本文關(guān)鍵詞：礦用安全監(jiān)控系統(tǒng)鋰離子蓄電池電源設(shè)計

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【摘要】：煤礦安全一直受到人們的廣泛關(guān)注,持續(xù)的供電是保證安全設(shè)施運作的先決條件。目前礦用不間斷電源廣泛使用的鉛蓄電池或鎳鎘電池存在著許多弊病,如能量密度低,體積大而笨重,污染環(huán)境等。鋰電池作為一種新型能源避免了這些缺點,可替代鉛蓄電池作為新的不間斷電源。但鋰電池在過充、過放、高溫或低溫等異常情況下工作存在巨大的安全隱患,這需要一套完整的電池管理系統(tǒng)保證使用安全。本文首先詳細介紹了關(guān)于礦用后備電源的研究背景與國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,然后剖析了電源的工作原理,對比目前使用廣泛的幾種硬件設(shè)計,比較它們的優(yōu)點與不足,之后論述了本文所采用的硬件設(shè)計方法,所設(shè)計的電路包括輸入／輸出轉(zhuǎn)換與電池管理系統(tǒng)兩部分,電池管理系統(tǒng)又可細分為電壓采集電路、溫度采集電路與電池均衡電路等。本文最后論證了硬件設(shè)計與軟件設(shè)計的可行性。本文設(shè)計的不間斷電源中采用新的均衡方法,通過電池組整體對單節(jié)電池進行電量補償,摒棄了通常使用的耗散型電池均衡電路,解決了均衡電路工作時消耗的能量會引起溫度升高的問題,且在充電和放電過程中都可進行均衡,可以充分發(fā)揮電池有效容量,避免因電池容量不平衡造成的電池組容量的損失。本文旨在研發(fā)設(shè)計一款智能化礦用鋰離子不問斷電源,滿足礦用安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),電源輸出是本安輸出,保障安全的同時保證電源的供電質(zhì)量,且系統(tǒng)可管理鋰電池組。經(jīng)過一系列的設(shè)計與實驗驗證后完成了整個系統(tǒng),實驗證明該系統(tǒng)可穩(wěn)定工作。
【關(guān)鍵詞】：礦用 不間斷電源 本安 鋰電池 電池管理系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TD76;TM912
【目錄】：

• 中文摘要8-9
• ABSTRACT9-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 研究背景與意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 論文主要工作及內(nèi)容安排12-15
• 第2章 不間斷電源及其BMS原理概述15-22
• 2.1 礦用不間斷電源原理概述15-20
• 2.1.1 防爆外殼15
• 2.1.2 鋰離子電池組15-16
• 2.1.3 電源轉(zhuǎn)換管理系統(tǒng)16-20
• 2.2 礦用電池管理系統(tǒng)概述20-22
• 第3章 硬件分析設(shè)計22-35
• 3.1 不間斷電源的輸出電路結(jié)構(gòu)22-24
• 3.2 BMS的組成結(jié)構(gòu)24-35
• 3.2.1 數(shù)據(jù)采集電路26-29
• 3.2.2 保護電路29-31
• 3.2.3 均衡與電池健康檢測電路31-35
• 第4章 軟件分析設(shè)計35-46
• 4.1 系統(tǒng)初始化35-36
• 4.2 數(shù)據(jù)采集與校準(zhǔn)36-40
• 4.3 過/欠壓保護40-41
• 4.4 電池均衡與電池健康檢測41-45
• 4.5 通信模塊45-46
• 第5章 調(diào)試結(jié)果分析46-48
• 5.1 電壓采集及校準(zhǔn)測試46
• 5.2 溫度采集46-47
• 5.3 電池均衡47-48
• 第6章 總結(jié)與展望48-49
• 參考文獻49-52
• 致謝52-53
• 學(xué)位論文評閱及答辯情況表53

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