Page 61 - 电力与能源2022年第六期

宫 明: 运行环境下电力机车上的蓄电池组均衡和在线测试技术 5 3
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5 机车蓄电池在线测试

运行中的电力机车上的蓄电池在线测试系统
需要对电池组及其各个单体电池进行 24h 不间
断、 自适应的实时检测和计算分析, 并实时报告打
印测试结果提供给机车电气运维人员备查。报告
内容包括对蓄电池组中单体电池的温度、 电压和电
流以及内阻变化实时测试计算和分析, 通过电池编
号可逐级对单体电池计算得出蓄电池所处的状态
图 5 电池组电压均衡示意框图
和蓄电池组当前的电流幅值。因此, 在线测试系统
统预设优先平衡旁路电流, 可达到0.6A 以上, 防
就是通过对蓄电池实时检测到的数据展开工作的。
止过充, 实现保护电池的目的。
电力机车蓄电池组内阻( R=U / I ) 的在线测试
( 3 )采用放电方法: 主要目的是查看机车蓄
解决方案具体如下。对于组合式单体电池采用直
电池组放电特性, 观察电池内阻的变化和剩余放
流放电内阻测试方法, 如图6所示。该方法是在正
电容量( 放电策略中均衡要求关闭)。
常情况下直流放电方法上将运行的电池组分为几
4 机车上 48 节 2V 蓄电池组均衡实际效 个小的组合体, 对每个组合体电池进行秒计放电并
果对比 自适应进行内阻测试, 电池组中的小组合体节数一
定要小于电池组的总节数, 此时充电机所出现的浮
表 1 和表 2 分别是均衡启动前后电力机车蓄 充电流可忽略不计 [ 1-2 ] , 从而可精准采集, 电池组中

电池组电压检测数据的比较, 机车上的蓄电池组
的小组合体端电压U 较低、 电流I 较小, 对电池本
总共有 48 节 240AH / 2V 单体电池组成。均衡
身所带来的功率消耗、 发热量问题可忽略不计。
启动前蓄电池组2V 电池的最大电压差为Umax-
Umix=2.429-2.219=239mV , 在系统启动均衡
后其蓄 电 池 组 2 V 电 池 的 最 大 差 压 为 U' max -
U' mix=2.316-2.303=13mV 。通过数据比较,
图 6 组合式单体直流放电内阻测试示意图
证明了均衡技术方法的有效性。
表 1 电力机车蓄电池组没有均衡所检测的电压数据

序号 电压 / V 序号 电压 / V 序号 电压 / V 序号 电压 / V 序号 电压 / V 序号 电压 / V
01 2.249 02 2.239 03 2.379 04 2.266 05 2.421 06 2.429
07 2.421 08 2.230 09 2.420 10 2.277 11 2.419 12 2.426
13 2.239 14 2.226 15 2.256 16 2.210 17 2.225 18 2.407
19 2.414 20 2.292 21 2.217 22 2.377 23 2.247 24 2.216
25 2.221 26 2.219 27 2.265 28 2.221 29 2.241 30 2.372
31 2.410 32 2.419 33 2.252 34 2.302 35 2.230 36 2.426
37 2.420 38 2.417 39 2.402 40 2.394 41 2.381 42 2.399
43 2.223 44 2.240 45 2.407 46 2.421 47 2.416 48 2.408
表 2 电力机车蓄电池组启动均衡后所检测的电压数据
序号 电压 / V 序号 电压 / V 序号 电压 / V 序号 电压 / V 序号 电压 / V 序号 电压 / V
01 2.313 02 2.313 03 2.314 04 2.309 05 2.314 06 3.140
07 2.312 08 2.311 09 2.304 10 2.310 11 2.303 12 2.313
13 2.309 14 2.311 15 2.309 16 2.312 17 2.311 18 2.311
19 2.305 20 2.309 21 2.310 22 2.313 23 2.313 24 2.313
25 2.315 26 2.312 27 2.312 28 2.315 29 2.312 30 2.315
31 2.314 32 2.316 33 2.312 34 2.313 35 2.313 36 2.315
37 2.314 38 2.311 39 2.314 40 2.313 41 2.311 42 2.314
43 2.314 44 2.311 45 2.308 46 2.310 47 2.313 48 2.310
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