高速动车组SSB蓄电池供电保护控制逻辑优化

2025-11-12 19:47:20

1.导言

CRH380动车组为16编组方式，共分为4个牵引单元，每个牵引单元为2动2拖，持续运转速度为350km/h。牵引变流器中心直流环节为ACU供给DC3000V供电电压。ACU输出440V、60HZ交流电供给给中压负载和充电机，充电机为低压DC110V负载供电，当充电机不作业时，列车低压负载由蓄电池供电。

高速动车组低压供电系统首要包括牵引操控单元、制动操控单元、辅佐变流器、充电机操控单元、空调操控单元、列车照明等；当列车处于高压供电工况时，低压供电系统由列车充电机供给DC110V供电。当列车主断断开，或者充电机故障时，低压供电系统直接由蓄电池进行供电。列车直接由蓄电池供电工况时，为了防止蓄电池过度放电，列车网络操控系统需操控低压供电设备是否继续作业，以对蓄电池进行维护。

2.高速动车组现有蓄电池供电维护计划

列车网络对蓄电池进行分级维护，维护等级与本列车的蓄电池电压有关。在蓄电池放电过程中其电压逐渐减小，当电压小到必定程度时（如3型车为100V），中心操控单元通过切除必定负载来实现对蓄电池的维护。随着蓄电池电压的下降，维护等级不断进步，中心操控单元切除的110V负载也随之加多，当本列车的蓄电池电压降到限定值的最小值时，蓄电池维护等级为最高级，中心操控单元切除包括牵引操控单元、辅佐操控单元、充电机操控单元等一切重要负载。

列车网络依照蓄电池电压值对蓄电池进行维护的一起，还通过蓄电池作业时刻对其进行维护办理。按作业时刻进行维护的模式与电压维护模式类似，在蓄电池作业开端计时后，假如作业时刻到达额定值之后，中心操控单元开端切除蓄电池的110V负载，随着蓄电池作业时刻延伸，中心操控单元切除的负载也相应添加，直到作业时刻到达最大值后，中心操控单元将切除110V的一切负载。

3.现有蓄电池供电维护计划缺陷

蓄电池放电特性受蓄电池所在的环境温度影响较大。在必定温度范围内，蓄电池所在的环境温度越高，放电时刻越长，蓄电池所在的环境温度越低，放电时刻越短。

假如动车组在北方低温环境，蓄电池放电时刻较短。蓄电池供电维护依照现有操控战略，在蓄电池供电到达必定时刻时开端减载，可能会触发蓄电池电压维护或引起蓄电池欠压。对蓄电池有危害。

假如动车组在南方高温环境，蓄电池放电时刻较长。蓄电池供电维护依照现有操控战略，在蓄电池供电到达必定时刻时开端减载，可能会使蓄电池运用功率下降，一起下降动车组的舒适功能。

4.蓄电池供电维护计划优化

列车网络通过蓄电池的电压和蓄电池的供电时刻对蓄电池进行维护。其间蓄电池的供电时刻受外部温度环境影响较大。需根据蓄电池特性对蓄电池供电时刻进行准确操控。

列车网络通过核算蓄电池电压和蓄电池供电时刻，对DC110V负载进行切除操控，二者维护等级相同，只要其间之一条件满足时，即执行负载切除作业。蓄电池供电维护操控流程图如图1所示：其间蓄电池电压U1、U2、…Un为实践测量的蓄电池电压U，T1、T2、…Tn为蓄电池供电时刻T，负载A、B指网络操控的DC110V负载。当列车处于蓄电池供电工况时，整列DC110V负载中如照明、乘客插座等负载均不作业或减载作业，因而蓄电池维护计划中，蓄电池作业时刻条件最容易满足。蓄电池作业时刻对蓄电池维护影响较大，需严格核算。

其间蓄电池作业时刻T1、T2、…Tn（切除负载时刻T）断定流程图2所示：

作者简介：张豪杰（1984-），男，河北唐山人，硕士研究生，工程师。

其间T（低温）、T（常温）、T（高温）为根据蓄电池特性获得的参数。不同规格蓄电池特性不尽相同。参数需做调整。

5.结论

本文提出一种新的蓄电池供电维护操控计划，该计划添加根据蓄电池所在环境温度对蓄电池放电时刻的影响，调整蓄电池供电减载时刻。进步蓄电池的使用功率，一起有用维护蓄电池。