运行安全的列车所依赖的铁路信号系统, 好似其具备的“神经系统”, 而该系统备用电源的可靠程度, 直接同行车安全存在关联。于轨道交通区间范围里, 信号设备常常被分散安装于处在偏远地带、环境恶劣且高低温状况显著差异的站点, 常规的电池在承受极端温度时表现出性能快速衰减、使用寿命短暂以及维护成本高昂的问题, 长期以来一直是让负责运维工作的部门深感困扰的难题所在。近一些年来, 伴随物联网方面的技术以及铁路智能运维的深度融合情况, 有一种电容式微小型钛酸锂电池正静悄悄地渐渐进入铁路信号供电的领域范围, 依靠其超宽的温域条件、超长的循环寿命以及高安全性因素, 为铁路信号备用电源的进行升级举措提供了全新阶段崭新且以前未有的思路方式。

铁路信号备用电源为何偏爱钛酸锂

常年暴露在户外的铁路信号感知器、计轴器、应答器等设备, 夏季轨旁温度可超70℃, 而在冬季北方地区, 该温度则低至-40℃以下。在此等极端温差状况下, 传统铅酸或三元锂电池容量衰减表现剧烈, 甚至会出现诸如鼓包、漏液等安全方面的隐患。江西经钛电子所推出的电容式钛酸锂电池, 其工作温度范围可覆盖-40℃至100℃, 于钢针穿刺以及挤压破碎等极端滥用条件下, 不会起火, 也不会爆炸, 这恰好契合了铁路信号设备针对安全性与环境适应性的严苛要求。

尤其值得加以关注的是, 铁路信号备用电源常常需要具备那种一经安装就用不着去照看的长时间持续免维护的特性。经由钛电子所生成的电容式钛酸锂电池, 在常温状态下以1C进行充放电的条件情形下, 其循环寿命能够达到20000次以上, 远远超越了传统电池仅仅数千次的水准水平。与此同时, 它的自放电率极其低, 在充满电之后放置3年依旧能够留存95%以上的电量, 这也就意味着在铁路沿线不存在市电供应的偏远站点地区, 备用电源能够长时间处于待命的状态情形, 随时对突发的断电工作状况予以响应。对于铁路运维部门来讲而言, 这就意味着能够大幅度地降低巡检的频次次数以及更换的成本花费。

微小型化设计如何降低铁路信号系统改造成本

铁路信号设备其内部空间是极为紧凑的, 传统备用电池通常体积是庞大的, 这就需要专门去设计电池仓或者是外置机箱, 如此一来不但占用了宝贵的轨旁空间, 而且还增加了线束连接以及安装防护的复杂度。经钛电子的电容式微小型钛酸锂电池它采用的是铝壳加橡胶塞的封装结构, 该电池无需线材连接, 能够直接焊接在电路板上, 这一特性为铁路信号设备的小型化集成给予了极大便利。

从经济方面考量此事, 这样一种直接进行焊接的结构设计, 它能够助力信号设备制造商节省掉每一颗电池两毛钱至三毛钱不等的安装使用成本, 与此同时还能减少因接触状况不佳而引发的故障点。在铁路信号系统以大批量形式进行部署的这种背景情形之下, 这笔所节省下来的费用是颇为可观的。另外, 该电池所具备的全自动化生产线确保了产品的一致性以及交付的稳定性, 对于铁路这样一种对可靠性有着极高要求的行业而言, 批量供货时的品质管控能力是极其关键重要的。当下,此方案于铁路信号感知器后备电源场景步入实测验证阶段, 于铁路道岔监测节点场景同样进入实测验证阶段, 并且其具备的高倍率放电性能能够满足信号设备瞬时大电流启动的需求。

铁路信号备用电源进行升级, 从本质上来说, 是对 “可靠性” 以及 “全生命周期成本” 予以极致追求, 电容式微小型钛酸锂电池出现了, 它不但解决了在极端温度下电池失效这一行业顽疾, 更是凭借免维护习性、使用寿命长以及易于集成这些特性, 为铁路信号系统的智能化改造打造出坚实的能源底座, 随着轨道交通行业对于安全等级要求持续提升, 这一技术路线的应用前景是值得被期待的。