充電管理方法。為實現(xiàn)此目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種電力機車車載蓄電池組充電管理方法，其特征在于為蓄電池組提供可調(diào)的電壓和電流，使蓄電池組(1)在浮充電過程按照恒流-恒壓浮充電方法充電，充電過程包括第一階段為恒流階段，以恒定電流25A對蓄電池組進行充電，充電電壓達到蓄電池組理想浮充電電壓109V后，此階段結(jié)束；第二階段為恒壓階段，以恒定電壓109V對蓄電池組進行充電，充電完成后此階段結(jié)束；(2)在均衡充電過程按照恒流-恒壓均衡充電方法充電，充電過程包括第一階段為恒流階段，以恒定電流25A對蓄電池組進行充電，充電電壓達到蓄電池組理想均衡充電電壓115. 2V后，此階段結(jié)束；第二階段為恒壓階段，以恒定電壓115. 2V對蓄電池組進行充電，充電電流小于 5A后，此階段結(jié)束；第三階段為恒壓階段，以恒定電壓109V對蓄電池組進行充電，充電完成后此階段結(jié)束。采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明能夠最大限度的滿足蓄電池組的充電要求，提高了蓄電池組的使用壽命。同時，用戶可以在機車上對蓄電池組進行均衡充電，不受場地、地面充電機數(shù)量以及繁瑣的吊車作業(yè)的限制，提高了維護效率，節(jié)約了維護成本。


圖1是現(xiàn)有蓄電池組恒壓充電方式的原理框2是現(xiàn)有蓄電池組恒壓充電方式的充電電流曲線圖3是本發(fā)明的恒流-恒壓浮充電曲線圖4是本發(fā)明的恒流-恒壓均衡充電曲線具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進行詳細的說明。本發(fā)明針對車載蓄電池組在機車上使用的特殊環(huán)境并結(jié)合蓄電池組的充電特性， 為蓄電池組提供可調(diào)電壓和電流，使蓄電池組在浮充電和均衡充電時分別采用恒流-恒壓浮充電方法和恒流-恒壓均衡充電方法。恒流-恒壓浮充電方法用于車載蓄電池的日常充電管理，充電過程分為兩個階段第一階段(恒流)調(diào)節(jié)蓄電池組充電電壓，以恒定電流25A對蓄電池組進行充電。隨著充電的進行，充電電壓逐漸上升，待充電電壓達到蓄電池組理想浮充電電壓109V 后，恒流階段結(jié)束。蓄電池組充電初期采用恒流充電，可有效的解決充電電流過大的問題。第二階段(恒壓)以恒定電壓109V對蓄電池組進行充電。隨著充電的進行，蓄電池組電壓逐漸升高，充電電流逐漸下降。充電完成后此階段結(jié)束。恒流-恒壓浮充電曲線如圖3所示。恒流-恒壓均衡充電方法用于車載蓄電池組的均衡充電管理，充電過程分為三個階段第一階段(恒流)調(diào)節(jié)蓄電池組充電電壓，以恒定電流25A對蓄電池組進行充電。隨著充電的進行，充電電壓逐漸上升，待充電電壓達到蓄電池組理想均衡充電電壓 115. 2V后，恒流階段結(jié)束。第二階段(恒壓115. 2V)以恒定電壓115. 2V對蓄電池組進行充電。隨著充電的進行，蓄電池組電壓逐漸升高，充電電流逐漸下降，當充電電流小于5A后，此第二階段結(jié)
束ο第三階段(恒壓109V)以恒定電壓109V對蓄電池組進行充電。充電完成后此階
段結(jié)束。恒流-恒壓均衡充電曲線如圖4所示。
本發(fā)明中為蓄電池組提供可調(diào)電壓和電流的電路為常規(guī)電路，這里不再贅述。
權(quán)利要求
1. 一種電力機車車載蓄電池組充電管理方法，其特征在于為蓄電池組提供可調(diào)的電壓和電流，使蓄電池組(1)在浮充電過程按照恒流-恒壓浮充電方法充電，充電過程包括第一階段為恒流階段，以恒定電流25A對蓄電池組進行充電，充電電壓達到蓄電池組理想浮充電電壓109V后，此階段結(jié)束；第二階段為恒壓階段，以恒定電壓109V對蓄電池組進行充電，充電完成后此階段結(jié)束；(2)在均衡充電過程按照恒流-恒壓均衡充電方法充電，充電過程包括第一階段為恒流階段，以恒定電流25A對蓄電池組進行充電，充電電壓達到蓄電池組理想均衡充電電壓115. 2V后，此階段結(jié)束；第二階段為恒壓階段，以恒定電壓115. 2V對蓄電池組進行充電，充電電流小于5A后， 此階段結(jié)束；第三階段為恒壓階段，以恒定電壓109V對蓄電池組進行充電，充電完成后此階段結(jié)束ο
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電力機車車載蓄電池組充電管理方法。該方法是為蓄電池組提供可調(diào)的電壓和電流，使蓄電池組在浮充電和均衡充電時分別采用恒流-恒壓浮充電方法和恒流-恒壓均衡充電方法。本發(fā)明能夠最大限度的滿足蓄電池組的充電要求，提高了蓄電池組的使用壽命。同時，用戶可以在機車上對蓄電池組進行均衡充電，不受場地、地面充電機數(shù)量以及繁瑣的吊車作業(yè)的限制，提高了維護效率，節(jié)約了維護成本。
文檔編號H01M10/44GK102496748SQ201110381779
公開日2012年6月13日 申請日期2011年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月27日
發(fā)明者付瑩, 代興軍, 李新, 王威 申請人:中國北車集團大連機車車輛有限公司