基于开关电源恒流调节的智能电源管理系统

针对矿用镍氢蓄电池充电效率低、电池充不满、使用寿命短的问题,设计了一种基于开关电源恒流调节和MCU采集控制的智能电源管理系统。通过对镍氢电池工作特性的测试分析以及开关电源与线性电源的效率对比,提出了一套基于开关电源恒流调节原理的充电电路和电池容量的判定及保护方式,提高了充电效率,保证了电池充满时的容量,减缓了电池老化。经测试验证,充电效率可达90%以上;电池充满后放电容量可达电池额定容量的95%以上,完全满足矿用产品对备用电源的供电要求。     

一种矿用大功率应急电源及其充电电路设计

针对矿用EPS电源充电效率低、充放电功率小的不足,设计了矿用大功率EPS充电电源,电池组的正极材料为磷酸铁锂,整个系统采用PLC实现对电池组分组充电控制,通过增设均衡保护电路,实现了矿用电池均衡无损充电的目的。设计已在开滦煤矿得到实际应用,试验证明,此种充电方法充电效率高、安全性好;在电力系统发生故障或电力崩溃时,能保证30 kW矿用风机的正常运行。     

矿用车载型锂离子电源管理系统设计

针对大容量锂离子电池电源开始在煤矿推广和应用的发展趋势,设计出一种适于矿用机车电控系统的车载锂离子电源管理系统。在CAN总线上实现对各单体电源的分布式控制管理和保护,依据相关锂离子蓄电池电源矿用安全标准暂行规定及锂离子电池本身使用需要,进行过流、过载、温度及过充和过放保护,确保锂离子电池电源在煤矿井下环境的安全使用,并通过智能及人工控制实现锂离子电池的健康充电和快速充电,提高车载电源的实用性。同时,通过采用主动均衡的方式,对电压较低的单体电池进行均衡充电,使整组锂离子电池性能一致。试验和工业应用结果表明：该系统的应用,可以更好地保障锂离子电源有效容量并有效延长锂离子电源的使用寿命。     

矿用大规模锂电池应急电源电池管理系统的设计

以矿用大规模锂电池应急电源为基础,对100节锂电池串联构成的大规模电池组的电池管理系统进行了设计。给出了该电池管理系统的整体方案,主要设计了系统中的充电电路、电池电压采集及均衡电路、SPI通信电路。并在设计电流测量及时钟电路的基础上,采用安时积分法,给出了SOC估算的流程。设计内容有利于多节大容量锂电池应急电源的应用推广。     

矿用大功率EPS电源的充电设计研究

 为了解决传统的铅蓄电池充电效率低,充电时间长,对电池伤害大,备用时间短等缺点,本设计以PLC控制为核心,通过控制多路开关的切换及增设外围保护电路,采用对电池组进行分组充电的方法,实现电池均衡充电的目的。经试验证明,此种充电方法能大大提高充电效率;同时在电力系统出现故障时,EPS电源能保证30kW的关键负荷正常运行,符合矿用备用电源的要求。     

矿用大功率EPS电源的充电设计

为了解决传统的铅蓄电池充电效率低,充电时间长,对电池伤害大,备用时间短等缺点,本设计以PLC控制为核心,通过控制多路开关的切换及增设外围保护电路,采用对电池组进行分组充电的方法,实现电池均衡充电的目的。经试验证明,此种充电方法能大大提高充电效率;同时在电力系统出现故障时,EPS电源能保证30kW的关键负荷正常运行,符合矿用备用电源的要求。     

矿用锂离子电池组典型充电电路设计

通过比较可矿用锂离子电池组的充电方法及充电策略,介绍了一种典型锂离子电池组充电电路,提出了几种典型均衡充电电路.     

基于LPC2294的矿用快速充电机设计

传统的充电机多半由工频变压器和整流(或晶闸管调压)电路组成,体积较笨重,运输、使用不便,可靠性差。本文介绍的一种基于LPC2294的矿用快速充电机,不仅可以提高充电效率、缩短充电时间,而且延长电池的使用寿命。     

多输入电压等级矿用锂电池电机车充电技术研究

针对目前矿用锂电池电机车充电装置输入电压等级单一、电池充电时间长、充电效率低等实际问题,基于矿用电源电压等级多样现状,研究一种多输入电压等级的通用锂电池电机车高效快速充电技术,采用DSP作为主控芯片,基于PWM控制方式,研究了恒流-恒压分阶段充电方法。最后研制了一台样机,通过实验验证了理论分析方法的正确性和有效性。该装置目前已在徐州凯思特机电科技有限公司生产的矿用智能蓄电池电机车产品中得到较好的应用。     

矿用交换机后备电源管理系统设计

基于矿用交换机在矿井信息传输中的重要作用,设计了一种交换机电源管理系统。该系统可自动完成电池充放电控制、具有电池欠压保护和过压保护,可实时检测交换机的供电状态,并且具有电池远程充放电功能,可对电池进行维护性放电。实际应用结果表明,该电路延长了电池的使用寿命,大大提高了交换机供电可靠性。     

基于人体动能的井下后备电源应急充电系统研究

为了避险系统在紧急启用后,最大限度地延长井下后备电源的运行时间,研究了基于人体动能的井下后备电源应急充电系统。该系统能够将人体动能转化为电能,实现向后备电源的应急充电。设计了该充电系统中的升降压稳压电路、恒流恒压充电电路、电池管理系统。在设计电路的基础上,通过实验测试验证了该设计的可行性。     

超级电容在矿用重型设备小型仪表上的供电研究

矿用重型设备在待机状态时,防撞系统、对讲系统、及车载加热系统辅助等小型仪表只能依靠蓄电池为车载系统进行供电,导致蓄电池容量下降幅度大造成发动机启动困难,甚至无法启动。从超级电容器的工作原理、性能特点进行研究,设计一个基于超级电容器的用于矿用重型设备小型仪表的UPS。通过对超级电容器充电和放电过程的控制,实现超级电容器电路对负载的不间断供电,进而保证了矿用重型设备原车蓄电池的正常使用寿命,同时也保证了设备的出动率。     

数字式矿用智能充电装置设计

针对当前矿用充电机存在充电效率低、充电时间长、对电池损害大,介绍了新型矿用数字化电池充电装置的研制.该装置采用新型Buck拓扑,依据最佳充电电流曲线给定,采用波浪式间歇正负零脉冲充电法,智能控制技术实现的数据采集、复杂的控制算法和PWM输出控制等功能,自动根据检测的蓄电池状态来调整充电参数,实现完成向蓄电池充电和去极化放电.实验表明:该装置稳定可靠、完成充电过程高效快速,能适应恶劣的使用环境,满足煤矿设备的要求.     

基于镍氢电池的后备电源管理系统设计

针对矿井下隔爆型设备的后备电源,普遍采用锂电池和镍镉电池作为备用电池,存在安全性低和环保性差的缺点,设计一种基于镍氢电池的矿用隔爆型设备后备电源管理系统。该系统依据镍氢电池的特性而设计,详细分析充电管理电路设计原理、以及充电管理部分的充电管理算法和软件流程设计过程,最后,对比、分析了系统运行测试数据。实际应用表明该系统运行安全可靠,具有可靠性高、智能化高的特点。     

KJJ15(A)交换机在矿井中的运用

针对煤矿井下交换机没有中文显示,工人无法根据现场情况维护井下交换机问题;针对井下交换机没有电源信息管理功能,备用电池长期无电或者满电状态,导致电池使用寿命减短等情况,研制了KJJ15(A)矿用本安全型网络交换机(以下简称矿用交换机)。交换机研制相应的液晶显示屏、定制SNMP补充协议实现液晶屏显示矿用交换机工作状态、通过研制RS485通信协议实现关联电源箱与矿用交换机的信息交互与控制。经过现场使用证明:矿用交换机可以通过中文液晶屏显示交换机的工作状态、端口连接情况、显示关联电源箱的电源信息及对电源箱进行远程充放电管理。矿用交换机的运用极大的减少了矿井工人的维护工作量、延长了备用电池使用寿命。     

矿用隔爆不间断直流电源系统设计

为了解决煤矿井下因交流供电网络故障造成的井下监控通讯设备无法正常工作的问题,设计了一种矿用隔爆不间断直流电源系统。给出了系统总体设计方案,详细介绍了系统中各主要功能单元的硬件电路和软件程序的设计;该系统采用现场总线技术,以分层管理的方法实现了各电池储能模块充放电的安全有序调度,为整套电源系统的储能安全提供了全面保障;实际应用结果表明,该矿用隔爆不间断直流电源系统运行稳定、性能可靠、保护措施安全有效,具有较强的实用价值。     

矿用铅酸动力电池带负脉冲放电的快速充电方法研究

针对矿用铅酸动力电池带负脉冲放电的变电流充电方法进行了研究,理论分析了负脉冲放电对于提高电池对于充电电流的接受率加快充电速度的有效性,利用Digatron电池测试平台对带放电负脉冲的充电方法进行了负脉冲幅值参数实验,实验中获得了放电负脉冲的最佳幅值,并使用带负脉冲变电流充电方法对100 Ah铅酸动力电池进行了充电实验。     

基于PIC单片机的矿用电池智能充电系统

基于PIC单片机为主控核心,并针对目前在煤矿应用前景广泛的镍氢蓄电池充电存在的问题,设计一种智能快速充电系统。实现对矿用镍氢蓄电池的进行高效快速充电,保证电池不过充,不欠充。阐述了单片机控制、充电电路硬件设计等几个核心模块,并给出系统的软件流程图。     

一种矿用电机车混合充电与驱动一体化电路

矿用电机被广泛地应用于井下矿岩、设备与人员的运输。为实现其混合充电与驱动的一体化,提出了一种基于绕组重构永磁同步电机的新型混合充电与驱动一体化电路。采用蓄电池—超级电容替换蓄电池作为电机车储能装置,添加双向DC/DC变换器作为电压变换装置,且用异构永磁同步电机替换传统的直流电机,实现了混合充电与驱动的一体化,并提高了矿用电机车的驱动性能和续航能力。在MATLAB中搭建了该新型矿用电机车混合充电驱动一体化电路的仿真模型。仿真结果表明:该新型矿用电机车混合充电驱动一体化电路可有效提高电机车的续航能力和驱动性能。     

矿用本安直流稳压电源的设计与研究

为解决目前矿用本安电源上电时,因负载电容充电造成本安电源误动、可靠性差的现状,结合本安电源短路保护的整定原理和本安电源的特点,对决定本安电源性能和设计水平的核心电路(可靠性组件电路)进行研究,提出一种新型本安电源的设计方案.在该方案中采用功率监视IC做可靠性组件的核心芯片,减小取样电阻值,实现过流、过压、过功率保护,增加上电保护电路,解决了容性负载上电时对本安电源暂态冲击的影响.结果表明,该设计方案提高了本安电源的带负载能力和可靠性.