煤矿用锂离子蓄电池循环工况寿命评价方法研究

煤矿系统的储能装置采用的是矿用隔爆(兼本安)型锂离子蓄电池电源,该电源的核心组件是锂离子蓄电池。为了保证锂离子蓄电池在井下安全使用,对大容量矿用储能锂离子蓄电池的性能进行了检测分析与安全性试验研究。研究了不同工况条件下的锂离子蓄电池的循环寿命,XRD、FTIR、X射线衍射等测试。测试结果表明,25℃、100%模拟工况等级工况循环600次后,相当于在井下工作5 a,容量衰减约为5.6%。     

基于LT6803的大容量锂离子后备电源设计

为提升大容量锂离子电池后备电源被应用于煤矿生产过程的实际效果,依据相关规定和要求,设计了基于LT6803的大容量锂离子后备电源。该后备电源采用24支60AH磷酸铁锂电池相串联,进行了专门的隔爆箱体和电气设计,电池管理系统采用两片型号为LTC6803的电池管理芯片,并采用被动均衡方式对电池组的一致性进行管理。该设计硬件及软件系统简单明了,极大提高了系统的可靠性,减少了开发设计工作量,有效提高了后备电源的使用期限,值得进一步推广应用。     

矿用体能发电机应急供电系统的设计及实现

为了延长煤矿井下的避难硐室及可移动式硬体救生舱中备用电源的使用时间,设计了煤矿体能发电机应急供电系统。阐述了该系统的功能与工作原理,并对系统的各个组成部分进行了具体的设计。设计内容主要包括:锂电池组1的电池管理系统、DC-DC变换电路。介绍了锂电池组2电池管理系统。在体能发电机应急供电系统设计的基础上,通过实验测试验证了本文设计的有效性。     

浮充保护型磷酸铁锂电池在煤矿中的应用

为保证煤矿井下供电安全可靠性、延长电池的使用寿命、减少更换电池带来的不便和资源浪费,提出将具有浮充保护的磷酸铁锂电池应用于煤矿井下,作为井下避难硐室和救生舱的应急供电电源。首先,提出一种保证电池安全工作的措施,即采用电池自主均衡和电池管理均衡系统共同作用保证电池的安全性能;其次,分析了电池在浮充状态下的容量衰减特征,通过已有分析数据预测电池的浮充全寿命周期。分析结果表明浮充保护型磷酸铁锂电池应用于煤矿井下可以有效延长备用电池的浮充寿命。     

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。     

井下大容量备用电源电池管理系统的设计

介绍了解决煤矿井下大容量镍氢电池的管理系统。本电池管理系统通过1个电控箱管理4个电池箱充放电,电控箱运用RS485总线和4个电池箱通讯,采集电池箱的状态参数。为煤矿井下紧急避险系统提供直流12V电源。     

煤矿井下大功率锂电池备用电源的研制与应用

为了解决煤矿井下设备的备用电源在使用一段时间后电池供电时间缩短,以及无法实现远程监控备用电源工作状态及电池电量显示的问题,通过对锂离子蓄电池的防爆技术和特性进行深入研究,采用软硬件相结合的方式进行全新设计,提出了集中式、长时间供电的新思路,将锂电池配组技术、充放电管理技术、均衡技术与隔爆技术、通信总线技术等融为一体,研究出了一款煤矿井下隔爆型备用电源。研究表明,该设备负载最大功率达到600W,且具有电池体积小、容量密度高、安全性好等特点,可为井下设备提供可靠的延时供电保障。该产品已广泛运用在煤矿现场,研究结果表明,产品运行可靠,远程管理方便,减少了维护工作量。     

矿用应急救援设备的大容量锂原电池系统研制

基于煤矿矿难的应急救援设备使用的大容量电源需求,综合考虑设备的安全性、质量、供电能力及其稳定性方面因素,尤其针对矿用救生舱以及避难硐室的设计需求,按照矿用隔爆(兼本安)型锂-二氧化锰原电池电源等安全技术规范,研制开发一款大容量锂原电池系统。该系统使用32位ARM LPC1758作为主控板的处理器,配合C8051F500单片机为从控制板的处理器,具有隔爆、安全可靠、自动控制程度高、组合灵活等优势,适合煤矿井下各类应急救援设备的能源需求。     

浅谈煤矿插销二倍静荷重安全检验设备要求

国家煤矿在用安全设备检测检验目录(第一批)对煤矿在用窄轨车辆连接插销,要求依据《煤矿在用窄轨车辆连接插销检验规范》进行二倍最大静荷重试验时的永久弯曲变形量检验,按《煤矿安全规程》(2011)第414条半年检验一次,以确保煤矿安全生产。与以往依据MT-244.2-2005《煤矿在用窄轨车辆连接件连接插销》标准不同,新标准对插销安全检验的过程控制,测量精度,加载负荷都有重大变动。因此,对检验设备有了新要求。根据《煤矿在用窄轨车辆连接插销检验规范》及煤矿使用插销情况,对煤矿插销二倍静载荷安全检验设备测量精度,消除测量误差措施等要求进行了探讨。     

矿用隔爆型EPS系统的电池保护设计

为提高煤矿某些特殊场合供电可靠性,研制了大容量隔爆型EPS电源。主要是基于单片机微处理技术与智能化集成芯片,利用MAX11068、DS18B20芯片分别实现对电池电压、工作温度的实时数据采集,以单片机为核心组成电池管理与保护系统,使系统具有结构简单、可靠性高、安全性等特点,适合于实现现场智能控制的要求。     

大容量本安电源的研究

基于煤矿井下防爆安全的重要性,需使煤矿井下使用的电器设备具有本质安全特点。通过探讨由8098单片机等组成的大容量本安电源,研究了由A/D快速检测系统完成对电路信号的快速检测,再由CPU快速进行多次计算、判断,完成对电路的执行结论,并作出相应的开关动作。结果表明:容量增大一倍后的大容量本安电源始终工作于本质安全状态。     

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。     

一种含温度及寿命修正的矿用电源SOC算法

针对矿用紧急避险设施用大容量锂离子蓄电池荷电状态(SOC)估算累积误差较大的问题,提出适用于紧急避险这一特殊工况下使用备用锂电池电源的SOC修正估算方案。设计了基于安时积分法,并含温度、寿命修正的SOC估算方法。经试验,该估算方法在给定实验条件下,可达到明显的修正效果,适用于紧急避险设施锂电池电源。     

煤矿井下用磨料水射流切割装置设计及试验研究

分析了前混合式磨料水射流切割技术在煤矿井下使用的安全性,设计研制了煤矿井下使用的轻便式水射流切割系统,在现场开展了切割支护锚杆锁具,诱导顶板冒落的试验研究。结果表明,磨料水射流切割材料安全性好,研制的装备使用可靠,达到了安全诱导放顶的效果,为煤矿坚硬顶板放顶提供了新的技术途径和方法。     

KIALM（C）型LED锂电池矿灯

山西光宇电源有限责任公司生产的KL4LM(C)型LED锂电池矿灯是按照GB7959—2003《矿用安全性能通用要求》标准，采用国际上最先进的LED光源和锂离子蓄电池设计制造的一种绿色环保新型矿灯，由徐州中科柯尼电源有限公司代理。2005年1月先后在徐州矿务集团三河尖煤矿和张集煤矿现场试用300盏。该型矿灯体积小，重量仅为0．6kg，     

煤矿避难硐室锂离子蓄电池后备电源系统设计

为满足煤矿避难硐室锂后备电源系统的特殊要求,将多个单体锂离子蓄电池串联成组,配套管理系统放入隔爆箱内构成电池组模块,再把多个电池组模块并联使用构成煤矿避难硐室锂离子蓄电池后备电源系统。管理系统按照功能分为单体电压检测均衡控制器、电池组模块控制器、总成控制器、液晶显示控制器。系统应用分布电压采集法和DS18B20温度传感器采集单体电池电压、温度数据,应用电流霍尔传感器采集电池组电流数据,再根据这些数据对电源系统进行过压、过温、过流等保护。通过现场试验验证,系统运行稳定,电流和电压测量误差远小于煤矿安全标准的规定值。     

矿用安全仪器设备定期检测检验初探

煤矿和非煤矿山在用仪器设备定期检测检验工作是国家法律法规的要求,是煤矿和非煤矿山企业安全生产的重要技术保证,同时也是煤矿安全监察部门和非煤矿山安全生产监管部门强有力的技术支撑。实施定期的煤矿和非煤矿山在用仪器设备的检测检验能够发现安全隐患,避免生产安全事故的发生,促进煤矿和非煤矿山安全生产。检测检验的目的是推动煤矿和非煤矿山仪器设备的本质安全,强化安全仪器设备的管理。煤矿和非煤矿在用设备安全性能的好坏对煤矿和非煤矿安全生产是至关重要,定期进行在用仪器设备的检测检验:是督促煤矿企业加强在用仪器设备的管理,提高在用仪器设备的安全性能的方法;是减少在用仪器设备引发的各类事故的重要手段;是煤矿安全监察和非煤矿山监管机构行政执法的依据。     

基建矿井机电安全管理探索

随着科技水平的发展，很多煤矿企业已经开始在机电设备管理过程中使用安全管理方式，能够进一步提升机电设备健康管理效果，对于提升机电设备的实际使用期限具有促进作用。首先分析智能煤矿管理系统的构成部分，其次探讨优化矿井机电设备安全管理系统的方式，以期对相关研究具有一定的参考价值。     

轮胎全寿命管理系统在煤矿安全管理中的应用

本文对轮胎全寿命管理系统在煤矿中的应用做出研究,针对现有国产轮胎技术水平的限制,将巨型轮胎安全管理中存在的问题进行分析;为解决问题提出最佳的解决方案;通过对轮胎现场使用情况的统计分析,与轮胎全寿命管理系统对轮胎使用过程中动态温度、压强、运行速度、路面情况、卡车超载等实时监测的功能进行系统分析对比,得出最佳的轮胎管理方案。轮胎全寿命管理系统的使用不但能有效提高轮胎的使用寿命、降低燃油损耗,对行车安全更是意义非凡,经过一年的试用神华北电胜利能源露天矿山未发生爆胎事故。