地铁 车辆的DETA蓄电池箱设计
摘要：本文以地铁车辆蓄电池箱为依托，针对卧式胶体密封铅酸蓄电池的特点，提出一种方便蓄电池的维护与检修，满足最终用户需求的蓄电池箱结构。为以后城轨、地铁车辆的蓄电池箱的模块化、标准化、高效化设计提供参考。
关键词：铅酸蓄电池 蓄电池箱 在线监测 模块化
随着我国城市化进程加快，人口和汽车的保有量增加，城市交通问题日益严重。城市轨道交通以运营速度高、运输能力大、运营费用低、安全舒适、对环境影响小等综合优势，在城市交通运输体系中发挥着越来越重要的作用。
蓄电池箱作为城市轨道交通车辆的重要组成部分，是辅助和应急供电设备的心脏，其重要性不言而喻。本文车辆采设计的蓄电池箱，采用的是卧式胶体密封铅酸蓄电池，与立式蓄电池的箱体相比，结构上有较大的区别，因此对此蓄电池箱的设计要求更加严格，本轮将论述蓄电池箱设计中的新型方案。
1蓄电池箱内部排布
1.1蓄电池参数
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系统电压： |
110V DC |
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电池型号及名称： |
DTM-140-3W 型轨道胶体车辆用卧式密封胶体蓄电池 |
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额定电压/单体： |
2V |
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放电起始电压： |
2.10V |
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额定容量： |
140Ah |
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蓄电池数量： |
110V/2.1V≈52 节/组 |
蓄电池箱分2个箱体安装蓄电池，1个箱体安装电气控制及蓄电池在线监测设备。蓄电池组由52个蓄电池单体组成，装于2个箱体内，1个箱体内安装27个蓄电池单体，另一个箱体内安装25个蓄电池单体。蓄电池箱主体结构如图1.2-1所示。
蓄电池单体在每个箱体内以3行4或3行5列的方式排布，蓄电池单体间通过连接片进行连接，蓄电池排布如图1.2-2所示。
图
1.2-1 蓄电池箱
图
1.2-2 蓄电池排布
1.3 蓄电池箱内电气设备组成
蓄电池箱内电气设备主要由如下3部分组成：
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蓄电池间连接条
通过电池间连接条将蓄电池单体正极与负极连接，整个蓄电池串联为统一整体，给车辆负载供电。
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蓄电池在线监测设备
蓄电池在线监测系统，能在线测量、记录并存储蓄电池组车载充电和放电阶段的电压/电流/时间/环境温度，能巡回检测单体电池电压、温度以及内阻；具备MVB接口，可通过MVB总线与车辆连接，从列车控制及监控系统观察蓄电池工作状态；具有超限报警及信号接口，记录参数可以通过串口导出，配合分析软件可打印并生成曲线，便于分析车载充电机工作情况和蓄电池使用运行情况。在线监测系统组成如表1.3-1所示。
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序号 |
名称 |
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1 |
在线监测主控器（带MVB板卡） |
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2 |
电流传感器 |
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3 |
串行通讯电缆组成 |
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4 |
蓄电池快速充放电插头REMA |
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5 |
采样盒 |
表1.3-1在线监测系统组成
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蓄电池控制设备
蓄电池控制设备主要用于车辆对蓄电池供电的开关控制和整流器箱对蓄电池箱的充放电管理。
蓄电池控制箱原理图如图1.3-2所示。
图2.3 蓄电池控制箱原理图
蓄
电池箱控制箱内电器件明细如表1.3-2所示。
2 蓄电池箱内部结构
为了确保卧式蓄电池的装配安全、可靠，对蓄电池箱体进行如下结构设计：
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蓄电池箱体安装可拆卸的蓄电池安装架，使安装架损坏时可维护更换，如图2-1所示。
图2-1
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为了在蓄电池漏电时起到保护作用，装配蓄电池的架子需与箱体骨架绝缘，即在蓄电池安装架上面铺装ABS绝缘板，如图2-2所示。
图2-2
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为了方便蓄电池散热和排出蓄电池漏液，在蓄电池箱下方设置通风孔，如图2-3所示
图2-3
4）蓄电池安装完成后，需安装压条固定蓄电池，压条也为ABS绝缘材料，安装时压紧蓄电池的“耳朵”。
图2-4
3蓄电池箱实物
蓄电池箱实物照片如图3所示：
图3蓄电池箱实物
4 结论
本文以金州至普兰店湾新区城际铁路工程车辆蓄电池箱为依托，针对卧式胶体密封铅酸蓄电池的特点，提出一种方便蓄电池的维护与检修的蓄电池箱结构。目前，此蓄电池箱使用状况良好，可以为以后城轨、地铁车辆的蓄电池箱的模块化、标准化、高效化设计提供参考。