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。     

多路隔离本安电源输出故障识别电路设计

我国煤矿下常用的隔爆兼本质安全型电源具有多路独立的本安输出回路,须满足不低于500 V交流耐压的要求。由于隔爆类产品螺丝较多,导致电源箱维护较为困难,现场对矿用隔爆兼本安直流电源的故障判断提出更好要求。针对多路输出的本质安全型电源故障的识别方法是每路电源独立检测采集的方法,路数越多其进行识别成本越高,且电路较复杂。设计一种基于特征电流进行识别的方法,采用电压门限比较、二进制编码等方法,根据信号采集端的电流大小准确区分各路本安电源的输出状态,在多路输出时分组控制等方法保证可靠性。同时利用光耦实现各个本安回路之间的可靠隔离,整个电路具有架构简单、成本低、可靠性高、适用性强等特点。     

避难硐室监控系统小功率备用电源设计

根据国家要求,常规煤矿安全监控系统要求在交流停电后能够保证不低于2 h的备用时间,避难硐室监控系统在无交流电的情况下需保证96 h的备用时间,对备用电源提出了更长时间的要求。国家防爆标准GB3836允许在隔爆腔内使用的电池种类只有镍镉和镍氢2种蓄电池,存在单体电压低、容量小等缺点,不适用于硐室监控系统。根据监控系统设备分布式的特点,提出分布式备用电源供电结构,设计出一种小功率的本安后备电源,安装在现有本安电源输出端到本安设备之间,为本安监测设备提供长时间的备用电源。测试结果表明,该后备电源具有电池利用效率高、体积小、质量轻、价格便宜等特点,可为避难硐室监控系统提供可靠的安全供电。     

QJZ-400矿用隔爆兼本安型真空磁力起动器的研制

重点介绍了隔爆本安型电磁起动器的ARM、电源、本安电路、人机接口等电路特点和起动器在短路保护、过载保护、断相保护、光电闭锁、后备保护等性能以及整个系统的结构组成原理,并在应用中取得了良好的效果。     

基于DSP的矿用隔爆型直流不间断电源系统的研究

介绍了一种基于DSP的井下隔爆型直流不间断电源(UPS)供应系统。该系统用DSP实现数字控制,输入交流660 V/127 V,输出直流24 V、2.5 A的额定容量,蓄电池能持续2 h的供电,可靠性高,能满足绝大多数设备的供电要求,可以应用于各种需要防爆的场合。     

基于LM723的煤矿工作面本安电源的设计及实现

工作面自动化是煤矿综合自动化系统发展的一个重要方向。为能驱动工作面自动化系统中相关的大功率电气设备,要求本安电源应具有较大的的输出电流。文章设计了一种基于LM723的矿用大电流输出本安电源,输出电压12V,最大限流1.4A,满足了工作面自动化系统相应的电气设备的供电要求。     

宽输入电压范围的输出本安电源设计

针对视频监控设备中的本安供电电源存在抗输入电压波动能力小、体积大、自适应性差、效率低等问题,提出了基于Buck与反激拓扑相结合的输出本安电源设计方案。该方案不仅实现了电源输入与输出之间的可靠隔离,同时使本安电源能自适应AC 127/220/380/660 V输入电压等级的要求。     

本安电源的自动测试老化系统设计

针对电源的测试老化均不能完全满足本安电源自动测试老化的要求。提出了一种本安电源的自动测试及老化系统及实现的拓扑结构,首次搭建了矿井本安电源的自动测试及老化系统,该系统由上位机、通讯端口及本安电源测试老化装置等设备组成;搭建的系统平台具有测试老化12V电源、15V电源、18V电源、24V电源、广播电源等多种本安电源的功能;该系统自动识别不同电压等级的本安电源、自动加载不同电源负载,自动预警及分析。通过试验证明实现了本安电源测试老化的自动化及智能化。     

基于纯电动无轨胶轮车的低压供电系统研究与设计

通过深入研究矿用纯电动无轨胶轮车的上、下电流程及电气架构,设计了适用于纯电动胶轮车的低压供电系统。该系统用于车辆本安和隔爆类低压电器供电,并具有隔离本安和非本安电气的功能。系统经测试后,运行安全、稳定。     

RS-485隔离中继器在矿用隔爆兼本质安全型电源中的应用

针对煤矿井下煤矿综合监控系统,对不同的本质安全型电源供电设备的RS-485接口连接问题,提出在矿用隔爆兼本质安全型电源中使用隔离型RS-485中继器。看重对不同的RS-485隔离中继器进行比较。经现场应用,具有RS-485隔离中继功能的隔爆兼本质安全型电源运行稳定、可靠。     

煤矿实用本安电源设计

介绍了本安电源的工作原理、系统构成以及电路的设计等。该电源利用URB2412LD作为稳压模块,采用双重过压过流保护电路,并具有自动恢复功能,电源输出为12V、1A。在实际使用中,它具有输出可靠、带负载能力强、体积小、安装简单等优点。     

变电所直流操作电源设备的选择与维护分析

从直流操作电源设备所需的功率容量、性能、特点、使用范围、电池的选用及维护等方面,提出了如何合理选择直流电源设备,对确保电力系统安全稳定运行进行了分析和探讨。     

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。     

Design of intrinsically safe power supply

Aiming to make a high power direct current supply safely used in coal mine production, this paper made a deep research on characteristics of intrinsically safe power supply, using the mathematical model established according to coal mine intrinsic safety standards. It provides theory support for the application of high power intrinsically safe power supply. The released energy of output short circuit of switch power supply, and the close related factors that influence the biggest output short-circuit spark discharge energy are the theoretical basis of the power supply. It is shown how to make a high power intrinsically safe power supply using the calculated values in the mathematical model, and take values from intrinsically safe requirements parameters scope, then this theoretical calculation value can be developed as the ultimate basis for research of the power supply. It gets the identification method of intrinsically safe from mathematics model of intrinsically safe power supply characteristics study, which solves the problem of theory and application of designing different power intrinsically safe power supply, and designs a kind of high power intrinsically safe power supply through this method.     

基于STM32的本质安全型电源的设计

介绍了一种矿用本质安全型电源的组成、过流保护、过压保护及恢复电路、硬件保护、软件保护及监控。通过STM32的快速AD转换,本安电源的电压进行监视然后控制本安电源的输出以达到软件的过压、过流控制。     

基于SmartMesh IP无线传感网络的低功耗无线压力传感器设计

现阶段在无线顶板压力监测系统中,无线压力传感器存在整机功耗高、电池更换频繁的缺点,且大多需要由本安电源供电的中继器安装在液压支架间进行数据中继,从而不能真正意义上解决有线方式中存在的传输线易被砸断、维护困难的问题。基于此,提出了一种基于SmartMesh IP无线传感网络的低功耗无线压力传感器设计方案。该方案中传感器由内置一次性锂电池供电,每个传感器都具有路由功能,无需专门的中继器进行中继传输数据且具有低功耗、数据传输可靠性高的特点。从而实现真正意义上的无线传输,解决了无线压力传感器的现存问题。     

浅析提高直流操作电源系统可靠性的方法

超级电容(双电层电容器EDLC)是一种新型储能元件,利用超级电容(或与蓄电池一起)构成直流操作电源系统中的储能部件,解决蓄电池直流操作电源系统中存在的问题,提高电源系统的可靠性和可维性。