1.1 工作原理:
在列车运行时,单个从控制器负责测量42个蓄电池单体的电压、温度,并将数据实时发送到主控器。
从控器通过RS485总线与主控器进行数据通讯,将采集到的电池电压和温度数据实时传输给主控。
主控器负责测量蓄电池组总电压、蓄电池组充放电流。
主控器负责收集4个从控器采集到的168个蓄电池单体的电压、温度。
主控器将采集到的168个单体电压、168单路温度、蓄电池组总电压、充放电流进行分析,存储,预警,和列车TCMS通信网络实时上传。
可以通过上位机PC从主控上下载历史数据进行分析。
1.2产品型号
表1.1产品型号与功能
产品型号 | 基本功能 | MVB功能 | TRDP功能 | 供电电压 |
B002-TM4200-110V-M-V1 | BMS主机 功能:总电压采样 总电流采样 休眠电流采样 USB上位机通信 | 支持 | 支持 | 110V |
B002-TM4200-110V-S-V1 | BMS从机 功能:42节蓄电池单体电压采样 42路温度采样 | - | - | 来自主控 |
1.3产品特性
• 额定电压:DC110V,供电范围DC77~137V;
• 主控器额定功率:<15W;
• 工作温度范围:-25~+55℃;
• 工作湿度:≤95%;
• 运输和储存温度:-40~+70℃;
• 蓄电池组总电压检测:0~200V,精度±0.5%;
• 蓄电池组总电压采样周期:100ms;
• 蓄电池组应急负载电流检测:-800~+800A,精度±1%;
• 蓄电池组永久负载电流检测:0~+100A,精度±1%;
• 蓄电池组电流采样周期:100ms;
• 蓄电池多节电压检测范围:0~5V,分辨率1mV,精度1%;
• 蓄电池多节电压采样通道数量:168
• 蓄电池总电压采集通道数量:1,检测范围0~150V;
• 蓄电池多节电压采样周期:100ms;
• 蓄电池多节温度测量范围:-40~105℃,分辨率1℃;
• 蓄电池多节温度检测精度:±2℃;
• 蓄电池多节温度采样通道数量:168;
• 单体电池温度采样周期:500ms;
• SOC估算:≤±5%;
• SOH估算:≤±2%;
• 网络接口:双以太网+双MVB;
• 程序升级方式: USB;
• 时钟同步功能:具备;
• 存储容量:≥16GB;
• 正常存储周期:默认30S,可自由配置;
• 故障状态采集:事件驱动触发式;
• 正常数据过容量:≥6个月;
• 故障数据过容量:≥6个月;
• 外形尺寸:主控247mm×172mm×55mm;从控350mm×120mm×35mm
• MTBF时间为35632.7小时;
1.4主要功能
1.4.1蓄电池组总电压检测
1.4.2蓄电池组电流检测
1.4.3蓄电池多节电压检测
1.4.4蓄电池多节温度检测
1.4.5电池系统剩余电量(SOC)估算
1.4.6故障报警及故障分级管理
1.4.7历史数据及报警记录存储功能
1.4.8具有以太网升级程序和上传数据功能
1.4.9自带拨动开关用于配 TC1 车和 TC2 车的通信地址
2.硬件描述
2.1尺寸信息
2.1.1 主控器:尺寸(宽×深×高):247mm×172mm×55mm。
图2.1.1 主控器尺寸
2.1.2 从控器:尺寸(宽×深×高):350mm×120mm×35mm。
图2.1.2 从控器尺寸
2.2系统概述
蓄电池智能监控系统的原理图如下所示:
图2.2 监控系统原理图
2.3主控制器接口描述
2.3.1电源接口与开关
ON与OFF为电源开关,电源接口CN1为DC110V接口(菲尼克斯2PIN端子),接口定义如下:
图 2.3.1 电源接口
管脚 | 接口信号定义 | 备注 |
1 | DC110V- | 电源输入负极,线径1mm² |
2 | DC110V+ | 电源输入正极,线径1mm² |
2.3.2拨码开关
CN2为0—9的圆盘式拨码开关,用于设定车厢号,以确定通讯地址选择:
图 2.3.2 拨码开关
2.3.3双以太网TRDP接口
CN3和CN4使用M12-D公头连接器(自带防尘堵),设备端采用孔式、接线端采用针式。
图 2.3.3 双以太网TRDP接口
插头名称:头M12连接器,设备上自带与其匹配的插座。
2.3.4双冗余MVB接口
CN5和CN6是MVB通讯接口,MVB采用标准HANTING的DB9接口,其中MVB-S1为针、MVB-S2为孔,MVB-S1和MVB-S2内部连线在PCB上实现。
图 2.3.4 双冗余MVB接口
2.3.5指示灯
以下红色框中为设备指示灯,
图 2.3.5 指示灯
定义如下:
灯号 | 定义 | 备注 |
TRDP | TRDP通讯灯 | 正常:闪动 异常:熄灭 |
MVB | MVB通讯灯 | 正常:闪动 异常:熄灭 |
ERR | 错误指示灯 | 正常:熄灭 异常:常亮 |
RUN | 运行灯 | 正常:闪动 异常:常亮或熄灭 |
2.3.6USB维护接口
CN8为调试维护接口,用于连接PC上位机进行参数配置、运行监控等功能。为B型USB接口。
图 2.3.6 USB维护接口
2.3.7 RS485接口
CN9为RS485通讯接口。
图2.3.7 RS485接口
管脚接口信号定义备注
管脚 | 接口信号定义 | 备注 |
1 | GND | 线径0.5mm |
2 | RS485-B | B端,线径0.5mm² |
3 | RS485-A | A端,线径0.5mm² |
2.3.8总电压采集接口
CN10为总电压采集接口。
图 2.3.8 总压采集
管脚 | 接口信号定义 | 备注 |
1 | BAT+ | 采集总电压正极,线径0.5mm² |
2 | BAT- | 采集总电压负极,线径0.5mm² |
2.3.9电流采集接口
CN11为总电流采集接口,CN12休眠电流采集接口。
图 2.3.9 总电流采集与休眠电流采集
2.3.10从机输出电源接口
CN13、CN14为从机输出电源接口。
图 2.3.10 电流传感器接口
2.4从控制器接口
2.4.1电源输入接口
CN1为电源输入接口:
图 2.4.1 电源输入接口
2.4.2旋转编码器
CN2旋转编码器,2端子型号MER-04H1
用于配置从机地址,多台地址从0开始,从机地址不能重复
图 2.4.2旋转编码器
2.4.3指示灯
CN3为LED指示灯:
图 2.4.3指示灯
RUN | 运行灯 | 正常:闪动 异常:常亮或熄灭 |
ERR | 报警灯 | 正常:熄灭 异常:常亮 |
2.4.4RS485通讯接口
CN4为RS485 In,CN5为RS485 Out:
图 2.4.4 RS485通讯接口
2.4.5温度采集接口
CN6、CN7、CN8与CN9为温度采集接口。
图2.4.5温度采集接口
2.4.6电池组接口
CN10与CN11为电池组接口。
图2.4.6电池组接口