一种列车及基于新能源电池的供电电路的制作方法

1.本技术涉及设备供电技术领域，特别是涉及一种列车及基于新能源电池的供电电路。


背景技术：

2.现代新能源技术在飞速发展，其中的新能源电池例如锂电池具有能量密度高、重量轻、环保的优点，因此，越来越多的轨道交通列车采用新能源电池作为列车的直流能量来源。但新能源电池的特性与传统的碱性或者酸性电池的特性有很大的不同，当新能源电池供电的负载突然投入时会产生较大的冲击电流，可能会对新能源电池造成危害，降低新能源电池的使用寿命。


技术实现要素：

3.本技术的目的是提供一种列车及基于新能源电池的供电电路，在负载投入时由于预充电电压的稳压性能，可以避免产生冲击电流，避免了冲击电流对新能源电池造成的危害，提高了新能源电池的使用寿命。
4.为解决上述技术问题，本技术提供了一种基于新能源电池的供电电路，包括依次连接的新能源电池、充电模块及整车上电可控开关，所述整车上电可控开关还与负载连接，还包括：
5.第一端与所述充电模块及整车上电可控开关的连接公共端连接，第二端接地的预充电电容；
6.分别与所述充电模块及延时控制模块连接的控制模块，用于在接收到上电指令时控制所述充电模块闭合，以使所述新能源电池通过所述充电模块为所述预充电电容预充电，还控制延时控制模块开始计时；
7.与所述整车上电可控开关连接的所述延时控制模块，用于在计时到达预设时间时控制所述整车上电可控开关闭合，以使所述新能源电池通过所述充电模块及所述整车上电可控开关为所述负载充电。
8.优选地，所述控制模块包括：
9.处理器供电电路；
10.设置于所述处理器供电电路上的蓄电池激活可控开关；
11.与所述蓄电池激活可控开关连接的上电控制模块，用于在接收到上电指令时控制所述蓄电池激活可控开关闭合，以使所述处理器供电电路为电池处理器供电，还控制延时控制模块开始计时；
12.与所述上电控制模块连接的所述电池处理器，用于在上电后控制所述充电模块闭合。
13.优选地，所述蓄电池激活可控开关为蓄电池激活继电器，所述延时控制模块为整车上电延时继电器，所述整车上电可控开关为整车上电接触器；
14.所述上电控制模块包括唤醒可控开关，用于在接收到上电指令时闭合；
15.所述唤醒可控开关的第一端与电源正端连接，第二端分别与所述蓄电池激活继电器的线圈的第一端及所述整车上电延时继电器的线圈的第一端连接，所述蓄电池激活继电器的线圈的第二端及所述整车上电延时继电器的线圈的第二端均与电源负端连接，所述蓄电池激活继电器的常开触点设置于所述处理器供电电路上，用于在所述蓄电池激活继电器的线圈得电时闭合；
16.所述整车上电延时继电器的常开触点的第一端与电源正端连接，第二端通过所述整车上电接触器的线圈与电源负端连接，用于在所述整车上电延时继电器的线圈得电时长达到预设预设时间时闭合；
17.所述整车上电接触器的常开触点的第一端分别与所述充电模块及所述预充电电容连接，第二端与负载连接，用于在所述整车上电接触器的线圈得电时闭合。
18.优选地，所述唤醒可控开关为唤醒继电器；
19.所述上电控制模块还包括唤醒指令开关，用于在接收到上电指令时闭合，所述上电指令为脉冲指令；
20.所述唤醒指令开关的第一端与电源正端连接，第二端与所述唤醒继电器的线圈的第一端连接，所述唤醒继电器的线圈的第二端与电源负端连接；
21.所述唤醒继电器的常开触点的第一端与电源正端连接，第二端分别与所述唤醒指令开关的第二端、所述蓄电池激活继电器的线圈的第一端及所述整车上电延时继电器的线圈的第一端连接。
22.优选地，还包括：
23.第一端分别与所述唤醒指令开关的第二端及所述唤醒继电器的第二端连接、第二端与所述唤醒继电器的第一端连接的休眠指令开关，用于在接收到休眠指令时断开，所述休眠指令为脉冲指令。
24.优选地，所述新能源电池为锂电池。
25.优选地，所述充电模块包括并联连接的预充电模块及主供电模块，其中的一个并联连接公共端与所述新能源电池的输出端连接，另一个并联连接公共端分别与所述预充电电容及所述整车上电可控开关连接；
26.所述预充电模块包括串联连接的预充电可控开关和限流电阻；
27.所述主供电模块包括主供电可控开关；
28.所述控制模块具体用于在接收到上电指令时控制所述预充电可控开关闭合并控制延时控制模块开始计时，在所述预充电电路预充电完成时控制所述预充电可控开关断开且控制所述主供电可控开关闭合。
29.优选地，所述预充电可控开关为预充电接触器，所述主供电可控开关为主接触器。
30.为解决上述技术问题，本技术还提供了一种列车，包括如上述所述的基于新能源电池的供电电路。
31.本技术提供了一种列车及基于新能源电池的供电电路，包括新能源电池、充电模块、预充电电容、整车上电可控开关、控制模块及延时控制模块，控制模块在接收到上电指令时会控制新能源电池通过充电模块为预充电电容预充电，并控制延时控制模块开始计时，延时控制模块计时到达预设时间时会控制整车上电可控开关闭合，可以实现在预充电
电容预充电完成后新能源电池再为负载供电，在负载投入时由于预充电电压的稳压性能，可以避免产生冲击电流，避免了冲击电流对新能源电池造成的危害，提高了新能源电池的使用寿命。
附图说明
32.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
33.图1为本技术提供的一种基于新能源电池的供电电路的结构示意图；
34.图2为本技术提供的另一种基于新能源电池的供电电路的结构示意图。
具体实施方式
35.本技术的核心是提供一种列车及基于新能源电池的供电电路，在负载投入时由于预充电电压的稳压性能，可以避免产生冲击电流，避免了冲击电流对新能源电池造成的危害，提高了新能源电池的使用寿命。
36.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
37.请参照图1，图1为本技术提供的一种基于新能源电池的供电电路的结构示意图。
38.该供电电路包括依次连接的新能源电池1、充电模块2及整车上电可控开关k1，整车上电可控开关k1还与负载连接，还包括：
39.第一端与充电模块2及整车上电可控开关k1的连接公共端连接，第二端接地的预充电电容c；
40.分别与充电模块2及延时控制模块r3连接的控制模块3，用于在接收到上电指令时控制充电模块2闭合，以使新能源电池1通过充电模块2为预充电电容c预充电，还控制延时控制模块r3开始计时；
41.与整车上电可控开关k1连接的延时控制模块r3，用于在计时到达预设时间时控制整车上电可控开关k1闭合，以使新能源电池1通过充电模块2及整车上电可控开关k1为负载充电。
42.本技术中，新能源电池1、充电模块2、整车上电可控开关k1及负载串联连接，充电模块2和整车上电可控开关k1之间还设置有预充电电容c，控制模块3分别与充电模块2及延时控制模块r3连接。
43.控制模块3在接收到上电指令后，控制充电模块2闭合及控制延时控制模块r3开始计时，充电模块2闭合后，新能源电池1通过充电模块2为预充电电容c预充电，延时控制模块r3在计时到达预设时间后控制整车上电可控开关k1闭合，则此时新能源电池1通过充电模块2、整车上电可控开关k1为负载供电。
44.在实际应用中，可以设置延时控制模块r3的延时时间大于预充电电容c的预充电
时间，这样，在整车上电可控开关k1闭合时，预充电电容c已经预充电完成，负载投入时，由于预充电电容c的稳压功能，可以避免产生冲击电流，避免了冲击电流对新能源电池1造成的危害，提高了新能源电池1的使用寿命。
45.还需要说明的是，本技术中的上电指令可以为脉冲指令，脉冲指令可以是人工发送的指令，也可以是信号系统发送的指令，本技术在此不作特别的限定。可见，本技术提供的供电电路可以适用于非全自动列车，也可以适用于全自动列车。
46.还需要说明的是，这里的预充电电容c可以单独设置，也可以复用列车的充电机中已有的符合要求的电容，本技术在此不作特别的限定。
47.请参照图2，图2为本技术提供的另一种基于新能源电池1的供电电路的结构示意图。
48.在上述实施例的基础上：
49.作为一种优选地实施例，控制模块3包括：
50.处理器供电电路31；
51.设置于处理器供电电路31上的蓄电池激活可控开关r2；
52.与蓄电池激活可控开关r2连接的上电控制模块，用于在接收到上电指令时控制蓄电池激活可控开关r2闭合，以使处理器供电电路31为电池处理器32供电，还控制延时控制模块r3开始计时；
53.与上电控制模块连接的电池处理器32，用于在上电后控制充电模块2闭合。
54.具体地，上电控制模块在接收到上电指令时控制蓄电池激活可控开关r2闭合，以便处理器供电电路31接通，开始为电池处理器32供电，电池处理器32在上电后会控制充电模块2闭合，此时新能源电池1通过充电模块2为预充电电容c预充电；在整车上电可控开关k1闭合后，新能源电池1通过充电模块2、整车上电可控开关k1为负载供电。
55.上电控制模块在接收到上电指令后还会控制延时控制模块r3开始计时，以便在延时控制模块r3在计时到达预设时间时控制整车上电可控开关k1闭合，新能源电池1通过充电模块2及整车上电可控开关k1为负载充电。
56.可见，本技术中，上电控制模块在接收到上电指令时通过控制蓄电池激活可控开关r2闭合来使得处理器供电电路31为电池处理器32供电，进而触发电池处理器32来对充电模块2进行控制，上电控制模块还会控制延时控制模块r3开始计时，可以实现在预充电电容c预充电完成后新能源电池1再为负载供电，在负载投入时由于预充电电压的稳压性能，可以避免产生冲击电流，避免了冲击电流对新能源电池1造成的危害，提高了新能源电池1的使用寿命。
57.作为一种优选地实施例，蓄电池激活可控开关r2为蓄电池激活继电器r1，延时控制模块r3为整车上电延时继电器，整车上电可控开关k1为整车上电接触器；
58.上电控制模块包括唤醒可控开关，用于在接收到上电指令时闭合；
59.唤醒可控开关的第一端与电源正端连接，第二端分别与蓄电池激活继电器r1的线圈的第一端及整车上电延时继电器的线圈的第一端连接，蓄电池激活继电器r1的线圈的第二端及整车上电延时继电器的线圈的第二端均与电源负端连接，蓄电池激活继电器r1的常开触点设置于处理器供电电路31上，用于在所述蓄电池激活继电器r1的线圈得电时闭合；
60.整车上电延时继电器的常开触点的第一端与电源正端连接，第二端通过整车上电
接触器的线圈与电源负端连接，用于在整车上电延时继电器的线圈得电时长达到预设预设时间时闭合；
61.整车上电接触器的常开触点的第一端分别与充电模块2及预充电电容c连接，第二端与负载连接，用于在整车上电接触器的线圈得电时闭合。
62.具体地，蓄电池激活可控开关r2和延时控制模块r3均为继电器，整车上电可控开关k1为接触器。唤醒可控开关在接收到上电指令闭合后，蓄电池激活继电器r1的线圈和整车上电延时继电器的线圈得电，此时蓄电池激活继电器r1的常开触点闭合，处理器供电电路31为电池处理器32供电；此外，整车上电延时继电器的线圈的上电时间达到预设时间时，整车上电延时继电器的常开触点闭合，整车上电接触器的线圈得电，进而使得整车上电接触器的常开触点闭合。
63.可见，本技术通过继电器和接触器联动，进而实现对负载供电的控制，可靠性高。作为一种优选地实施例，唤醒可控开关为唤醒继电器；
64.上电控制模块还包括唤醒指令开关n1，用于在接收到上电指令时闭合，上电指令为脉冲指令；
65.唤醒指令开关n1的第一端与电源正端连接，第二端与唤醒继电器的线圈的第一端连接，唤醒继电器的线圈的第二端与电源负端连接；
66.唤醒继电器的常开触点的第一端与电源正端连接，第二端分别与唤醒指令开关n1的第二端、蓄电池激活继电器r1的线圈的第一端及整车上电延时继电器的线圈的第一端连接。
67.具体地，唤醒指令开关n1在接收到上电指令时闭合，唤醒继电器的线圈得电，唤醒继电器的常开触点闭合，此时电源正端通过唤醒继电器的常开触点为唤醒继电器的线圈稳定供电，形成自锁，此时即便上电指令小时，唤醒继电器仍然能够保持常得电。
68.可见，通过该种方式能够实现脉冲指令对负载上电的控制，无需一直输出上电指令控制唤醒指令开关n1，提高了负载控制的安全性和可靠性。
69.作为一种优选地实施例，还包括：
70.第一端分别与唤醒指令开关n1的第二端及唤醒继电器的第二端连接、第二端与唤醒继电器的第一端连接的休眠指令开关n2，用于在接收到休眠指令时断开，休眠指令为脉冲指令。
71.具体地，休眠指令开关n2在接收到休眠指令后断开，此时唤醒继电器的线圈失电，唤醒继电器的常开触点断开，此时蓄电池激活继电器r1的线圈和整车上电延时继电器的线圈均失电。蓄电池激活继电器r1的线圈和整车上电延时继电器的线圈失电后，蓄电池激活继电器r1的常开触点和整车上电延时继电器的常开触点均断开，此时电池处理器32失电，充电模块2断开，同时整车上电接触器的线圈失电，整车上电接触器的常开触点断开，最终新能源电池1与列车的直流负载断开，整车断电过程完成。
72.可见，通过该种方式能够实现脉冲指令为负载下电的控制，无需一直输出休眠指令控制休眠指令开关n2，提高了负载控制的安全性和可靠性。
73.还需要说明的是，本技术中的休眠指令可以为脉冲指令，脉冲指令可以是人工发送的指令，也可以是信号系统发送的指令，本技术在此不作特别的限定。可见，本技术提供的供电电路可以适用于非全自动列车，也可以适用于全自动列车。
74.作为一种优选地实施例，新能源电池1为锂电池。
75.本技术中的新能源电池1可以为锂电池，锂电池具有能量密度高、重量轻、环保的优点，当然，这里的新能源电池1还可以为其他类型的新能源电池1，本技术在此不作特别的限定。作为一种优选地实施例，充电模块2包括并联连接的预充电模块2及主供电模块，其中的一个并联连接公共端与新能源电池1的输出端连接，另一个并联连接公共端分别与预充电电容c及整车上电可控开关k1连接；
76.预充电模块2包括串联连接的预充电可控开关km1和限流电阻r；
77.主供电模块包括主供电可控开关km2；
78.控制模块3具体用于在接收到上电指令时控制预充电可控开关km1闭合并控制延时控制模块r3开始计时，在预充电电路预充电完成时控制预充电可控开关km1断开且控制主供电可控开关km2闭合。
79.具体地，本技术中，充电模块2包括预充电模块2和主供电模块，控制模块3在接收到上电指令后，会控制预充电模块2中的预充电可控开关km1闭合，以便蓄电池通过预充电模块2为预充电电容c预充电，在预充电完成后，控制预充电可控开关km1断开并控制主供电可控开关km2闭合，以便新能源电池1通过主供电可控开关km2为负载供电。
80.可见，本技术中，在对预充电电容c进行预充电时，通过预充电电路为预充电电容c进行预充电，预充电电路中设置有限流电阻r，能够有效避免新能源电池1在为预充电电容c充电时产生电流冲击；在预充电结束时闭合主供电可控开关km2，新能源电池1通过主供电可控开关km2为负载供电，无需经过限流电阻r，减少了功率损耗。
81.需要说明的是，本技术中的预设时间原则上应该大于从蓄电池激活继电器r1的线圈得电至主供电可控开关km2完全闭合所需的时间。
82.作为一种优选地实施例，预充电可控开关km1为预充电接触器，主供电可控开关km2为主接触器。
83.具体地，本技术中，预充电可控开关km1和主供电可控开关km2均为接触器，便于控制模块3对预充电可控开关km1和主供电可控开关km2的控制，提高了负载上电控制的可控性和安全性。
84.本技术还提供了一种列车，包括如上述的基于新能源电池1的供电电路。
85.对于本技术提供的基于新能源电池1的供电电路的介绍请参照上述电路实施例，本技术在此不再赘述。
86.需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
87.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本技术
将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。