余飞 杨榆 李立伟

摘要：  针对性能退化的CR400AF型动车组蓄电池存在的问题，本文主要对CR400AF型动车组蓄电池可靠性评估方法进行研究。结合CR400AF型动车组蓄电池实际运用情况，分析其失效模式，并基于CR400AF型动车组DC110V碱性蓄电池的性能退化基理，建立碱性蓄电池性能退化模型，并通过电池管理系统（battery management system，BMS）实时采集蓄电池的单体电压、温度、充/放电电流和总电压，同时对电池荷电状态（state of charge，SOC）和健康状况（state of health，SOH）进行实时估算和状态评估，为验证本文提出的SOC估算方法的有效性，采用Matlab/Simulink软件进行仿真实验。仿真结果表明，在实际运行工况中，可以根据预测值对SOC估算值进行快速矫正，保证电池的健康状态，而且根据残差曲线，一旦完成对SOC矫正后，估算值与理论值最大误差不超过3%，符合实际需求，实现对蓄电池组的全方位监控和管理。该研究对于提高蓄电池供电可靠性具有重要意义。

关键词：  电池管理系统; 性能退化; 蓄电池; 可靠性

中图分类号： U266.2; TM912.9  文献标识码： A

收稿日期： 20210419; 修回日期： 20210515

基金项目： 中国铁路总公司科技研究開发计划项目（P2018J001）

作者简介：  余飞（1989），男，硕士，工程师，主要研究方向为动车组运用。 Email： 13922171863@139.com

蓄电池是动车组辅助供电系统关键部件之一，其内部是一个十分复杂的电化学系统，其工作特性受到工作温度、湿度、老化状态等许多因素的制约[1]，因此，有必要研究掌握动车组蓄电池的可靠性[2]。传统的动车组蓄电池可靠性分析方法是基于对故障数量的统计分析，此方法在对设备进行可靠性分析评估时，首先需收集足够的失效数据（故障数据），并以此为前提对数据完成的可靠性进行分析，找到部件失效与服役时间之间的规律。……