一种列车充电控制方法及列车充电控制装置

摘要

本发明公开了一种列车充电控制方法及列车充电控制装置。其中，列车蓄电池充电控制方法包括：获取蓄电池充电电压，蓄电池充电电压包括蓄电池输入电压和/或充电机输出电压；根据蓄电池充电电压确定蓄电池充电状态，蓄电池充电状态包括欠压状态、正常状态和过压状态；根据蓄电池充电状态控制充电机充电状态，充电机充电状态包括供电状态和停机状态；其中，当蓄电池充电状态为过压状态时，控制充电机处于停机状态。本发明提供一种列车充电控制方法及列车充电控制装置，解决了现有技术中存在的蓄电池因过充损坏的问题，达到提高列车行车安全的性能要求。

说明书

技术领域

本发明实施例涉及铁路机辆系统技术领域，尤其涉及一种列车充电控制方法及列车充电控制装置。

背景技术

现阶段列车蓄电池与充电机为两个独立单元，蓄电池单元仅有空开、保险进行保护，并无控制反馈型环节，充电机单元产品自身具备电压、电流控制反馈环节，但在充电机控制环节失效情况时，充电机输出电压会偏高，存在过充蓄电池，致蓄电池充爆情况，影响行车安全。目前仅通过故障发生后人工检修，无更好的避免事故发生预防措施及设备，因此，彻底解决蓄电池过充损坏问题势必可期，对车辆安全运行有急迫的必要。

发明内容

本发明提供一种列车充电控制方法及列车充电控制装置，以解决上述现有技术存在的蓄电池因过充损坏问题，达到提高列车行车安全的性能要求。

第一方面，本发明实施例提供了一种列车蓄电池充电控制方法，包括：

获取蓄电池充电电压，所述蓄电池充电电压包括蓄电池输入电压和/或充电机输出电压；

根据所述蓄电池充电电压确定蓄电池充电状态，所述蓄电池充电状态包括欠压状态、正常状态和过压状态；

根据所述蓄电池充电状态控制充电机充电状态，所述充电机充电状态包括供电状态和停机状态；

其中，根据所述蓄电池充电状态控制所述充电机充电状态，包括：

当所述蓄电池充电状态为所述欠压状态时，控制所述充电机处于所述供电状态；当所述蓄电池充电状态为所述正常状态时，控制所述充电机处于所述供电状态；当所述蓄电池充电状态为所述过压状态时，控制所述充电机处于所述停机状态。

可选的，控制所述充电机处于所述停机状态，包括：

切断所述充电机的控制电回路；和/或，切断所述蓄电池的主回路。

可选的，根据所述蓄电池充电状态控制所述充电机充电状态时，还包括：

根据所述蓄电池充电状态进行指示。

可选的，根据所述蓄电池充电状态控制所述充电机充电状态时，还包括：

根据所述蓄电池充电状态存储所述蓄电池充电电压。

第二方面，本发明实施例还提供了一种列车蓄电池充电控制装置，包括采样模块、控制模块和继电器模块；

所述采样模块分别与综合控制柜和所述控制模块连接；所述控制模块与所述继电器模块连接；

所述采样模块用于通过综合控制柜获取蓄电池充电电压，所述蓄电池充电电压包括蓄电池输入电压和/或充电机输出电压；

所述控制模块用于根据所述蓄电池充电电压确定蓄电池充电状态，所述蓄电池充电状态包括欠压状态、正常状态和过压状态；

所述继电器模块用于根据所述蓄电池充电状态控制充电机充电状态，所述充电机充电状态包括供电状态和停机状态；

其中，所述继电器模块还用于当所述蓄电池充电状态为所述欠压状态时，控制所述充电机处于所述供电状态；当所述蓄电池充电状态为所述正常状态时，控制所述充电机处于所述供电状态；当所述蓄电池充电状态为所述过压状态时，控制所述充电机处于所述停机状态。

可选的，所述采样模块包括欠压采样电路和过压采样电路；所述控制模块包括第一运算放大器、第二运算放大器、第一开关单元和第二开关单元；所述继电器模块包括欠压继电器和过压继电器；

所述欠压采样电路分别与所述综合控制柜和所述第一运算放大器连接；所述第一开关单元分别与所述第一运算放大器和所述欠压继电器连接；所述过压采样电路分别与所述综合控制柜和所述第二运算放大器连接；所述第二开关单元分别与所述第二运算放大器和所述过压继电器连接。

可选的，所述列车蓄电池充电控制装置还包括处理模块，所述处理模块与所述采样模块连接，所述处理模块用于根据所述蓄电池充电电压确定所述蓄电池充电状态；

其中，所述处理模块还用于根据所述蓄电池充电状态存储所述蓄电池充电电压，和/或，所述处理模块与所述继电器模块连接，所述处理模块还用于根据所述蓄电池充电状态控制所述充电机充电状态。

可选的，所述列车蓄电池充电控制装置还包括指示模块，所述指示模块与所述继电器模块连接；

所述继电器模块还用于根据所述蓄电池充电状态控制所述指示模块进行指示。

第三方面，本发明实施例还提供了一种列车蓄电池充电控制装置，包括蓄电池充电电压检测传感器、PLC控制模块和控制继电器；

所述蓄电池充电电压检测传感器分别与综合控制柜和PLC控制模块连接，所述PLC控制模块与所述控制继电器连接，所述控制继电器串联于充电机的控制电回路中；

所述蓄电池充电电压检测传感器用于通过综合控制柜获取蓄电池充电电压，所述蓄电池充电电压包括蓄电池输入电压和/或充电机输出电压，

所述PLC控制模块用于根据所述蓄电池充电电压确定蓄电池充电状态，并根据所述蓄电池充电状态控制所述控制继电器的导通和断开，以控制充电机充电状态，所述蓄电池充电状态包括欠压状态、正常状态和过压状态，所述充电机充电状态包括供电状态和停机状态；

其中，所述PLC控制模块还用于当所述蓄电池充电状态为所述欠压状态时，控制所述控制继电器导通，以使所述充电机处于所述供电状态；当所述蓄电池充电状态为所述正常状态时，控制所述控制继电器导通，以使所述充电机处于所述供电状态；当所述蓄电池充电状态为所述过压状态时，控制所述控制继电器断开，以使所述充电机处于所述停机状态。

第四方面，本发明实施例还提供了一种列车蓄电池充电控制装置，其特征在于，包括电压检测模块和通断模块；

所述电压检测模块分别与蓄电池的输入端和通断模块连接，所述通断模块串联于所述蓄电池的主回路；

所述电压检测模块用于获取蓄电池充电电压，并根据所述蓄电池充电电压确定蓄电池充电状态，所述蓄电池充电电压包括蓄电池输入电压和/或充电机输出电压，所述蓄电池充电状态包括欠压状态、正常状态和过压状态；

所述电压检测模块还用于根据所述蓄电池充电状态控制所述通断模块的导通和断开，以控制充电机充电状态，所述充电机充电状态包括供电状态和停机状态；

其中，所述电压检测模块还用于当所述蓄电池充电状态为所述欠压状态时，控制所述通断模块导通，以使所述充电机处于所述供电状态；当所述蓄电池充电状态为所述正常状态时，控制所述通断模块导通，以使所述充电机处于所述供电状态；当所述蓄电池充电状态为所述过压状态时，控制所述通断模块断开，以使所述充电机处于所述停机状态。

本发明实施例提供的列车蓄电池充电控制方法，通过获取蓄电池充电电压，根据蓄电池充电电压确定蓄电池充电状态，并根据蓄电池充电状态控制充电机处于供电状态和停机状态，以在蓄电池处于欠压状态和正常状态，控制充电机处于供电状态，为蓄电池进行充电，从而在列车处于应急工况时，保证蓄电池能够为应急负载进行供电；在蓄电池处于过压状态时，控制充电机处于停机状态，以使充电机停止为蓄电池充电，避免蓄电池因充电机失控而损坏，解决了现有技术中蓄电池与充电机相互独立，并无控制反馈型环节，在充电机控制环节失效情况时，充电机输出电压偏高导致过充蓄电池，致蓄电池充爆的问题，提高列车行车安全。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种列车蓄电池充电控制方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种列车蓄电池充电控制装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种列车蓄电池充电控制装置的工作流程示意图；

图4为本发明实施例提供的一种列车蓄电池充电控制装置的逻辑示意图；

图5为本发明实施例提供的一种列车蓄电池充电控制装置的接线示意图；

图6为本发明实施例提供的一种列车蓄电池充电控制装置的安装示意图；

图7为本发明实施例提供的另一种列车蓄电池充电控制装置的逻辑示意图；

图8为本发明实施例提供的另一种列车蓄电池充电控制装置的工作流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

图1为本发明实施例提供的一种列车蓄电池充电控制方法的流程示意图，如图1所示，本发明实施例提供的列车蓄电池充电控制方法包括：

S110、获取蓄电池充电电压，所述蓄电池充电电压包括蓄电池输入电压和/或充电机输出电压。

其中，列车的蓄电池主要用于在应急工况(例如，列车故障停车等应急工况)下为车上的应急负载供电，其中，应急负载是指在应急工况下需要消耗电量的负载。

充电机是机车、动车、车辆及用到蓄电池供电的相关设施(以下统称列车)上都要用到的辅助供电设备，尤其对于内燃/电力动车组、内燃/电力机车及各种客车车辆，它是必不可少的设备。

充电机在启动工作后，可以把输入的DC110V/DC600V/AC220/AC380 50HZ交流电经整流逆变变压等处理，转化为直流电(DC24V/DC48V/DC72V/DC110V)，以供列车上的直流设备等列车负载用电。同时，充电机与蓄电池之间始终会通过连接器保持连接，充电机启动后还可以对蓄电池组进行充电，从而在列车处于应急工况时，蓄电池能够为应急负载进行供电，保证列车上的应急负载正常运行。

蓄电池充电电压是指在当前时刻下充电机为蓄电池充电的充电电压，在本实施例中，通过获取蓄电池充电电压在当前时刻下蓄电池的充电状态，具体的，充电机对蓄电池的不同充电电压分别对应于蓄电池不同的充电状态，通过实时地获取蓄电池充电电压，并基于该蓄电池充电电压确定蓄电池充电状态，以便后续能够实时地采取对应于该蓄电池充电状态的措施，以避免充电机过充蓄电池，提高行车安全。

其中，蓄电池充电电压采样可通过检测蓄电池的输入电压和/或充电机的输出电压来获取，本领域技术人员可根据实际需求进行设置。

S120、根据所述蓄电池充电电压确定蓄电池充电状态，所述蓄电池充电状态包括欠压状态、正常状态和过压状态。

具体的，充电机对蓄电池的不同充电电压分别对应于蓄电池不同的充电状态，其中，当蓄电池充电电压低于额定电压时，蓄电池充电状态为欠压状态；当蓄电池充电电压达到额定电压时，蓄电池充电状态为正常状态；当蓄电池充电电压超过额定电压时，蓄电池充电状态为过压状态，此时存在过充蓄电池，致蓄电池充爆的可能，影响行车安全。

在本实施例中，可通过设定阈值电压，将蓄电池充电电压与阈值电压进行比较来确定蓄电池充电状态。

可选的，为避免由于蓄电池充电电压不稳定造成误判，还可设定持续时间作为辅助判断标准。

示例性的，设置蓄电池充电电压为V0，第一阈值电压为V1，第二阈值电压为V2，第三阈值电压为V3。根据所述蓄电池充电电压确定所述蓄电池充电状态，包括：

当V0＜V1，且持续时间大于第一预设时间时，确定所述蓄电池状态为所述欠压状态；当V2≤V0≤V3，且持续时间大于第二预设时间时，确定所述蓄电池状态为所述正常状态；当V0＞V3，且持续时间大于第三预设时间时，确定所述蓄电池状态为所述过压状态。

其中，第一阈值电压V1、第二阈值电压V2、第三阈值电压V3、第一预设时间、第二预设时间和第三预设时间可根据蓄电池的额定电压以及紧急程度进行设置。例如，设定90V≤V1≤92V，96V≤V2≤98V，123V≤V3≤125V，示例性的，V1＝91V，V2＝97V，V3＝124V，即当V0＜91V，且持续时间大于第一预设时间时，确定蓄电池状态为欠压状态；当97V≤V0≤124V，且持续时间大于第二预设时间时，确定蓄电池状态为正常状态；当V0＞124V，且持续时间大于第三预设时间时，确定蓄电池状态为过压状态。

此外，第一预设时间可设置在10min以内，例如，第一预设时间设置为5～10min或者5min以内，甚至1～2min等；第二预设时间可设置在15min以内或者15min以上，例如，第二预设时间设置为5～15min等；由于蓄电池状态为过压状态时，存在过充蓄电池，致蓄电池充爆的可能，影响行车安全，因此，第三预设时间可设置在2min以内，例如，第二预设时间设置为1～2min，甚至5～10s等，以保证行车安全；本领域技术人员可根据实际需求进行设置，本发明实施例对此不作限定。

S130、根据所述蓄电池充电状态控制充电机充电状态，所述充电机充电状态包括供电状态和停机状态。

其中，供电状态是指充电机为蓄电池进行充电的状态，停机状态是指充电机停止为蓄电池充电的状态。

在本实施例中，通过根据蓄电池充电状态控制充电机充电状态，以避免蓄电池过充而损坏。具体的，当蓄电池充电状态为欠压状态时，控制充电机处于供电状态，此时，充电机为蓄电池充电，同时，充电机还用于为列车负载供电；当蓄电池充电状态为正常状态时，控制充电机处于供电状态，此时，充电机维持蓄电池充电电压，同时，充电机还用于为列车负载供电；当蓄电池充电状态为过压状态时，充电机可能失控，使得充电机的输出电压明显超出蓄电池额定电压，存在过充蓄电池致蓄电池充爆，造成起火冒烟可能，影响行车安全，通过控制充电机处于停机状态，使充电机停止为蓄电池充电，从而对蓄电池进行保护，避免蓄电池因过充而损坏，达到提高列车行车安全的性能要求。

本发明实施例提供的列车蓄电池充电控制方法，通过采样获取蓄电池充电电压，根据蓄电池充电电压确定蓄电池充电状态，并根据蓄电池充电状态控制充电机处于供电状态和停机状态，以在蓄电池处于欠压状态和正常状态，控制充电机处于供电状态，为蓄电池进行充电，从而在列车处于应急工况时，保证蓄电池能够为应急负载进行供电；在蓄电池处于过压状态时，控制充电机处于停机状态，以使充电机停止为蓄电池充电，避免蓄电池因充电机失控而损坏，解决了现有技术中蓄电池与充电机相互独立，无联动控制反馈型环节，在充电机控制环节失效情况时，充电机输出电压偏高导致过充蓄电池，致蓄电池充爆的问题，提高列车行车安全。

可选的，控制所述充电机处于所述停机状态，包括：

切断所述充电机的控制电回路；和/或，切断所述蓄电池的主回路。

其中，充电机启动工作需要具备充电机控制电路所需的控制电源，因此，在蓄电池处于过压状态时，通过切断充电机的控制电回路，以切断控制电源的输入，使得充电机停止电压输出，实现控制充电机处于停机状态，从而对蓄电池进行保护。

可选的，在蓄电池处于过压状态时，还可通过切断蓄电池的主回路，以切断蓄电池的输入电压，实现充电机停止对蓄电池进行充电，从而对蓄电池进行保护，延长负载端产品使用寿命，提高列车行车安全，本领域技术人员可根据实际需求进行设置，本发明实施例对此不作限定。

可选的，根据所述蓄电池充电状态控制所述充电机充电状态时，还包括：

根据所述蓄电池充电状态进行指示。

其中，通过对蓄电池充电状态、实时电压进行指示，以便于乘务员、检修员及时发现故障隐患，从而可提前排除故障隐患，避免蓄电池过充损坏。

需要说明的是，可通过声音、灯光或其他形式对蓄电池充电状态进行指示，本领域技术人员可根据实际需求进行任意设置。

例如，通过不同颜色的指示灯对蓄电池充电状态进行指示。示例性的，当蓄电池充电状态为欠压状态时，黄色指示灯亮；当蓄电池充电状态为正常状态时，绿色指示灯亮；当蓄电池充电状态为过压状态时，红色指示灯亮；从而使得乘务员、检修员能够根据指示灯颜色及时发现故障隐患，进而提前排除故障隐患，避免蓄电池过充损坏。

其中，指示灯的颜色并不局限于实施例中所提供的黄色、绿色和红色，在其他实施例中，本领域技术人员可根据实际需求对指示灯的指示颜色及指示形式等进行设定，例如，通过设置指示灯以不同频率进行闪烁以指示蓄电池充电状态，在其他实施例中，也可采用语音提示蓄电池充电状态，本发明实施例对此不作限定。

可选的，根据所述蓄电池充电状态控制所述充电机充电状态时，还包括：

根据所述蓄电池充电状态存储所述蓄电池充电电压。

其中，通过对蓄电池充电状态进行存储，以便于乘务员、检修员及时获取蓄电池充电状态信息，从而便于排除故障隐患，避免蓄电池过充损坏。

具体的，可通过存储器对蓄电池充电状态信息进行存储，其中，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。

可选的，存储器可通过有线或无线接口输出蓄电池充电状态信息，以使乘务员、检修员能够读取存储器中存储的蓄电池充电状态信息；例如，存储器通过USB数据接口输出蓄电池充电状态信息。

可选的，蓄电池充电状态信息可包括蓄电池充电电压值、蓄电池充电状态切换时刻、以及蓄电池充电状态持续时间等充电状态、故障等数据信息，本领域技术人员可根据实际需求进行设置。

示例性的，当蓄电池充电状态为欠压状态时，存储蓄电池充电状态信息；当蓄电池充电状态为正常状态时，不存储蓄电池充电状态信息；当蓄电池充电状态为过压状态时，存储蓄电池充电状态信息；从而使得乘务员、检修员能够读取蓄电池欠压或过压时的蓄电池充电状态信息，进而更加准确的排除故障隐患，避免蓄电池损坏。

需要注意的是，在其他实施例中，当蓄电池充电状态为正常状态时，也可对蓄电池充电状态信息进行存储，本发明实施例对此不作限定。

基于同样的发明构思，本发明实施例还提供了一种列车蓄电池充电控制装置，该列车蓄电池充电控制装置用于执行本发明任意实施例所述的列车蓄电池充电控制方法，因此，本发明实施例提供的列车蓄电池充电控制装置具有上述任一实施例中的技术方案所具有的技术效果，与上述实施例相同或相应的结构以及术语的解释在此不再赘述。

图2为本发明实施例提供的一种列车蓄电池充电控制装置的结构示意图，图3为本发明实施例提供的一种列车蓄电池充电控制装置的工作流程示意图，图4为本发明实施例提供的一种列车蓄电池充电控制装置的逻辑示意图，图5为本发明实施例提供的一种列车蓄电池充电控制装置的接线示意图，图6为本发明实施例提供的一种列车蓄电池充电控制装置的安装示意图，如图2-6所示，本发明实施例提供的列车蓄电池充电控制装置10包括采样模块11、控制模块12和继电器模块13，采样模块11分别与综合控制柜14和控制模块12连接，控制模块12与继电器模块13连接。采样模块11用于通过综合控制柜14获取蓄电池充电电压，蓄电池充电电压包括蓄电池输入电压和/或充电机输出电压；控制模块12用于根据蓄电池充电电压确定蓄电池充电状态，蓄电池充电状态包括欠压状态、正常状态和过压状态；继电器模块13用于根据蓄电池充电状态控制充电机充电状态，充电机充电状态包括供电状态和停机状态。其中，继电器模块13还用于当蓄电池充电状态为欠压状态时，控制充电机15处于供电状态；当蓄电池充电状态为正常状态时，控制充电机15处于供电状态；当蓄电池充电状态为过压状态时，控制充电机15处于停机状态。

具体的，如图2-6所示，综合控制柜14是集电源转换控制、空调机组控制、照明控制等功能单元于一体的智能型综合控制柜；充电机15通过综合控制柜14连接蓄电池16等列车负载，从而使充电机15给蓄电池16充电的同时给列车负载供电；蓄电池16也可通过综合控制柜14连接列车负载，例如通过防反二极管接至全列母线，以在应急工况(例如，列车故障停车等应急工况)下进行供电；同时，综合控制柜14还用于将充电机、蓄电池采样及控制信号进行集中处理。

其中，采样模块11与综合控制柜14连接，以通过综合控制柜14获取蓄电池充电电压。示例性的，如图2-6所示，以蓄电池充电电压包括充电机输出电压为例，充电机15的输出端OUT+和输入端OUT-构成充电机15的输出回路，充电机15的输出回路对应的传输线包括蓄电池采样正线D+和蓄电池采样负线-110等，采样模块11可通过蓄电池采样正线D+和蓄电池采样负线-110检测充电机输出电压从而获取蓄电池充电电压。

继续参考图2-6，控制模块12与采样模块11连接，用于根据蓄电池充电电压确定蓄电池充电状态，蓄电池充电状态包括欠压状态、正常状态和过压状态。具体的，充电机15对蓄电池16的不同充电电压分别对应于蓄电池16不同的充电状态，其中，当蓄电池充电电压低于额定电压时，蓄电池充电状态为欠压状态；当蓄电池充电电压达到额定电压时，蓄电池充电状态为正常状态；当蓄电池充电电压超过额定电压时，蓄电池充电状态为过压状态，此时存在过充蓄电池，致蓄电池充爆的可能，影响行车安全。

继续参考图2-6，继电器模块13与控制模块12连接，用于根据蓄电池充电状态控制充电机充电状态，充电机充电状态包括供电状态和停机状态。具体的，当蓄电池充电状态为欠压状态时，继电器模块13控制充电机15处于供电状态，此时，充电机15为蓄电池16充电，同时，充电机15还用于为列车负载供电；当蓄电池充电状态为正常状态时，控制充电机15处于供电状态，此时，充电机15维持蓄电池16的充电电压，同时，充电机15还用于为列车负载供电；当蓄电池充电状态为过压状态时，控制充电机15处于停机状态，此时，充电机15可能失控，使得充电机15的输出电压明显超出蓄电池额定电压，存在过充蓄电池16致蓄电池16充爆的可能，影响行车安全，通过控制充电机15处于停机状态，使充电机15停止为蓄电池16充电，从而对蓄电池16进行保护，避免蓄电池16因过充而损坏，达到提高列车行车安全的性能要求。

继续参考图2-6，可选的，采样模块11包括欠压采样电路111和过压采样电路112；控制模块12包括第一运算放大器121、第二运算放大器122、第一开关单元123和第二开关单元124；继电器模块13包括欠压继电器131和过压继电器132。欠压采样电路111分别与综合控制柜14和第一运算放大器121连接；第一开关单元123分别与第一运算放大器121和欠压继电器131连接；过压采样电路132分别与综合控制柜14和第二运算放大器122连接；第二开关单元124分别与第二运算放大器122和过压继电器132连接。

具体的，如图2-6所示，欠压采样电路111和过压采样电路112用于通过综合控制柜14获取蓄电池充电电压，第一运算放大器121将欠压采样电路111输出的欠压采样电压与第一参考电压Vref1进行比较，并向第一开关单元123输出第一比较电压，第一开关单元123根据第一比较电压导通或断开，从而控制欠压继电器131的导通和断开；第二运算放大器122将过压采样电路112输出的过压采样电压与第二参考电压Vref2进行比较，并向第二开关单元124输出第二比较电压，第二开关单元124根据第二比较电压导通或断开，从而控制过压继电器132的导通和断开。

其中，第一参考电压Vref1和第二参考电压Vref2可根据第一阈值电压V1、第二阈值电压V2和第三阈值电压V3进行设置；第一开关单元123和第二开关单元124可采用三极管、场效应管等器件；第一运算放大器121和第二运算放大器122可采用集成运算放大器，以降低占用空间，本领域技术人员可根据实际需求进行设置。

示例性的，如图2-6所示，以第一开关单元123和第二开关单元124均为NPN型三极管为例，第一开关单元123的基极与第一运算放大器121的输出端连接，第一开关单元123的集电极与欠压继电器131连接，第一开关单元123的发射极接地(图中未示出)；第二开关单元124的基极与第二运算放大器122的输出端连接，第二开关单元124的集电极与过压继电器132连接，第二开关单元124的发射极接地(图中未示出)。当蓄电池充电状态为欠压状态时，第一开关单元123根据第一运算放大器121输出的第一比较电压而导通，从而控制欠压继电器131动作，此时，过压继电器132不动作，充电机15处于供电状态，充电机15为蓄电池16充电，并为列车负载供电；当蓄电池充电状态为正常状态时，第一开关单元123根据第一运算放大器121输出的第一比较电压而断开，使得欠压继电器131不动作，此时，过压继电器132不动作，充电机15处于供电状态，充电机15为蓄电池16充电，并为列车负载供电；当蓄电池充电状态为过压状态时，第二开关单元124根据第二运算放大器122输出的第二比较电压导通，从而控制过压继电器132动作，此时，欠压继电器131不动作，充电机15处于停机状态，以停止为蓄电池16充电，从而对蓄电池16进行保护，避免蓄电池16因过充而损坏，达到提高列车行车安全的性能要求。

其中，继电器动作是指继电器切换状态，例如，若继电器原本是导通状态，继电器动作后，会切换为断开状态，反之同理。

可选的，过压继电器132可串联于充电机15的控制电回路中，或者串联于蓄电池16的主回路中，且过压继电器132平常为导通状态，当蓄电池充电状态为过压状态时，过压继电器132动作(即过压继电器132断开)，从而通过切断充电机15的控制电回路，或者切断蓄电池16的主回路，实现充电机15停止对蓄电池16进行充电，对蓄电池16进行保护，延长负载端使用产品使用寿命，提高列车行车安全。

示例性的，如图2所示，过压继电器132串联于综合控制柜14的充电机控制电输出与充电机控制电输入之间，当蓄电池充电状态为过压状态时，过压继电器132动作(即过压继电器132断开)，从而通过切断充电机15的控制电回路，实现充电机15停止对蓄电池16进行充电，对蓄电池16进行保护。

继续参考图2，可选的，本发明实施例提供的列车蓄电池充电控制装置10还包括处理模块17，处理模块17与采样模块11连接，处理模块17用于根据蓄电池充电电压确定蓄电池充电状态。其中，处理模块17还用于根据蓄电池充电状态存储蓄电池充电电压，和/或，处理模块17与继电器模块13连接，处理模块17还用于根据蓄电池充电状态控制充电机充电状态。

其中，如图2所示，处理模块17用于进行程序控制与数据处理，具体的，处理模块17分别与欠压采样电路111和过压采样电路112连接，处理模块17接收欠压采样电路111和过压采样电路112获取的蓄电池充电电压，并对蓄电池充电电压进行数据处理，确定蓄电池充电状态，并可根据蓄电池充电状态存储蓄电池充电电压。

示例性的，当处理模块17确定蓄电池充电状态为欠压状态时，处理模块17存储蓄电池充电状态信息；当处理模块17确定蓄电池充电状态为正常状态时，处理模块17不存储蓄电池充电状态信息；当处理模块17确定蓄电池充电状态为过压状态时，处理模块17存储蓄电池充电状态信息；从而使得乘务员、检修员能够读取蓄电池欠压或过压时的蓄电池充电状态信息，进而更加准确的排除故障隐患，避免蓄电池损坏。

继续参考图5，可选的，列车蓄电池充电控制装置10还包括USB数据接口18，处理模块17与USB数据接口18连接(图中未示出)，乘务员、检修员可通过USB数据接口18对处理模块17存储的蓄电池充电状态信息进行读取，进而更加准确的排除故障隐患，避免蓄电池损坏。

继续参考图2，可选的，处理模块17与继电器模块13连接，处理模块17根据蓄电池充电电压确定蓄电池充电状态后，还可用于根据蓄电池充电状态控制充电机充电状态。

示例性的，以第二开关单元124为NPN型三极管为例，处理模块17与第二开关单元124的集电极连接，在蓄电池充电状态为欠压状态或正常状态时，处理模块17保持第二开关单元124的集电极处的电位，以保证第二开关单元124处于断开状态，过压继电器132不动作，进而保证充电机15处于供电状态；当处理模块17根据蓄电池充电电压确定蓄电池过压，且持续时间大于第一预设时间时，再改变第二开关单元124的集电极处的电位，使得第二开关单元124导通，从而控制过压继电器132动作，充电机15停止为蓄电池16充电，对蓄电池16进行保护，避免蓄电池16因过充而损坏，达到提高列车行车安全的性能要求。其中，通过处理模块17根据蓄电池充电状态控制充电机充电状态，可避免由于蓄电池充电电压不稳定造成充电机15误停机的问题，提高列车蓄电池充电控制装置10的抗干扰能力。

继续参考图2-6，可选的，本发明实施例提供的列车蓄电池充电控制装置10还包括指示模块19，指示模块19与继电器模块13连接，继电器模块13还用于根据蓄电池充电状态控制指示模块19进行指示。

其中，指示模块19可包括语音报警器、指示灯等能够进行指示的器件，本领域技术人员可根据实际需求进行设置。在本实施例中，通过继电器模块13根据蓄电池充电状态控制指示模块19进行指示，可便于乘务员、检修员及时发现故障隐患，从而可提前排除故障隐患，避免蓄电池过充损坏。

示例性的，如图2所示，指示模块19包括绿色指示灯191、黄色指示灯192和红色指示灯(图中未示出)，欠压继电器131分别与绿色指示灯191、黄色指示灯192以及指示灯供电电源连接，过压继电器132可分别与红色指示灯和指示灯供电电源连接(图中未示出)。其中，当蓄电池充电状态为欠压状态时，欠压继电器131导通黄色指示灯192和指示灯供电电源，使得黄色指示灯192亮；当蓄电池充电状态为正常状态时，欠压继电器131导通绿色指示灯191和指示灯供电电源，使得绿色指示灯191亮；当蓄电池充电状态为过压状态时，欠压继电器131可导通红色指示灯和指示灯供电电源，使得红色指示灯亮；从而使得乘务员、检修员能够根据指示灯颜色及时发现故障隐患，进而提前排除故障隐患，避免蓄电池过充损坏。

其中，指示灯供电电源可以为综合控制柜14提供的电源，例如，如图2所示，指示灯供电电源采用DC110V控制电源，欠压继电器131连接控制电传输线+110。并且，指示灯的颜色也并不局限于实施例中所提供的黄色、绿色和红色，在其他实施例中，本领域技术人员可根据实际需求对指示灯的指示颜色及指示形式等进行设定，本发明实施例对此不作限定。

继续参考图2，可选的，本发明实施例提供的列车蓄电池充电控制装置10还包括辅助电源20，其中，辅助电源20可与综合控制柜14的+130传输线和-110传输线连接，从而获取综合控制柜14提供的DC110V控制电源，并将DC110V控制电源电压转化为隔离的DC24V、DC5V电源，从而为列车蓄电池充电控制装置中的采样模块11、处理模块17、控制模块12、继电器模块13等电路供电，满足列车蓄电池充电控制装置的电源需求。需要注意的是，图2中并未示出辅助电源20与采样模块11、处理模块17、控制模块12、继电器模块13等电路的连接关系，在实际应用中，本领域技术人员可根据采样模块11、处理模块17、控制模块12、继电器模块13等电路所需的电源要求对辅助电源20与采样模块11、处理模块17、控制模块12、继电器模块13等电路进行连接。

继续参考图5和图6，可选的，本发明实施例提供的列车蓄电池充电控制装置10安装于综合控制柜14中。

示例性的，如图5和图6所示，列车蓄电池充电控制装置10设置有接口1-6，通过将接口1-6分别与综合控制柜14的DC110V控制电正线+110、DC110V控制电负线-110、蓄电池采样正线D+、蓄电池采样负线-110、充电机控制电输入正线+110/+130以及充电机控制电输出正线-110/+130-1连接，从而通过综合控制柜14获取DC110V控制电源、蓄电池充电电压，并实现控制充电机充电状态。

继续参考图5和图6，可选的，列车蓄电池充电控制装置10的外壳上还设置有安装孔位101，以将列车蓄电池充电控制装置10独立加装于综合控制柜14中，便于乘务员、检修员及时发现故障隐患，并提前排除故障。

需要注意的是，图6中所示的列车蓄电池充电控制装置10结构尺寸仅为一个示例，本领域技术人员可根据实际需求对列车蓄电池充电控制装置10结构尺寸进行任意设置，本发明实施例对此不作限定。

综上所述，本发明实施例提供的列车蓄电池充电控制装置10集开关电源、集成运放、逻辑处理、数据存储、串口通讯等技术于一体，蓄电池充电电压采样经列车蓄电池充电控制装置检测、运放电路处理，控制模块采集判断后通过存储电路记录并输出参数值，通过逻辑电路输出对外控制及状态显示，实现辅助电源、过压保护、欠压保护/恢复、保护数据存储与读取功能，可自动识别、记录蓄电池充电电压信息，并进行判断后保护处理，避免充电机过充蓄电池，提高行车安全。

其中，该列车蓄电池充电控制装置10属于车辆二次保护系统，可应用于机辆系统列车，本领域技术人员可根据实际需求对列车蓄电池充电控制装置10的连接关系及机辆系统列车的其他功能模块进行设置。

例如，如图4所示，综合控制柜14采用四合一综合控制柜，充电机15通过防反二极管21连接到综合控制柜14，从而为列车负载进行供电，充电机15可通过多条传输线(如照明电源传输线L+、控制电传输线+110、蓄电池采样正线D+等)实现电压输出。列车中还可设置配电柜22和熔断器FU及其他必要辅助设备，以提高充电机15供电的稳定性，本发明实施例对此不作限定。

图7为本发明实施例提供的另一种列车蓄电池充电控制装置的逻辑示意图，图8为本发明实施例提供的另一种列车蓄电池充电控制装置的工作流程示意图，如图7和图8所示，可选的，本发明实施例提供的列车蓄电池充电控制装置10包括蓄电池充电电压检测传感器(图中未示出)、PLC控制模块23和控制继电器KM，蓄电池充电电压检测传感器分别与综合控制柜14和PLC控制模块23连接，PLC控制模块23与控制继电器KM连接，控制继电器KM串联于充电机15的控制电回路中。蓄电池充电电压检测传感器用于通过综合控制柜14获取蓄电池充电电压，蓄电池充电电压包括蓄电池输入电压和/或充电机输出电压。PLC控制模块23用于根据蓄电池充电电压确定蓄电池充电状态，并根据蓄电池充电状态控制控制继电器KM的导通和断开，以控制充电机充电状态，蓄电池充电状态包括欠压状态、正常状态和过压状态，充电机充电状态包括供电状态和停机状态。其中，PLC控制模块23还用于当蓄电池充电状态为欠压状态时，控制控制继电器KM导通，以使充电机15处于供电状态；当蓄电池充电状态为正常状态时，控制控制继电器KM导通，以使充电机15处于供电状态；当蓄电池充电状态为过压状态时，控制控制继电器KM断开，以使充电机151处于停机状态。

其中，PLC控制模块23可采用综合控制柜14中的可编程控制器(PLC)，从而降低加装列车蓄电池充电控制装置的成本。

示例性的，控制继电器KM可串联于充电机15的控制电回路中，且控制继电器KM平常为导通状态。蓄电池充电电压检测传感器输出采样信号反馈到PLC控制模块23，PLC控制模块23对采样信号进行数据处理，当采样信号低于标准范围值时，蓄电池充电状态为欠压状态，PLC控制模块23向控制继电器KM发出指令，控制继电器KM无动作(导通)，充电机控制电回路得电，充电机15正常工作，输出电压给蓄电池16充电；当采样信号位于标准范围值内时，蓄电池充电状态为正常状态，PLC控制模块23向控制继电器KM发出指令，控制继电器KM无动作(导通)，充电机控制电回路得电，充电机正常工作，输出电压给列车照明等负载供电；当采样信号高于标准范围值时，蓄电池充电状态为过压状态，PLC控制模块23向控制继电器KM发出指令，控制继电器KM动作(断开)，充电机控制电回路断电，充电机15不工作，从而停止为蓄电池16充电，对蓄电池进行保护，达到提高列车行车安全的性能要求。

其中，标准范围值可根据蓄电池的额定电压进行设置，本发明实施例对此不作限定。

综上所述，本发明实施例提供的列车蓄电池充电控制装置10，通过PLC控制模块23判断蓄电池16处于过压状态后，切断充电机控制电回路，充电机自检不通过，自身保护后停止电压输出，保护负载端的蓄电池16，达到提高列车行车安全的性能要求。

此外，本发明实施例提供的列车蓄电池充电控制装置10可应用于机辆系统列车，本领域技术人员还可根据实际需求对列车蓄电池充电控制装置10的连接关系及机辆系统列车的其他功能模块进行设置。

例如，如图7所示，综合控制柜14可采用四合一综合控制柜，充电机15通过防反二极管21连接到综合控制柜14，从而为列车负载进行供电，充电机15可通过多条传输线(如照明电源传输线L+、控制电传输线+110、蓄电池采样正线D+等)实现电压输出。列车中还可设置配电柜22、熔断器FU、继电器K及其他必要辅助设备，以提高充电机15供电的稳定性，本发明实施例对此不作限定。

继续参考图7和图8，本发明实施例提供的列车蓄电池充电控制装置10包括电压检测模块25和通断模块26，电压检测模块25分别与蓄电池16的输入端和通断模块26连接，通断模块26串联于蓄电池16的主回路；电压检测模块25用于获取蓄电池充电电压，并根据蓄电池充电电压确定蓄电池充电状态，蓄电池充电电压包括蓄电池输入电压和/或充电机输出电压，蓄电池充电状态包括欠压状态、正常状态和过压状态。电压检测模块25还用于根据蓄电池充电状态控制通断模块的导通和断开，以控制充电机充电状态，充电机充电状态包括供电状态和停机状态。其中，电压检测模块25还用于当蓄电池充电状态为欠压状态时，控制通断模块26导通，以使充电机15处于供电状态；当蓄电池充电状态为正常状态时，控制通断模块26导通，以使充电机15处于供电状态；当蓄电池充电状态为过压状态时，控制通断模块26断开，以使充电机15处于停机状态。

示例性的，电压检测模块25对蓄电池充电电压进行检测，并根据蓄电池充电电压确定蓄电池充电状态，其中，当蓄电池充电电压低于标准范围值时，蓄电池充电状态为欠压状态，电压检测模块25控制通断模块26导通从而正常闭合蓄电池主回路；当蓄电池充电电压位于标准范围值内，蓄电池充电状态为正常状态，电压检测模块25控制通断模块26导通从而正常闭合蓄电池主回路；当蓄电池充电电压高于标准范围值时，蓄电池充电状态为过压状态，电压检测模块25控制通断模块26断开，从而断开蓄电池主回路，使得充电机15停止为蓄电池16充电，对蓄电池进行保护，以达到提高列车行车安全的性能要求。

其中，如图7所示，电压检测模块25和通断模块26可集成在一起，以降低占用空间。标准范围值可根据蓄电池的额定电压进行设置，本发明实施例对此不作限定。通断模块26可采用空气开关等保险装置，本领域技术人员可根据实际需求进行设置。

例如，以通断模块26采用空气开关为例，当电压检测模块25检测到蓄电池充电过压时，电压检测模块25通过控制空气开关使蓄电池主回路空开脱扣，蓄电池16无电压输入，从而避免蓄电池16过充损坏。

在其他实施例中，本领域技术人员可对上述实施例进行组合设置，例如，如图7所示，设置列车蓄电池充电控制装置10同时包括蓄电池充电电压检测传感器(图中未示出)、PLC控制模块23、控制继电器KM、电压检测模块25和通断模块26，从而同时切断充电机的控制电回路和蓄电池的主回路，对蓄电池16进行保护。

需要说明的是，本发明实施例提供的列车蓄电池充电控制方法和列车蓄电池充电控制装置，在综合控制柜不具备或未加装蓄电池电压检测保护功能时；充电机不具备或本身输出电压不受控时；蓄电池不自带或未加装电压巡检保护功能时，均可实现充电机与蓄电池等负载之间的相互反馈，以对蓄电池进行过充保护，解决了列车充电机与蓄电池等负载保护功能上相互独立，互不反馈导致存在蓄电池因过充损坏的问题，延长蓄电池等负载端设备的使用寿命，保障行车安全。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。