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。     

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。     

矿用锂离子电池与镍氢电池安全性分析

安全性是矿用设备的基本要求,镍氢电池和锂离子电池是应用较广泛的新型动力电池。对镍氢电池和锂离子电池的构成材料、反应机理等进行了介绍,试验对比分析了2种电池在过充电、过放电、热箱等安全性测试条件下的现象。结果表明:锂离子电池在部分安全性测试中存在燃烧或爆炸现象,并且在电池寿命中后期,其不安全性更加明显,同样测试条件下镍氢电池相对安全。锂离子电池目前不能满足矿用设备的安全性要求,镍氢电池是较适合的矿用电池。     

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。     

煤矿井下锂离子电源管理系统

介绍了井下蓄电池电源的应用现状及锂离子蓄电池的研究进展;阐述了锂离子电源管理系统的组成和功能,分析了电池组性能测试及单体电池电量均衡充电的原理和方法。     

煤矿井下锂离子电源管理系统

介绍了井下蓄电池电源的应用现状及锂离子蓄电池的研究进展;阐述了锂离子电源管理系统的组成和功能,分析了电池组性能测试及单体电池电量均衡充电的原理和方法。     

矿用防爆车辆锂离子蓄电池安全性研究

为解决国产防爆柴油机存在的排气污染和噪声污染造成的煤矿井下工作环境恶化的问题,通过分析影响锂离子电池性能利用和安全的因素,围绕锂离子电池安全和有效利用的目标,提出矿用防爆车辆锂离子蓄电池能量管理系统的安全解决方案,并就该解决方案进行了安全性试验验证。同时,还分析了电池组充电模式下的试验验证数据,为提高矿用防爆车辆锂离子蓄电池安全技术提供了相应的理论依据。     

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.     

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。     

基于LTC6804-2煤矿后备电源电池管理系统的设计与实现

基于锂离子电池在煤矿后备电源应用领域的普遍性和实用性,给出了应用LTC6804-2芯片的电池管理系统硬件及软件设计、实现方案,并且给出了该系统在实际应用中的实验数据,数据表明本系统在精确性、稳定性方面表现突出。     

矿用防爆电驱车辆动力电池技术研究

根据适用车型的不同,矿用动力电池主要有煤矿用特殊型铅酸蓄电池和隔爆型锂离子蓄电池。通过分析两种技术的适用范围及主要特点,分别介绍了两种技术在各自典型车型上的应用方案。研究结果表明：煤矿用特殊型铅酸蓄电池技术较长时间内仍将是井下重型作业车型的主要能源系统解决方案,而隔爆型锂离子蓄电池技术因增加隔爆外壳后重量增加明显,造成其能量密度高的特点难以充分发挥,当前只适用于小吨位运输车型,有效增加隔爆后电池组的比能量和提高电池管理系统的可靠性是该技术的主要发展方向。     

煤矿机器人智能安全充电系统设计

煤矿机器人工作在井下危险气体环境下,特别是对于井下移动式巡检机器人,其动力系统的能源供给方式主要以锂电池供电为主,目前《煤矿安全规程》对锂电池的井下使用有着严格的限制条件,其充电必须要求在专用的充电硐室中进行。为提高煤矿机器人的续航能力和实用性,研究一种煤矿机器人智能安全充电系统,提出煤矿机器人专用充电硐室构想,设计煤矿机器人井下智能岔轨及硐室内充电技术,系统由煤矿机器人、煤矿机器人移动轨道、煤矿机器人转向用智能岔轨以及硐室内充电桩组成,通过井下巡检机器人专用充电硐室和智能岔轨技术的设计,可实现巡检类机器人井下在轨充电,有利于煤矿机器人井下不间断智能巡检作业。     

矿用锂离子电池安全性能试验要求变化分析

锂离子电池作为可靠的能源已经广泛的应用于很多设备,但由于锂离子电池存在的安全问题,使其在煤矿领域的应用受到很大限制。大容量锂离子电池在煤矿井下应用的安全性问题更是重中之重。为把好锂离子电池产品在该领域的准入关,国家相继制定新相关要求,来严格生产和检验。阐述了锂离子电池安全性能试验要求的几点变化,分析了变化的原因和考核针对物质。     

磷酸铁锂电池用于煤矿蓄电池机车的可行性分析

煤矿井下铅酸蓄电池电机车存在主要问题有:使用寿命短、维护量大、充电时释放氢气,在隔爆、安全性、充电快速性、性价比等方面分析了磷酸铁锂电池用于煤矿井下电机车的可行性,研究了电池管理系统的技术要求及设计方案,提出了一种性价比较高均衡充电策略:即先用大功率充电机对电池组统一大电流快速充电,再用均衡充电模块对各单节磷酸铁锂电池小电流补充充电;针对传统煤矿充电机采用可控硅整流存在效率低、散热不好、体积庞大、成本高、无法智能充电等缺点,大功率充电机采用1种基于三电平直流高频变换器拓扑结构。     

煤矿井下无轨胶轮电动车再生制动建模与仿真

以永磁直流电机为研究对象,进行了煤矿井下无轨胶轮电动车再生制动主回路设计,以二象限型DC-DC直流斩波器为结构,建立了完整的再生制动数学模型,并进行了再生制动过程中蓄电池充电电流和电机电枢电流的仿真研究,仿真结果表明,再生制动过程中可以产生很大的电机电枢电流和蓄电池充电电流,可回收能量,提高煤矿井下无轨胶轮电动车的续驶里程。     

用于煤矿机车蓄电池的智能充电机设计

介绍了铅酸蓄电池的一种快速充电方式:变电流脉冲充电,并基于DSP技术设计了一种开关电源式的煤矿机车蓄电池充电装置,分析了它的主功率变换部分的原理,给出了充电机的硬件结构和控制方式。实验结果表明:变电流脉冲充电能有效消除大电流充电下电池的极化现象,使得充电速度加快,充电效率增加,同时电池析气量少,温升较低。     

锂离子电池负极材料的研究进展

锂离子电池因其较高的能量密度、良好的安全性能和优异的循环性能而受到广泛关注。目前,为了满足不断增长的储能应用需求,人们在开发具有更高电化学性能的锂离子电池负极材料方面做了大量的研究工作。本文根据锂离子电池负极材料在充放电过程中发生的电化学反应机制不同,分别详细介绍了嵌入型负极材料(石墨、TiO2、钛酸锂等)、转化型负极材料(Fe2O3、NiO等)和合金化负极材料(Si、Ge、P等)的电化学反应机制及其优缺点,重点阐述了不同负极材料的提高电化学性能方法和策略。该综述可为锂离子电池负极材料的构建和性能优化提供重要的参考价值。     

矿用锂离子蓄电池无轨胶轮车隔爆兼本安型主控箱的研制及应用

文章介绍了针对矿用纯电动无轨胶轮车研制的一款隔爆兼本安型主控箱。对主控箱的电气系统硬件设计和软件设计，确保主控箱的功能完善，重量小，故障率低，方便后期维护|并通过多种方式进行质量检验，确保主控箱的功能完善并符合国家的安全标准要求。目前，主控箱已经成功使用于WLR-19矿用防爆锂离子蓄电池无轨胶轮车，车辆性能稳定，达成设计目标。