一种电池组控制方法与流程

1.本发明属于焦化行业中焦炉机械领域，涉及一种电池组控制方法。


背景技术：

2.电机车运行在焦炉焦侧的电机车轨道上，用于牵引和操纵焦罐车或湿熄焦车，从而实现将焦炉焦炭运到指定位置，是焦炉生产过程中重要的一环。由于焦炉生产是连续作业，这也就对焦炉四大车的可靠性提出了非常高的要求。电机车在焦炉车辆中走行速度最快，设备运行过程中不可避免的受到的冲击最大，所以电机车的故障率相对较高。
3.当电机车发生故障时，经排查如果故障能在短时间内维修完毕，电机车一般会在线上进行维修。如果故障原因很难确定或者维修时间较长，一般会将备用车辆倒到生产线，故障车辆下线维修。
4.传统结构的电机车供电只依靠摩电道，电机车迁车台一般都没有摩电道，倒车基本依靠人工推车或者专用牵引车拖动，倒车效率非常低，倒车过程往往持续2个小时甚至更长，这对焦炉连续稳定生产造成威胁。


技术实现要素：

5.为了解决上述问题，本发明提供本发明采用的技术方案是：一种电池组控制方法，包括以下步骤：
6.获取电池组中各节电池的温度、电压、电量、电流和荷电状态；
7.分别根据温度判断判据、电压判断判据、电量判断判据、电流判断判据和荷电状态判据，对各节电池在放电时或充电时的温度、电压、电量、电流和荷电状态进行判断；
8.当判断出电池组存在一级故障或二级故障时，则进行报警及对电池组的控制状态进行调整。
9.进一步地，所述电池组包括150只电芯串联，电池组的额定电压为：dc555v，额定输出电流180a和瞬时电流300a。
10.进一步地：所述电压判断判据包括：总电压过高判断子判据、总电压过低判断子判据、单体电压过低判断子判据、单体电压过高判断子判据、电压不均衡判断子判据；
11.所述总电压过高判断子判据的判断过程如下：
12.当633v》电池组的总电压≥630v时，且持续时间≥固定阈值时间i，则判断电池组为一级故障，当电池组处于放电状态时，电池组则进行报警，当电池组处于充电状态时，则进行报警，并请求电流为0，停止充电；
13.当电池组的总电压≥633v时，且持续时间≥固定阈值时间i，则判断电池组为二级故障，当电池组处于放电状态时，则进行报警，并切断主正继电器，当电池组处于充电状态时，则进行报警，请求电流为0，停止充电，固定阈值时间i后切断主正继电器；
14.所述总电压过低判断子判据的判断过程如下：
15.当517.5v《电池组的总电压≤525v时，且持续时间≥固定阈值时间i，则判断电池
组为一级故障，当电池组处于放电状态时，则电池组进行报警；当电池组处于充电状态时，则电池组需要进行充电；
16.当电池组的总电压≤517.5v时，且持续时间≥固定阈值时间i，则判断电池组为二级故障，当电池组处于放电状态时，则电池组进行报警；当电池组处于充电状态时，不做处理；
17.所述单体电压过高判断子判据的判断过程如下：
18.当4.21v》电池组中单节电芯电压≥4.2v时，且持续时间≥固定阈值时间i，则判断电池组为一级故障，当电池组处于放电状态时，则电池组进行报警，当电池组处于充电状态时，则电池组进行报警，请求电流为0，停止充电；
19.当电池组中单节电芯电压≥4.21v时，且持续时间≥固定阈值时间i，则判断电池组为二级故障，当电池组处于放电状态时，则电池组进行报警，切断主正继电器，进行断电，当电池组处于充电状态时，则电池组进行报警，请求电流为0，停止充电，固定阈值时间i；
20.所述单体电压过低判断子判据的判断过程如下：
21.当3.3v《电池组中单节电芯电压≤3.4v时，且持续时间≥固定阈值时间i，则判断电池组为一级故障，当电池组处于放电状态时，则电池组进行报警；当电池组处于充电状态时，则电池组进行报警；
22.当电池组的总电压≤3.3v时，且持续时间≥固定阈值时间i，则判断电池组为二级故障，当电池组处于放电状态时，则电池组进行报警，切断主正继电器；当电池组处于充电状态时，则电池组进行报警报警，请求电流为0，停止充电，固定阈值时间i后，切断主正继电器；
23.所述电压不均衡判断子判据的判断过程如下：
24.当0.6v》电池组的电芯之间存在电压差值≥0.2v时，且持续时间≥固定阈值时间i，则判断电池组为一级故障，当电池组处于放电状态时，则进行报警；当电池组处于充电状态时，则进行报警；
25.当电池组的电芯之间存在电压差值0.6≥时，且持续时间≥固定阈值时间i，则判断电池组为二级故障，当电池组处于放电状态时，则进行报警，切断主正继电器；当电池组处于充电状态时，则进行报警。
26.进一步地：所述温度判断判据包括放电温度过高子判据、放电温度过低子判据、充电温度过低子判据、子充电温度过高子判据和温差报警子判据；
27.所述放电温度过高子判据的判断过程如下：
28.当50℃》电池组中单节电芯的温度≥40℃时，且持续时间≥固定阈值时间ii，则判断电池组为一级故障，当电池组处于放电状态时，则进行报警，并进行散热；
29.当电池组中单节电芯的温度≥50℃时，且持续时间≥固定阈值时间ii，则判断电池组为二级故障，当电池组处于放电状态时，则进行报警，并切断主正继电器；
30.所述放电温度过低子判据的判断过程如下：
31.当0℃《电池组中单节电芯的温度≤10℃时，且持续时间≥固定阈值时间ii，则判断电池组为一级故障，当电池组处于放电状态时，则进行报警；
32.当电池组中单节电芯的温度≤0℃时，且持续时间≥固定阈值时间ii，则判断电池组为二级故障，当电池组处于放电状态时，则进行报警，并切断主正继电器；
33.所述充电温度过低子判据的判断过程如下：
34.当0℃《电池组中单节电芯的温度≤5℃时，且持续时间≥固定阈值时间ii，则判断电池组为一级故障，当电池组处于放电状态时，则进行报警；请求电流为0，停止充电，2s后切断主正继电器，对电芯进行加热；
35.当电池组中单节电芯的温度≤0℃时，且持续时间≥固定阈值时间ii，则判断电池组为二级故障，当电池组处于充电状态时，则进行报警，请求电流为0，停止充电，并切断主继电器，不启动加热；
36.所述充电温度过高子判据的判断过程如下：
37.当50℃》电池组中单节电芯的温度≥40℃时，且持续时间≥固定阈值时间ii，则判断电池组为一级故障，当电池组处于充电状态时，则进行报警；
38.当电池组中单节电芯的温度≥50℃时，且持续时间≥固定阈值时间ii，则判断电池组为二级故障，当电池组处于充电状态时，则进行报警，并请求电流为0，停止充电，2s后停止充电；
39.所述温差报警子判据的判断过程如下：
40.当15℃》电池组中温度最高的电芯与温度最低电芯的温度差≥10℃时，且持续时间≥固定阈值时间iii，则判断电池组为一级故障，当电池组处于放电状态时，则进行报警；当电池组处于充电状态时，
41.当电池组中温度最高的电芯与温度最低电芯的温度差≥15℃时，且持续时间≥固定阈值时间iii，则判断电池组为一级故障，当电池组处于放电状态时，则进行报警，切断主正继电器；当电池组处于充电状态时，则进行报警，并请求电流为0，停止充电，2s后停止充电。
42.进一步地：所述电流判断判据包括持续充电过流子判据和持续放电过流子判据；
43.所述持续充电过流子判据的判断过程如下：
44.当40a＞电池组的充电电流≥35a，且持续时间≥固定阈值时间ii，则判断电池组为一级故障，当电池组处于充电过程时，则进行报警，限流电池组中单节电芯的电流到当前值的50％；
45.当电池组中单节电芯的电流≥40a，且持续时间≥固定阈值时间ii，则判断电池组为二级故障，当电池组处于充电过程时，则进行报警，请求电流为0，停止充电机充电，2s后切断主正继电器；
46.所述持续放电过流子判据的判断过程如下：
47.当300a＞电池组的电流≥180a，且持续时间≥固定阈值时间ii，则判断电池组为一级故障，当电池组处于放电过程时，则进行报警；
48.当电池组的电流≥300a，且持续时间≥固定阈值时间ii，则判断电池组为二级故障，当电池组处于放电过程时，则进行报警，切断主正继电器。
49.进一步地：所述荷电状态包括荷电状态过低子判据、荷电状态过高子判据和荷电状态跳变子判据；
50.所述荷电状态过低子判据的判据过程如下：
51.当电池组的总电量5％《电池组的剩余电量≤电池组的总电量10％时，且持续时间≥固定阈值时间i时，则判断电池组为一级故障，当电池组处于放电过程时，则进行报警；
52.当电池组的剩余电量≤单节电芯的总电量5％时，且持续时间≥固定阈值时间i时，则判断电池组为二级故障，当电池组处于放电过程时，则进行报警；
53.所述荷电状态过高子判据的判据过程如下：
54.当电池组的总电量102％＞电池组的剩余电量≥电池组的总电量101％时，且持续时间≥固定阈值时间ii，则判断电池组为一级故障，当电池组处于充电过程时，则进行报警；
55.当电池组的剩余电量≥电池组的总电量102％时，且持续时间≥固定阈值时间ii，则判断电池组为一级故障，当电池组处于充电过程时，则进行报警；
56.所述荷电状态跳变子判据的过程如下：
57.在充电的状态下，电池组的总电量3％＞电池组1s内电量变化量≥电池组的总电量2％；则判断电池组为一级故障，则进行报警；
58.在充电的状态下，电池组1s内电量变化量≥电池组的总电量3％；则判断电池组为二级故障，则进行报警。
59.一种应急电源系统，包括用于提供电能的充电机；
60.接收所述充电机提供的电能，进行充电，并存储电能的的电池系统；
61.所述电池系统包括电池组和bms系统；所述bms系统运行如权利要求1-6所述的一种电池组控制方法对所述电池组的充电过程和放电过程进行控制；
62.对所述电池系统的电能进行输出的供电模块。
63.一种运行在焦炉焦侧的电机车，包括如权利要求7所述的一种应急电源系统。
64.本发明提供的一种电池组控制方法，该方法实现对电池组的控制，该电池应用到电机车应急电源系统，应急电源系统安装于电机车电气室内，当电机车失去外部电源，电机车应急电源投入，仍能维持电机车运转；涉及电机车摩电道断电或者电机车在迁车台倒车时的应对方案，本发明建立在干湿熄焦两用电机车上，增加应急电源系统可以极大提升电机车的可靠性，提升倒车效率，解决了现有技术中电机车摩电道突发断电，电机车困在轨道上红焦会烧毁耐热板的情况，另外此技术也可以极大提升电机车倒车效率。
附图说明
65.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
66.图1为该方法的流程图；
67.图2应急电源系统的模块图；
68.图3为应急电源系统的电气原理图；
69.图4为电池系统的原理图；
70.图5为bms系统的原理图。
具体实施方式
71.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相
互组合，下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
72.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
73.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
74.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任向具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
75.在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
76.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
77.此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
78.图1为该方法的流程图；
79.一种电池组控制方法，包括以下步骤：
80.s1:获取电池组中各节电池的温度、电压、电量、电流和荷电状态；
81.s2:分别根据温度判断判据、电压判断判据、电量判断判据、电流判断判据和荷电
状态判据，对各节电池在放电时或充电时的温度、电压、电量、电流和荷电状态进行判断；
82.s3:当判断出电池组存在一级故障或二级故障时，则进行报警及对电池组的控制状态进行调整。
83.所述s1/s2/s3顺序执行；
84.所述电压判断判据包括：总电压过高判断子判据、总电压过低判断子判据、单体电压过低判断子判据、单体电压过高判断子判据、电压不均衡判断子判据；
85.所述总电压过高判断子判据的判断过程如下：
86.当633v》电池组的总电压≥630v时，且持续时间≥固定阈值时间i，则判断电池组为一级故障，当电池组处于放电状态时，电池组则进行报警，当电池组处于充电状态时，则进行报警，并请求电流为0，停止充电；恢复条件是：总电压＜630v，持续5s；
87.当电池组的总电压≥633v时，且持续时间≥固定阈值时间i，则判断电池组为二级故障，当电池组处于放电状态时，则进行报警，并切断主正继电器，当电池组处于充电状态时，则进行报警，请求电流为0，停止充电，固定阈值时间i后切断主正继电器；恢复条件是：上电重新判断；
88.所述总电压过低判断子判据的判断过程如下：
89.当517.5v《电池组的总电压≤525v时，且持续时间≥固定阈值时间i，则判断电池组为一级故障，当电池组处于放电状态时，则电池组进行报警；当电池组处于充电状态时，则电池组需要进行充电；恢复条件是：总电压＞535v，持续5s；
90.当电池组的总电压≤517.5v时，且持续时间≥固定阈值时间i，则判断电池组为二级故障，当电池组处于放电状态时，则电池组进行报警；当电池组处于充电状态时，不做处理；恢复条件是：总电压＞535v，持续5s；
91.所述单体电压过高判断子判据的判断过程如下：
92.当4.21v》电池组中单节电芯电压≥4.2v时，且持续时间≥固定阈值时间i，则判断电池组为一级故障，当电池组处于放电状态时，则电池组进行报警，当电池组处于充电状态时，则电池组进行报警，请求电流为0，停止充电；恢复条件是：单节电芯电压v
max
＜4.19v，持续5s
93.当电池组中单节电芯电压≥4.21v时，且持续时间≥固定阈值时间i，则判断电池组为二级故障，当电池组处于放电状态时，则电池组进行报警，切断主正继电器，当电池组处于充电状态时，则电池组进行报警，请求电流为0，停止充电，固定阈值时间i；恢复条件是：上电重新判断；
94.所述单体电压过低判断子判据的判断过程如下：
95.当3.3v《电池组中单节电芯电压≤3.4v时，且持续时间≥固定阈值时间i，则判断电池组为一级故障，当电池组处于放电状态时，则电池组进行报警；当电池组处于充电状态时，则电池组进行报警；恢复条件是：单节电芯的电压v
min
＞3.5v，持续5s；
96.当电池组的总电压≤3.3v时，且持续时间≥固定阈值时间i，则判断电池组为二级故障，当电池组处于放电状态时，则电池组进行报警，切断主正继电器；当电池组处于充电状态时，则电池组进行报警报警，请求电流为0，停止充电，固定阈值时间i后，切断主正继电器；恢复条件是：上电重新判断；
97.所述电压不均衡判断子判据的判断过程如下：
98.当0.6v》电池组的电芯之间存在电压差值≥0.2v时，且持续时间≥固定阈值时间i，则判断电池组为一级故障，当电池组处于放电状态时，则进行报警；当电池组处于充电状态时，则进行报警；恢复条件是：电池组电压≤0.15v，持续10s
99.当电池组的电芯之间存在电压差值≥0.6v时，且持续时间≥固定阈值时间i，则判断电池组为二级故障，当电池组处于放电状态时，则进行报警，切断主正继电器；当电池组处于充电状态时，则进行报警，恢复条件是：电池组电压≤0.5v，持续10s。
100.进一步地，固定阈值时间i为2s；
101.进一步地，所述温度判断判据包括放电温度过高子判据、放电温度过低子判据、充电温度过低子判据、子充电温度过高子判据和温差报警子判据；
102.所述放电温度过高子判据的判断过程如下：
103.当50℃》电池组中单节电芯的温度≥40℃时，且持续时间≥固定阈值时间ii，则判断电池组为一级故障，当电池组处于放电状态时，则进行报警，并进行散热；恢复条件是：电池组中单节电芯的温度≤45℃，持续10s；
104.当电池组中单节电芯的温度≥50℃时，且持续时间≥固定阈值时间ii，则判断电池组为二级故障，当电池组处于放电状态时，则进行报警，并切断主正继电器；恢复条件是：电池组中单节电芯的温度≤55℃，持续10s；
105.所述放电温度过低子判据的判断过程如下：
106.当0℃《电池组中单节电芯的温度≤10℃时，且持续时间≥固定阈值时间ii，则判断电池组为一级故障，当电池组处于放电状态时，则进行报警；恢复条件是：电池组中单节电芯的温度≥10℃，持续10s；
107.当电池组中单节电芯的温度≤0℃时，且持续时间≥固定阈值时间ii，则判断电池组为二级故障，当电池组处于放电状态时，则进行报警，并切断主正继电器；恢复条件是：电池组中单节电芯的温度≥-2℃，持续10s；
108.所述充电温度过低子判据的判断过程如下：
109.当0℃《电池组中单节电芯的温度≤5℃时，且持续时间≥固定阈值时间ii，则判断电池组为一级故障，当电池组处于放电状态时，则进行报警；请求电流为0，停止充电，2s后切断主正继电器，启动加热，对电芯进行加热；恢复条件是：电池组中单节电芯的温度≥6℃，持续10s；
110.当电池组中单节电芯的温度≤0℃时，且持续时间≥固定阈值时间ii，则判断电池组为二级故障，当电池组处于充电状态时，则进行报警，请求电流为0，停止充电，并切断主继电器，不启动加热；恢复条件是：电池组中单节电芯的温度≥2℃，持续10s；所述固定阈值监视：5s；
111.所述充电温度过高子判据的判断过程如下：
112.当50℃》电池组中单节电芯的温度≥40℃时，且持续时间≥固定阈值时间ii，则判断电池组为一级故障，当电池组处于充电状态时，则进行报警；恢复条件是：电池组中单节电芯的温度≤40℃，持续5s；
113.当电池组中单节电芯的温度≥50℃时，且持续时间≥固定阈值时间ii，则判断电池组为二级故障，当电池组处于充电状态时，则进行报警，并请求电流为0，停止充电，2s后切断主正继电器；恢复条件是：电池组中单节电芯的温度≤50℃，持续5s；
114.固定阈值时间ii为5s；
115.所述温差报警子判据的判断过程如下：
116.当15℃》电池组中温度最高的电芯与温度最低电芯的温度差≥10℃时，且持续时间≥固定阈值时间iii，则判断电池组为一级故障，当电池组处于放电状态时，则进行报警；当电池组处于充电状态时，恢复条件是：电池组中温度最高的电芯与温度最低电芯的温度差≤9℃，持续10s
117.当电池组中温度最高的电芯与温度最低电芯的温度差≥15℃时，且持续时间≥固定阈值时间iii，则判断电池组为一级故障，当电池组处于放电状态时，则进行报警，切断主正继电器；当电池组处于充电状态时，则进行报警，并请求电流为0，停止充电，2s后停止充电，恢复条件是电池组中温度最高的电芯与温度最低电芯的温度差：≤9℃，持续10s。
118.所述固定阈值时间iii为10s；
119.进一步地：所述电流判断判据包括持续充电过流子判据和持续放电过流子判据；
120.所述持续充电过流子判据的判断过程如下：
121.当当40a＞电池组的充电电流≥35a，且持续时间≥固定阈值时间ii，则判断电池组为一级故障，当电池组处于充电过程时，则进行报警，限流电池组中单节电芯的电流到当前值的50％；
122.恢复条件是：电池组的电流＜上当前允许电流；持续5s；
123.当电池组中单节电芯的电流≥40a，且持续时间≥固定阈值时间ii，则判断电池组为二级故障，当电池组处于充电过程时，则进行报警，请求电流为0，停止充电机充电，2s后切断主正继电器；恢复条件是：上电重新判断；
124.所述持续放电过流子判据的判断过程如下：
125.当300a＞电池组的电流≥180a，且持续时间≥固定阈值时间ii，则判断电池组为一级故障，当电池组处于放电过程时，则进行报警；
126.恢复条件是：电池组中单节电芯的电流＜上当前允许电流；持续5s；
127.当电池组的电流≥300a，且持续时间≥固定阈值时间ii，则判断电池组为二级故障，当电池组处于放电过程时，则进行报警，切断主正继电器。恢复条件是：上电重新判断；
128.进一步地，所述荷电状态包括荷电状态过低子判据、荷电状态过高子判据和荷电状态跳变子判据；
129.所述荷电状态过低子判据的判据过程如下：
130.当电池组的总电量5％《电池组的剩余电量≤电池组的总电量10％时，且持续时间≥固定阈值时间i时，则判断电池组为一级故障，当电池组处于放电过程时，则进行报警；
131.恢复条件是：电池组的剩余电量≥电池组中单节电芯的总电量的11％；
132.当电池组的剩余电量≤电池组的总电量5％时，且持续时间≥固定阈值时间i时，则判断电池组为二级故障，当电池组处于放电过程时，则进行报警；
133.恢复条件是：电池组的剩余电量≥电池组的总电量的6％；
134.所述荷电状态过高子判据的判据过程如下：
135.当电池组的总电量102％＞电池组的剩余电量≥电池组的总电量101％时，且持续时间≥固定阈值时间ii，则判断电池组为一级故障，当电池组处于充电过程时，则进行报警；
136.恢复条件是：单节电芯的电量≤单节电芯的总电量的100％；
137.当电池组的剩余电量≥电池组的总电量102％时，且持续时间≥固定阈值时间ii，则判断电池组为一级故障，当电池组处于充电过程时，则进行报警；
138.恢复条件是：单节电芯的电量≤单节电芯的总电量的101％；
139.所述荷电状态跳变子判据的过程如下：
140.在充电的状态下，电池组的总电量3％＞电池组1s内电量变化量≥电池组的总电量2％；则判断电池组为一级故障，则进行报警；
141.恢复条件是：及时解除；
142.在充电的状态下，电池组1s内电量变化量≥电池组的总电量3％；则判断电池组为二级故障，则进行报警。
143.恢复条件是：及时解除；。
144.图2应急电源系统的模块图；
145.图3为应急电源系统的电气原理图；
146.一种应急电源系统，包括用于提供电能的充电机；
147.所述充电机采用外购英威腾品牌的便携式充电机，型号为evc16-dm18k7p1，该机器外型小巧，便于电气室内的布局，最大充电功率为18kw，充电输出电压280v-750v，大约2小时可将应急电源的电量充满，满足需求。
148.接收所述充电机提供的电能，进行充电，并存储电能的的电池系统；
149.所述电池系统包括电池组和bms系统；所述bms系统运行如所述的一种电池组控制方法对所述电池组的充电过程和放电过程进行控制；
150.对所述电池系统的电能进行输出的供电模块。
151.图4为电池系统的原理图；
152.图5为bms系统的原理图。
153.应急电源的电池系统是整个系统的核心部分，电池电芯采用宁德时代的大单体电芯，电芯容量为60ah，额定3.7v。该电芯支持长时间3c放电，瞬时5c放电，比较适合电机车的运行工况，电池采用1p150s方案。
154.所述电池组包括150只电芯串联，电池组的额定电压为：dc555v，额定输出电流180a和瞬时电流300a。由于采用了150只电芯串联，为了保证电池组的安全可靠，电池组采用了先进的bms控制系统，bms结构为1主站，2从站。
155.bms系统可以监控每节电芯的充放电电流电压以及温度。当电芯温度过低时，bms系统启动覆盖在每节电芯上的加热薄膜。当电芯温度超过40℃但不超过55℃，bms系统启动柜体的风冷机并限制其充放电电流，当电芯温度超过55℃时，bms系统停止电芯的充放电。为了减少电池壳体占用电气室的空间，电池柜体制作成与电气室其他电控柜相同的深度600mm。电池柜的外型尺寸为400mm宽，600mm深，1800mm高。
156.所述供电模块包括接触器包括主供电接触器以及预充电接触器回路。
157.由于大功率变频器包含大电容等元件，因此必须先投入预充电回路，待变频器直流母线电压到达额定值百分之八十后，再断开预充电接触器，同时通入主供电接触器；
158.所述电池组的输出极经过接触器，连接到变频的直流母线上。为了防止应急电源与电机车摩电道的正式电互相冲突，km1接触器与km2接触器做机械互锁以及电气互锁双保
险，以防发生事故。
159.一种运行在焦炉焦侧的电机车，包括如所述的一种应急电源系统。应急电源系统，应用在干湿熄焦两用电机车上，增加应急电源系统可以极大提升电机车的可靠性，提升倒车效率。
160.本技术的日常维护与使用方法如下：日常维护
161.应急电源系统的主要信息电流、电压、电量以及温度等信息都上传到电机车司机室的hmi上，司机可以很方便的查看。由于电池特性决定，电池存放过程中都会一点的自放电现象，当电池电量低于80％时候，要对电池进行充电。电池每个月应该进行一次充放电过程，以免电池存放太久失效。
162.2)使用方法
163.a)当突发电机车摩电道断电或电机车受电部分故障时，电机车司机可以通过手持对讲与值班班长联系，电机车请求投入应急电源，得到批准后方可操作钥匙开关“应急电源投入”，当hmi显示“应急电源已投入后”，可正常操作设备。此应急电源仅仅是个应急系统，所以电池组容量只满足电机车干熄焦生产的一个周期和倒车作业。投入应急系统后，尽快联系推焦车继续出焦，完成接焦流程，焦罐旋转对正后，尽快将焦炭送到提升机，然后将电机车停放到合适的位置，等待值班班长的下一步指令。
164.b)当电机车在迁车台倒车时，电机车受电碳板与摩电道脱离后，电机车司机可以直接投入应急电源系统，电机车可以在人工指挥下，自行在迁车台以及迁车台各个轨道上行驶，提升倒车效率，但是开车前务必鸣笛，以防有人员在设备周边。
165.本技术的带应急电源电机车，可以有效避免因摩电道断电或者倒车效率低而引发的焦炉停产事故，也可避免因为摩电道断电引发的焦炭烧毁熄焦车(干熄焦车)耐热板的事故。
166.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

技术特征：
1.一种电池组控制方法，其特征在于：包括以下步骤：获取电池组中各节电池的温度、电压、电量、电流和荷电状态；分别根据温度判断判据、电压判断判据、电量判断判据、电流判断判据和荷电状态判据，对各节电池在放电时或充电时的温度、电压、电量、电流和荷电状态进行判断；当判断出电池组存在一级故障或二级故障时，则进行报警及对电池组的控制状态进行调整。2.根据权利要求1所述的一种电池组控制方法，其特征在于：所述电池组包括150只电芯串联，电池组的额定电压为：dc555v，额定输出电流180a和瞬时电流300a。3.根据权利要求2所述的一种电池组控制方法，其特征在于：所述电压判断判据包括：总电压过高判断子判据、总电压过低判断子判据、单体电压过低判断子判据、单体电压过高判断子判据、电压不均衡判断子判据；所述总电压过高判断子判据的判断过程如下：当633v>电池组的总电压≥630v时，且持续时间≥固定阈值时间i，则判断电池组为一级故障，当电池组处于放电状态时，电池组则进行报警，当电池组处于充电状态时，则进行报警，并请求电流为0，停止充电；当电池组的总电压≥633v时，且持续时间≥固定阈值时间i，则判断电池组为二级故障，当电池组处于放电状态时，则进行报警，并切断主正继电器，当电池组处于充电状态时，则进行报警，请求电流为0，停止充电，固定阈值时间i后切断主正继电器；所述总电压过低判断子判据的判断过程如下：当517.5v<电池组的总电压≤525v时，且持续时间≥固定阈值时间i，则判断电池组为一级故障，当电池组处于放电状态时，则电池组进行报警；当电池组处于充电状态时，则电池组需要进行充电；当电池组的总电压≤517.5v时，且持续时间≥固定阈值时间i，则判断电池组为二级故障，当电池组处于放电状态时，则电池组进行报警；当电池组处于充电状态时，不做处理；所述单体电压过高判断子判据的判断过程如下：当4.21v>电池组中单节电芯电压≥4.2v时，且持续时间≥固定阈值时间i，则判断电池组为一级故障，当电池组处于放电状态时，则电池组进行报警，当电池组处于充电状态时，则电池组进行报警，请求电流为0，停止充电；当电池组中单节电芯电压≥4.21v时，且持续时间≥固定阈值时间i，则判断电池组为二级故障，当电池组处于放电状态时，则电池组进行报警，切断主正继电器，进行断电，当电池组处于充电状态时，则电池组进行报警，请求电流为0，停止充电，固定阈值时间i；所述单体电压过低判断子判据的判断过程如下：当3.3v<电池组中单节电芯电压≤3.4v时，且持续时间≥固定阈值时间i，则判断电池组为一级故障，当电池组处于放电状态时，则电池组进行报警；当电池组处于充电状态时，则电池组进行报警；当电池组的总电压≤3.3v时，且持续时间≥固定阈值时间i，则判断电池组为二级故障，当电池组处于放电状态时，则电池组进行报警，切断主正继电器；当电池组处于充电状态时，则电池组进行报警报警，请求电流为0，停止充电，固定阈值时间i后，切断主正继电器；
所述电压不均衡判断子判据的判断过程如下：当0.6v>电池组的电芯之间存在电压差值≥0.2v时，且持续时间≥固定阈值时间i，则判断电池组为一级故障，当电池组处于放电状态时，则进行报警；当电池组处于充电状态时，则进行报警；当电池组的电芯之间存在电压差值0.6≥时，且持续时间≥固定阈值时间i，则判断电池组为二级故障，当电池组处于放电状态时，则进行报警，切断主正继电器；当电池组处于充电状态时，则进行报警。4.根据权利要求2所述的一种电池组控制方法，其特征在于：所述温度判断判据包括放电温度过高子判据、放电温度过低子判据、充电温度过低子判据、子充电温度过高子判据和温差报警子判据；所述放电温度过高子判据的判断过程如下：当50℃>电池组中单节电芯的温度≥40℃时，且持续时间≥固定阈值时间ii，则判断电池组为一级故障，当电池组处于放电状态时，则进行报警，并进行散热；当电池组中单节电芯的温度≥50℃时，且持续时间≥固定阈值时间ii，则判断电池组为二级故障，当电池组处于放电状态时，则进行报警，并切断主正继电器；所述放电温度过低子判据的判断过程如下：当0℃<电池组中单节电芯的温度≤10℃时，且持续时间≥固定阈值时间ii，则判断电池组为一级故障，当电池组处于放电状态时，则进行报警；当电池组中单节电芯的温度≤0℃时，且持续时间≥固定阈值时间ii，则判断电池组为二级故障，当电池组处于放电状态时，则进行报警，并切断主正继电器；所述充电温度过低子判据的判断过程如下：当0℃<电池组中单节电芯的温度≤5℃时，且持续时间≥固定阈值时间ii，则判断电池组为一级故障，当电池组处于放电状态时，则进行报警；请求电流为0，停止充电，2s后切断主正继电器，对电芯进行加热；当电池组中单节电芯的温度≤0℃时，且持续时间≥固定阈值时间ii，则判断电池组为二级故障，当电池组处于充电状态时，则进行报警，请求电流为0，停止充电，并切断主继电器，不启动加热；所述充电温度过高子判据的判断过程如下：当50℃>电池组中单节电芯的温度≥40℃时，且持续时间≥固定阈值时间ii，则判断电池组为一级故障，当电池组处于充电状态时，则进行报警；当电池组中单节电芯的温度≥50℃时，且持续时间≥固定阈值时间ii，则判断电池组为二级故障，当电池组处于充电状态时，则进行报警，并请求电流为0，停止充电，2s后停止充电；所述温差报警子判据的判断过程如下：当15℃>电池组中温度最高的电芯与温度最低电芯的温度差≥10℃时，且持续时间≥固定阈值时间iii，则判断电池组为一级故障，当电池组处于放电状态时，则进行报警；当电池组处于充电状态时，当电池组中温度最高的电芯与温度最低电芯的温度差≥15℃时，且持续时间≥固定阈值时间iii，则判断电池组为一级故障，当电池组处于放电状态时，则进行报警，切断主正继
电器；当电池组处于充电状态时，则进行报警，并请求电流为0，停止充电，2s后停止充电。5.根据权利要求2所述的一种电池组控制方法，其特征在于：所述电流判断判据包括持续充电过流子判据和持续放电过流子判据；所述持续充电过流子判据的判断过程如下：当40a＞电池组的充电电流≥35a，且持续时间≥固定阈值时间ii，则判断电池组为一级故障，当电池组处于充电过程时，则进行报警，限流电池组中单节电芯的电流到当前值的50％；当电池组中单节电芯的电流≥40a，且持续时间≥固定阈值时间ii，则判断电池组为二级故障，当电池组处于充电过程时，则进行报警，请求电流为0，停止充电机充电，2s后切断主正继电器；所述持续放电过流子判据的判断过程如下：当300a＞电池组的电流≥180a，且持续时间≥固定阈值时间ii，则判断电池组为一级故障，当电池组处于放电过程时，则进行报警；当电池组的电流≥300a，且持续时间≥固定阈值时间ii，则判断电池组为二级故障，当电池组处于放电过程时，则进行报警，切断主正继电器。6.根据权利要求2所述的一种电池组控制方法，其特征在于：所述荷电状态包括荷电状态过低子判据、荷电状态过高子判据和荷电状态跳变子判据；所述荷电状态过低子判据的判据过程如下：当电池组的总电量5％<电池组的剩余电量≤电池组的总电量10％时，且持续时间≥固定阈值时间i时，则判断电池组为一级故障，当电池组处于放电过程时，则进行报警；当电池组的剩余电量≤单节电芯的总电量5％时，且持续时间≥固定阈值时间i时，则判断电池组为二级故障，当电池组处于放电过程时，则进行报警；所述荷电状态过高子判据的判据过程如下：当电池组的总电量102％＞电池组的剩余电量≥电池组的总电量101％时，且持续时间≥固定阈值时间ii，则判断电池组为一级故障，当电池组处于充电过程时，则进行报警；当电池组的剩余电量≥电池组的总电量102％时，且持续时间≥固定阈值时间ii，则判断电池组为一级故障，当电池组处于充电过程时，则进行报警；所述荷电状态跳变子判据的过程如下：在充电的状态下，电池组的总电量3％＞电池组1s内电量变化量≥电池组的总电量2％；则判断电池组为一级故障，则进行报警；在充电的状态下，电池组1s内电量变化量≥电池组的总电量3％；则判断电池组为二级故障，则进行报警。7.一种应急电源系统，其特征在于：包括用于提供电能的充电机；接收所述充电机提供的电能，进行充电，并存储电能的的电池系统；所述电池系统包括电池组和bms系统；所述bms系统运行如权利要求1-6所述的一种电池组控制方法对所述电池组的充电过程和放电过程进行控制；对所述电池系统的电能进行输出的供电模块。8.一种运行在焦炉焦侧的电机车，其特征在于：包括如权利要求7所述的一种应急电源系统。

技术总结
本发明一种电池组控制方法，属于焦化行业中焦炉机械领域，包括以下步骤：获取电池组中各节电池的温度、电压、电量、电流和荷电状态；分别根据温度判断判据、电压判断判据、电量判断判据、电流判断判据和荷电状态判据，对各节电池在放电时或充电时的温度、电压、电量、电流和荷电状态进行判断；当判断出电池组存在一级故障或二级故障时，则进行报警及对电池组的控制状态进行调整。本发明建立在干湿熄焦两用电机车上，增加应急电源系统可以极大提升电机车的可靠性，提升倒车效率，解决了现有技术中电机车摩电道突发断电，电机车困在轨道上红焦会烧毁耐热板的情况，另外此技术也可以极大提升电机车倒车效率。电机车倒车效率。电机车倒车效率。


技术研发人员：罗振强 周益龙 卢时鑫
受保护的技术使用者：大连重矿设备制造有限公司
技术研发日：2023.03.10
技术公布日：2023/6/28