地铁车辆蓄电池控制箱的设计和制作

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[摘 要]蓄电池箱在城轨车辆的电气生产工艺中起着举足轻重的作用。本文针对地铁车辆的结构和电气原理，对其蓄电池控制箱的设计原理和制作工艺进行了分析。以保证质量和提高效率为核心，对地铁车辆蓄电池控制箱的电气设计和制作等相关方面提出了自己的见解。

[摘 要]地铁车辆 蓄电池组 蓄电池控制箱

中图分类号：TM912 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）42-0092-01

1 前言

蓄电池组在地铁车辆里是控制电源不可缺少的重要部分。而蓄电池的控制箱在蓄电池组的充电、放电及低压保护方面起到的关键的控制作用。以往地铁车辆的蓄电池箱均为外购件，价格较贵，采购成本较高。若能自行生产蓄电池箱，可以按在生产车辆灵活设计，从而降低生产成本和采购成本，提高产品的性价比。

2 西安地铁车辆蓄电池控制箱设计分析

2.1 蓄电池控制箱设计原理分析

蓄电池是地铁低压供电系统的心脏，不管供电系统多么复杂，其电力性能最终取决于它的蓄电池，如果蓄电池失 效，再完善的供电系统也无法提供低压供电电源。如何监控蓄电池的工作状态，并精确地预测其临界失效期以及如何延长蓄电池的有效寿命，是保证蓄电池供电系统稳定、可靠的关键。

图1是地铁蓄电池控制电路的电气原理图，结合车辆实际情况对其进行合理化设计。

2.2 具体设计方案

根据车体钢结构设计和整车电气原理设计，对蓄电池控制箱的主要设计步骤按以下程序进行：

步骤一，根据车辆车体图纸、车下管路组成图纸和电气原理图，对车辆底架结构、车下电气设备分布、车下管路分布、和车下线路分布进行分析，计算蓄电池控制箱的可用空间尺寸、设计安装方式以及电气接口等；

步骤二，计算蓄电池控制箱的总体尺寸，分析其内部结构及组成，设计箱体安装接口、蓄电池存放箱、电气控制板等内部结构；

步骤三，根据电气原理及所采用电器元件的相关参数，制定蓄电池控制箱内电器元件的明细（包括电器件名称、代号、型号、电气参数、数量等）；

步骤四，根据电器元件的装配尺寸和配线方式，设计蓄电池控制箱的内部布置图；

步骤五，根据车辆电气原理图和蓄电池控制箱内部原理图，制作控制箱内部电气配线图；

步骤六，采购电器元件及准备辅助材料；

步骤七，装配电器元件及配线；

步骤八，蓄电池控制箱制作完成后，对其进行振动试验、电气调试等相关的试验和检测。

步骤九，对已试验成功的蓄电池控制箱，根据相关参数进行箱体结构优化、电器元件优化、配线布局优化等，优化完成后进行再次试验和检测。

蓄电池控制箱的整体设计和制作周期需要四到六个月。进过测试合格后的地铁车辆蓄电池控制箱可投入批量生产。

3 蓄电池控制箱生产电气工艺分析

3.1 电器元件安装和配线工艺的基本要求

电器元件和配线工艺的基本要求有外观质量要求和产品技术要求。

外观要求：电器元件要求按序安装，位置整齐，排列均匀；配线工艺应做到导线或线束在机柜（屏）内横平竖直，布置均匀，走线整齐美观，接线牢固可靠。

技术要求：电器元件安装工艺和配线工艺应严格按产品图纸、工艺文件、技术标准要求进行操作。

3.2 电器元件安装和配线的工艺过程

步骤一，配线前的准备工作。准备产品图纸和工艺文件，准备各种规格的导线和辅助材料。

步骤二，熟悉图纸并核对电器元件的安装位置及规格。

步骤三，按照产品图纸和工艺文件摆件、下线、布线、配线。

步骤四，整理线束和质量自检。

4 结论

蓄电池控制箱设计并制作完成后，可实现对蓄电池组的充电、放电及低压保护方面的功能控制，对地铁车辆的110V电源控制线路起到了关键性的作用。

自主设计的蓄电池控制箱，安装操作方便，可以根据在生产地铁的实际情况，灵活更改尺寸和功能；自行采购的电器元件和自行生产的箱体，成本低廉，与在外采购的整体蓄电池控制箱相比，每个箱大约节省成本1万元左右。该控制箱的整体性能好，价格低，性价比很高。