地铁车辆镍镉蓄电池的选型
地铁车辆蓄电池选型分析及建议
地铁车辆蓄电池选型分析及建议文章简述了地铁车辆蓄电池选型分析，主要对比了胶体铅酸蓄电池及镉镍碱性蓄电池的优缺点，并对这两种蓄电池进行了经济性分析，最后给出了蓄电池选型建议。
标签：蓄电池；地铁车辆；选型0 前言地铁车辆蓄电池是电气系统中的一个重要组成部分，主要用于启动前激活列车、启动后为列车提供110V直流电以及在无网压时，能够使列车应急照明、紧急通风、车载安全设备、广播、通讯系统等辅助设备在停车计划规定的时间内保持运行，以保证乘客安全逃生。
此外，在SIV投入工作后对110V控制电源起滤波作用，降低控制电源的纹波系数，提高控制电源品质[1]。
1 蓄电池选型原则满足地铁车辆运行时直流负载的总功率要求，能够平稳的输出110V直流电；满足在列车出现故障或高压供电中断等紧急情况下能为紧急负载（如应急通风、应急照明、应急广播等）提供至少45 min的直流电；根据列车运行环境及当地气候条件确定蓄电池的种类；充分考虑蓄电池的后期维护、环境保护、人身安全防护及防火性能，考虑蓄电池的体积和重量是否满足车辆设计要求[2]；根据列车实际所需容量及冗余设计原则确定电池容量，并确保蓄电池使用寿命终止时仍能满足列车运营需要[3]。
2 蓄电池选型比较地铁车辆目前主要采用胶体铅酸蓄电池及镉镍碱性蓄电池。
经过多年技术革新，两者均得到广泛应用，也有其各自优缺点。
现选择两种具有代表性的蓄电池进行对比分析。
2.1 胶体铅酸蓄电池胶体铅酸蓄电池由金属铅和硫酸为主要材料制作而成，化学反应方程式如下：胶体铅酸蓄电池采用二氧化硅与硫酸液配制而成的胶体作为电解质，使用过程中不会产生酸雾，减小了内压，安全性较高；单体蓄电池额定电压及容量较高，自放电率低；对使用环境无污染，可避免废水、废电解液的产生，废旧电池可合法持证且有价回收，整体回收不会造成二次污染；胶体铅酸蓄电池可以卧放工作，可大大减小车载蓄电池体积及重量，降低车辆能耗。
2.2 镉镍蓄电池正极板是将镍粉末用高温烧结为多孔性的导电板，以氢氧化镍作为活性物质。
地铁列车蓄电池牵引系统的研究
地铁列车蓄电池牵引系统的研究作者：周浩彭斯雅袁士瑞来源：《中国科技纵横》2019年第11期摘要：本文根据地铁对蓄电池牵引的需求，对蓄电池牵引系统的方案进行研究，具体包括牵引系统电路设计、仿真分析及容量计算等，通过实践验证，证明了设计方案的可靠。
关键词：蓄电池牵引；主电路及控制电路；仿真计算；容量计算中图分类号：U260.13 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）11-0043-020 引言蓄电池牵引技术，即列车可通过激活司机室的蓄电池牵引功能，使牵引系统由车载蓄电池供电，让列车在无高压输入的情况下自行牵引，以实现车辆移库转运功能。
这项技术的主要作用包括：①列车在正线运行时，当接触轨供电故障，列车可以蓄电池牵引模式行驶至最近车站，进而疏散乘客，提高列车正线运营的可靠性。
②在车辆段内更方便地进行调车、洗车作业，节省人力成本、减少公铁两用车的数量。
③固定维修场内可不设三轨，保障维修人员安全。
1 蓄电池牵引系统的主电路及控制电路设计出于成本和装车空间的考虑，蓄电池牵引用蓄电池，由车载DC110V蓄电池供电。
如图1所示，两端拖车车下各配置1组蓄电池，1组有2个蓄电池箱。
作为车辆在无高压情况下的供电电源。
紧急情况下，2组蓄电池同时放电，以满足此时整列车负载的用电需求。
在B车牵引逆变器与蓄电池之间设置电动转换开关箱（KMB箱），以实现正常DC1500V牵引和DC110V 蓄电池牵引之间的供电隔离及转换。
如图2所示，在一般工作情况下，列车通过三轨受流，此时HSCB闭合，KMB断开，DC1500V直流电由牵引逆变器变换成频率、电压可调的三相交流电，向异步牵引电动机供电，齿轮传动装置将牵引电机的牵引/制动力矩传递给列车轮对，驱动列车运行；在蓄电池牵引的工况下，HSCB断开，1500V高压供电与蓄电池供电相对隔离，DCU发出转换开关吸合指令，1Q31继电器得电，其对应的常开触点闭合。
DC110V控制电经1Q31、1Q01，使电动转换开关KMB1、KMB2得电，蓄电池向牵引逆变器供电，驱动列车运行。
SRX镍镉蓄电池铁路专用高效率备用电源-SaftBatteries
3
理智的经济选择
可靠和长寿命的产品 烧结式/塑料粘合电极结构将非常牢 固的烧结的镍正电极与塑料粘合的负 电极结合在一起，中间由微孔性的隔 膜分离器分开，让电解液自由循环。
镍镉蓄电池与铅酸蓄电池不同，不会 突然断电。
实现低维护的设计 可以选装帅福得注水系统，通过可控 计量加水降低维护成本、提高蓄电池 寿命。气体经流通系统安全排放。
适合特殊用途的托盘 选购的各种蓄电池均可安装到定制的 托盘上，托盘是依照个别应用的具体 要求进行设计的。从初步要求、体积 设计和试验、制造和安装到寿命周期 成本模型及日常国际运行支持，帅福 得公司的设计师们在其中各阶段与您 协同工作。
4
机械特征
钢系列
电池类型
容量 电解液储量 电池重量
重量，包括箱在内 * (kg)
15.3
34
SRX 3700 375
1755
18.6
42
18
23
30
35
362
190
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ42
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地铁供电系统蓄电池的合理性选择及维护分析
地铁供电系统蓄电池的合理性选择及维护分析摘要：蓄电池在地铁供电系统中的作用是为系统提供动力，对于保障地铁供电系统的正常运行有着重要的意义。
蓄电池是蓄电池系统中最核心的部件，是提供动力和电能的主要设备，其质量和可靠性直接影响地铁供电系统的安全、可靠、稳定运行。
为了保证地铁供电系统的正常运行，必须要对蓄电池进行合理选择。
然而，由于蓄电池在实际使用过程中容易受到多种因素的影响，使得其容易出现老化和损坏现象。
本文分析了地铁供电系统蓄电池的合理选择和维护方法，旨在为相关人员提供一定的参考和借鉴。
关键词：地铁；供电系统；蓄电池；合理选择引言：随着城市交通的不断发展，人们对于轨道交通系统的需求也逐渐增加。
但是，在地铁供电系统中，蓄电池是一项非常重要的设备，直接影响着地铁供电系统运行的稳定性和可靠性。
因此，在实际应用中需要对蓄电池进行合理选择。
本文针对地铁供电系统蓄电池进行了相关研究，提出了合理选择蓄电池及维护蓄电池的方法，以期提高蓄电池的使用寿命及保障地铁供电系统的安全稳定运行。
一、地铁供电系统蓄电池的合理性选择在地铁供电系统中，蓄电池的使用非常广泛，能够保证地铁供电系统的正常运行。
而在当前地铁供电系统中，蓄电池主要分为铅酸蓄电池和免维护蓄电池两种。
其中，铅酸蓄电池在实际应用中具有较强的稳定性和可靠性，同时可以提供较高的充电效率。
但是，在实际使用过程中容易受到外界因素的影响，导致其容易出现老化和损坏现象。
而免维护蓄电池相对于铅酸蓄电池而言，具有较强的使用稳定性和可靠性，但是在实际使用过程中需要对其进行定期更换，这样才能保证其正常运行[1]。
因此，在地铁供电系统中必须要对蓄电池进行合理选择。
在地铁供电系统中，所需蓄电池的容量大小主要根据牵引变电所的用电负荷情况来确定。
在牵引变电所中需要配置3台主变压器，分别为低压侧、高压侧以及高压侧。
其中，低压侧安装2台110 kV主变压器和1台10 kV主变压器。
对于牵引变电所来说，需要将其分为3个区间来进行设计。
1城轨车辆蓄电池选型设计及应用
1城轨车辆蓄电池选型设计及应用发布时间：2022-05-05T03:11:17.263Z 来源：《中国科技信息》2022年1月2期作者：刘光廷周利曹增明姬鹏远[导读] 通过对城轨车辆碱性蓄电池系统功能的介绍刘光廷周利曹增明姬鹏远中车株洲电力机车有限公司，湖南株洲 412000摘要：通过对城轨车辆碱性蓄电池系统功能的介绍，分析了蓄电池系统在计算选型的影响因素，并结合应用项目详细的介绍了DC72V 碱性蓄电池的容量计算过程，充电机和蓄电池的温度补偿曲线。
对碱性蓄电池在轨道交通行业中的选型设计和应用提供了计算过程和方法。
关键词：城轨车辆；蓄电池；选型；容量；DC72VDesign and application of battery selection for urban railway vehiclesLiu Guangting, Zhou Li, Cao Zengming, Ji Pengyuan（CRRC ZhuZhou locomotive Co., Ldt., ZhuZhou 412000, China）Abstract：Through the introduction of the function of the alkaline battery system of urban railway vehicles, the influencing factors of the battery system in the calculation and selection are analyzed, and the capacity calculation process of the DC72V alkaline battery, the temperature compensation curve of the charger and the battery are introduced in detail in combination with the application project. The calculation process and method are provided for the selection, design and application of alkaline batteries in the railway transit industry.Key words：urban rail vehicle; battery; Selection; capacity；DC72V1 引言目前，城市轨道交通在大中型城市人们的交通出行中起到日益重要的作用，因其运行快速、高效、安全、环保等优势，已被各大城市广泛推广应用。
AGV电池选用
虽然上一篇就AGV电池的最优选择作了说明，但实际上在国内的AG\车上，还是存在着各种类型的蓄电池，下面就对几种类型的电池进行简单比较：1:AGV镍镉蓄电池内阻大，可供大电流放电，放电时电压变化小与其他种类电池相比之下，镍镉电池可耐过充电或放过电，操作简单方便放电电压依据其放电电流有些差异，大体上是1.2V左右镍镉电池的放电终止电压为1.0V/CELL,实使用温范围在-20度-60 度，在此范围内要进行放电，可重复500次以上的充放电。
2：AGV镍氢蓄电池镍氢电池能量比镍镉电池大二倍，用专门的充电器充电可在一小时快速充电，自放电特性比镍镉电池好，充电后可保留更长时间，可重复500次以上的充放3：AGV锂电池拥有高能量密度。
与高容量镍镉电池相比，体积能量是其1。
5倍，能量密度是其2倍，高电压，平均使用电压为3.6V，是镍镉电池，镍氢电池的3倍，使用电压平坦而且高容量，广泛的使用温度-20度-60度，充放寿命长，经过500次放电后其容量至少还有70%^上。
由于锂电池具备了能量密度高电压高，工作稳定的特点。
4：AGV铅酸蓄电池铅酸蓄电池是一种使用最广泛的电池，它以海绵状的铅作为负极，二氧化铅作为正极，我们把这两种物质称为活性物质，用硫酸水溶液作为电解液，它们共同参与电池的电化学反应。
铅酸蓄电池具有良好的可逆性，电压特性平稳，使用寿命长，适用范围广，原材料丰富，且可再生使用及造价低廉等优点。
主要应用在交通运输，矿山，港口，国防，计算机，科研等国已经济各个领域，是社会生产经营活动和人类生活中不可缺少的产品。
作为现代化物资仓储、搬运的重要工具，AGV小车在现代自动化物流管理系统中发挥着越来越重要的作用。
如何保证AGV小车的连续工作、稳定工作、安全工作，是设计者一直在考虑的问题。
为使AGV 车高效率运行，降低AGV成本，选用合适的AGV蓄电池就成为现代设计者的首要问题。
为了适应国情，在AGV界一种新型、低成本运行模式正在得到广泛的应用。
地铁车辆中铅酸性蓄电池与镍镉碱性蓄电池对比分析
地铁车辆中铅酸性蓄电池与镍镉碱性蓄电池对比分析摘要：轨道交通车辆用蓄电池主要有碱性-镍镉蓄电池和酸性-密封胶体铅蓄电池。
近十年来两种蓄电池在性能上都有很大改进，在轨道交通车辆领域均得到广泛应用。
简述地铁车辆中主要使用的两种蓄电池（铅酸性蓄电池以及镍镉碱性蓄电池）的结构、原理以及性能等，并通过对比分析，为地铁车辆用蓄电池提供参考以及依据。
关键词：地铁车辆；铅酸性蓄电池；镍镉碱蓄性电池；性能对比0.前言在现如今的社会之中，城市交通对轨道交通尤其是地铁车辆的需求日益增加，而蓄电池作为地铁车辆之中必不可少的一部分，在紧急负载的工况之下，承载着极其重要的作用。
目前为止，地铁车辆选用的蓄电池产品主要有两种，铅酸蓄电池以及镍镉蓄电池。
按照蓄电池单体中的电解液划分，铅酸蓄电池属于酸性蓄电池，镍镉蓄电池属于碱性蓄电池。
由于电解液的不同，这两种蓄电池的单体容量、结构、原理以及性能等均有差异性。
然而在各地铁车辆中，只能选择其中一种，所以我们要对比酸性蓄电池与碱性蓄电池在各方面的优劣性，为蓄电池选型提出一个最优化的结论。
1.铅酸蓄电池介绍铅酸电池发明于1859年，之后一直发展到1900年，富液式铅酸电池性能得到了卓越的改进。
阀控式铅酸（VRLA）蓄电池于20世纪70年代被开发使用，并在美国和欧洲的一些发达国家开始小范围应用，随后快速形成产业化，并大规模投入市场。
1.1技术特性铅酸蓄电池中主要类型为密封胶体蓄电池。
该蓄电池采用（PVC）二氧化硅隔板，气相二氧化硅与硫酸液配制而成的胶体电解质；具有更强的耐过充，拓宽温度使用范围，延长使用寿命；PVC 隔板有良好的接触，电池电阻小，极板的活性物质不易脱落，具有优异抗震性；胶体有特大的热比容，电池不易发生“热失控”，而且还有抗过充/过放的自我保护能力，有电池内部“消弧”功能，大大提高使用的安全性。
基于氧复合（氧循环），正极上有氧发生（充电后期）通过PVC 隔板中微孔、胶体裂纹扩散至负极进行“去极化”作用（化学放电），氢氧复合最终变成水，回至电液，电池内压降低，实现单向阀气密，同时这一过程还是一个“氧消耗、氢抑制、水回来”的实质性变化，使完全密封成为可能，蓄电池在整个寿命周期内无需添加电液，维护工作量小。
探究地铁车辆供电蓄电池的合理选型
探究地铁车辆供电蓄电池的合理选型发表时间：2017-10-19T14:33:46.330Z 来源：《防护工程》2017年第16期作者：南海舟[导读] 在地铁车辆的供电系统中，蓄电池是其重要的组成部分。
兰州市轨道交通有限公司运营分公司摘要：本文将会对兰州轨道交通地铁车辆中蓄电池的选择做相应的阐述，分别从蓄电池的容量、类型等方面做详细的分析和探讨，希望能为地铁车辆的安全运行提供可借鉴的新思路。
关键词：地铁车辆；蓄电池；合理选型在地铁车辆的供电系统中，蓄电池是其重要的组成部分，它是用来控制列车设备并做应急处理的电源备用工具，也是列车安全运行的重要保障。
一、供电蓄电池概述在兰州轨道交通地铁车辆中一项重要的电气子系统就是对蓄电池参数和电池箱的设计。
为了保障地铁车辆能够安全运行，蓄电池作为一种应急供电设备，需要具备以下几种功能。
首先，地铁在启动列车之前，需要将各个控制系统激活，相应的控制电源要为辅助逆变器的工作提供便利。
当辅助逆变器出现全故障或者线路电网无网压的现象时，蓄电池便可以为列车上的通信设备、紧急通风设备等提供应急电源，满足列车的供电需求，为乘客的逃生争取更多的时间。
其次，在降弓状态下，蓄电池的使用可以让地铁车辆的DC110V控制电器、PIDS系统等低压的设备提供DC110V的电源，维持地铁升弓功能能够维持工作状态。
最后，在地铁列车的运行过程中，辅助电器和蓄电池都是由DC110V的母线来进行供电，在一定程度上起到了滤波的作用，降低了母线电源的纹波系数，进而提高其电源的质量。
因此，在选择蓄电池的类型时，应充分考虑蓄电池的信号、参数、组个数等内容，可以为地铁列车的辅助供电系统设计提供更加有效的保障。
二、蓄电池选型的原则在对兰州轨道交通地铁车辆进行蓄电池类型选择时，需要参考以下原则。
第一，需要根据列车的采购要求来计算紧急状况下列车运行的蓄电池直流负载的总功率。
第二，在选取蓄电池类型时，还要根据电池应用的气候条件以及实现约定的合同要求来确认其温度补偿系数、充电效率以及老化效率等。
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地铁车辆镍镉蓄电池的选型
一、单体数量在地铁项目中，通常每列车会要求配置两套相同的蓄电池组，而每套蓄电池组的选型关键因数就是单体数量和容量。
蓄电池组总电压是由N 个单位蓄电池串联构成的，本文将其中每个单位蓄电池定义为一个单体，它可以是单个蓄电池或多个并联的蓄电池。
就目前比较常用的观点，蓄电池组的单体数量是根据蓄电池组最低放电电压（用Umin 表示）和单体终止放电电压（用Ef 表示）进行确定，即单体数量=Umin/Ef ，而单体的终止放电电压一般在IV。
Umin 是考虑线路压降后，将直流供电系统要求的最低工作电压值等效为蓄电池组最低放电电压值。
例如，某项目要求直流系统的线路压降是7V，直流供电系统的最低电压是77V，则蓄电池组最低放电电压为84V。
但是，由于在低温时，对蓄电池充电需进行温度补偿，以保证蓄电池最优的充电性能，因此按照此种方法选定的蓄电池组单体数量，在低温时，直流系统输出的电压值有可能低于蓄电池要求的充电电压，所以在直流系统电压不能达到要求时，也仅以直流系统最高电压对蓄电池组进行充电，对蓄电池而言，需要达到相同容量的时间更长。
考虑蓄电池的温度补偿充电电压要求，蓄电池组的单体数量选取与直流系统最高充电电压（用Umax表示）和单体的最高充电电压（Eh）有关，即蓄电池组的单体数量=Umax/Eh。
通过这种计算方式得到的单体数量，可以保证系统的电压范围与蓄电池充电电压匹配。
选取单
体数量后，再根据蓄电池组最低放电电压
（Umin）得到单体终止放电电压（用Ef表示）,即Ef=Umi n/（单体数量），但是需要注意，得到的单体最低放电电压不应过高，否则蓄电池的利用率较低。
二、额定容量C5 蓄电池的额定容量是一个电量的概念。
它是指单个蓄电池，在+20C时以5个小时的放电速率达到最后电压为 1.0V时所放出的电量，以安时（Ah）表示。
蓄电池的额定容量在蓄电池的选型中尤其突出，主要因为它是蓄电池相关性能的集中体现，包括单体数量、充电性能、放电性能、老化因素等。
蓄电池的容量均需要建立在蓄电池性能的基础上，主要是通过大量的试验获取相关的数据。
对数据的利用，有的蓄电池生产商已经将其软件化，可以根据用户需要提供特定条件下的曲线。
额定容量的选取，第一输入参数是蓄电池供电负载功耗（P），时间（t）和蓄电池组放电平均电压值（U）。
根据P, t , U,可以判定蓄电池组的放电倍率，以该放电倍率的曲线进行容量校核。
蓄电池供电的负载种类较多，其中，车辆紧急通风的功耗对蓄电池的额定容量影响较大。
第二输入参数是蓄电池组的单体数量，它与额定容量是一组相辅相成的参数。
数量越少，蓄电池单体终止放电电压越高，要满足相同负载供电的要求，蓄电池的额定容量就越大，但蓄电池的终止放电电压值应低于蓄电池放电稳定电压值，否则，蓄电池的利用率较低。
第三输入参数是性能参数，包括充电性能、放电性能、老化因素
等，它们主要是作为蓄电池的冗余系数，为蓄电池最终容量的确定提供计算依据。
本文以在某地铁项目使用的蓄电池的充电性能和放电性能为例进行说明。
如图 1 所示，在充电的后期，蓄电池的容量几乎恒定不变，而恒定值一般低于额定容量值。
将实际值与额定容量百分比作为充电系数，成为选取额定容量的系数之一，以保证实际可用容量可以满足供电需求。
如图 2 所示，放电曲线主要是提供在特定的温度下，蓄电池以要求的放电倍率，达到设定的单体终止放电电压时，可以放出的容量百分比，将它作为蓄电池的放电系数，成为蓄电池额定容量选取系数之一。
根据蓄电池在不同的温度下，放电性能的差异，温度越低，性能越差，所以选取蓄电池容量时，除常温放电曲线，还应注意参考最低环境温度的放电曲线特性，以取得较为合适的放电系数。
三、结论
综上所述，蓄电池选型时，车辆直流110V 供电系统电压范围和蓄电池的性能对单体数量和额定容量的选取有着重要的影响。
考虑最低温度电压补偿，直流供电系统最高电压决定最多的单体数量，而直流供电系统最低电压和单体的最低放电电压决定最少的单体数量。
同时，蓄电池单体数量和容量是一组具有相辅相成的关系的参数。