蓄电池工程车单体蓄电池过压报警技术分析

王闻天，刘会会，王 睿

(洛阳市轨道交通集团有限责任公司，河南 洛阳 471023)

蓄电池工程车主要应用于地铁车辆段、停车场及隧道等场所，完成调车、动力牵引、线路维护和地铁建设等任务，具有牵引本线事故列车的救援功能。与内燃调车机相比，蓄电池工程车效率高、没有空气污染、噪声小，不使用一次性能源，减排效果显著，符合国家产业政策，尤其适用于线路建设和隧道作业。

1 事件经过

故障现象：蓄电池工程车在接触网供电模式下充电时BMS(电池管理)系统出现牵引蓄电池组部分单体电池过压报警。现场查验蓄电池组充电电流、电压及机车设备均正常，机车可以正常操作。

2 故障处理

2.1 充电检测

工程车回库后，对其进行接触网供电模式下的充电检测。发现机车在充电前中期(电池容量小于75%)频繁出现单体过压报警，继续充电后报警自动解除。

检查机车BMS系统历史故障信息及现场记录的数据，充电过程中单体蓄电池最高电压超过2.80 V(2.70 V一级报警、2.80V二级报警)，单体蓄电池超压个数为34节(如表1)。

表1 超压单体蓄电池箱号及编号

2.2 设备检查

检查蓄电池机车充电总电压、总电流均正常，机车充电正常。蓄电池单体电压与BMS系统测量数据对比，发现最高误差为0.031 V(如表2)，可判定BMS系统测量数据是准确的。

表2 BMS系统测量值和实际测量值对比

2.3 均衡充电

对蓄电池进行3次不少于20小时的均衡充电，随后再次进行接触网供电模式下的充电验证。充电过程中蓄电池电压稳定在2.30 V左右，未发生单体超压报警，最高单体蓄电池电压在2.66 V左右。

3 故障原因分析及后果评估

结合荷贝克PzV系列蓄电池产品特点及维护说明书进行分析，蓄电池充电过程分为3个阶段，恒流段、恒压段、浮充段(如图1)。

图1 蓄电池充电特性图

蓄电池工程车牵引电池组共384只单体电池，由于生产差异、长时间未使用、充电不足等原因造成部分单体电池剩余电量高，另一部分单体电池剩余电量低。整个电池组在恒压段充电时，容量高的单体电池提前达到K区(电压峰值)，而此时的充电电流仍然较高，导致容量高的单体电池电压急剧升高造成报警。

充电过程中机车BMS系统出现单体牵引蓄电池过压报警，现场查验后发现牵引蓄电池组充电电流、电压及机车设备均正常，机车可以正常操作，且在充电中后期(电池容量大于75%)报警自行解除，不影响设备及机车安全。

4 措施及建议

一是将对机车进行均衡充电作业纳入检修规程。

二是建立机车重大故障台账并进行跟踪，制定相应控制措施。

三是组织学习，进一步熟悉机车，提高维修人员故障处理能力。