[發明專利]一種礦用鋰離子蓄電池電機車動力總成系統

無效

• 申請號: 201210414300.5
• 申請日: 2012-10-26
• 公開（公告）號: CN102923133A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 肖林京;孫傳余;于志豪;朱緒力
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: B61C3/02
• 分類號: B61C3/02
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 王連君

技術領域

本發明屬于一種動力總成系統，適用于電機車，具體地說,涉及一種礦用鋰離子蓄電池電機車動力總成系統，屬于電氣技術領域。

背景技術

礦用電機車是煤礦工業的重要運輸工具，并且在煤礦中使用的數量越來越多，礦用電機車通常使用鉛酸蓄電池作為動力電源，目前鉛酸蓄電池仍占主導地位。鉛酸蓄電池電機車不需要電池管理系統控制，使用比較簡單。

在實現本發明過程中，發明人發現現有技術中至少存在以下問題：

1、使用中：經常出現漏酸，會燒爛衣服，接線柱受硫酸腐蝕經常出現接觸不良不能正常充電使用等現象，造成維修人員工作量增大。

2、初充電和日常充電中對人體危害很大，由于硫酸的揮發性和毒性都很強，產生的刺激性氣味對工作人員的心身健康造成威脅。

3、通過加入電流讓硫酸與鉛進行化學反映：由于這種設備是由硫酸和蒸餾水混合后發生電流使煤礦設備正常工作，所以初充電和日常充電中酸水配合必需嚴格按煤礦設備說明書進行配置，否則將縮短煤礦設備的使用壽命，由于需要經常調整硫酸和蒸餾水的比例，所以要有專業人員負責維護保養，需要投入大量的人力物力。

4、鉛酸蓄電池可使用500個循環，但在實際使用中一般只能達到400個循環，使用壽命低。

5、鉛酸蓄電池煤礦設備的使用壽命一般為2年。

6、鉛酸蓄電池由于采用的原材料為不環保的鉛和酸，故產品價格較為廉價，使用后的舊蓄電池對環境污染很大。

鉛酸電池因存在以上缺點而在使用中受到限制。

發明內容

本發明要解決的技術問題是針對以上不足，提供一種礦用鋰離子蓄電池電機車動力總成系統，克服了現有技術中鉛酸蓄電池毒性高、使用壽命低、難以檢測充放電狀態的缺陷，采用本發明的礦用鋰離子蓄電池電機車動力總成系統具有無污染、使用壽命長的優點。

為解決以上技術問題，本發明采用以下技術方案：一種礦用鋰離子蓄電池電機車動力總成系統，其特征在于：所述鋰離子蓄電池電機車動力總成系統包括1套礦用鋰離子蓄電池電機車動力驅動系統和兩組礦用鋰離子蓄電池電機車電源總成；

礦用鋰離子蓄電池電機車電源總成由防爆箱、鋰電池模塊、鋰電池模塊管理系統和總成控制管理系統組成；

防爆箱包括防爆總成控制箱和防爆電池箱；

防爆電池箱包括電池腔、防爆電池箱控制腔和防爆電池箱接線腔，鋰電池模塊放置在電池腔內，鋰電池模塊管理系統放置在防爆電池箱控制腔內，防爆電池箱接線腔用來對外連線；

防爆總成控制箱包括防爆總成控制箱控制腔和防爆總成控制箱接線腔，總成控制管理系統放置在防爆總成控制箱控制腔內，防爆總成控制箱接線腔用來對外連線；

鋰電池模塊由鋰電池、熔斷器、數字溫度傳感器和連接導線組成，鋰電池由多個單體鋰電池串聯構成，鋰電池模塊之間的輸出則由總成控制管理系統進行調節，輸出連接方式為所有鋰電池模塊組合的子集；

鋰電池模塊管理系統用于實現單體鋰電池的電壓檢測、單體鋰電池充放電過程中的均衡管理、單體鋰電池溫度檢測、電池組的充放電電流檢測、多個電池組并聯輸出時電壓差異造成的環流阻斷、充電信號檢測與自動使能和輸出控制接口。

一種優化方案，所述總成控制管理系統包括總成控制器、充電導引電路與充放電接口、用戶通信接口、故障報警與狀態顯示單元以及防爆接口。

另一種優化方案，所述礦用鋰離子蓄電池電機車動力驅動系統，配有接觸器開關、接觸器開關、接觸器開關、兩個直流串勵電機，兩個直流串勵電機包括第一電機和第二電機；

第一電機為電機車的兩個前輪驅動電機，受IGBT1斬波控制，第二電機為電機車的兩個后輪驅動電機，受IGBT2控制，第一電機與第二電機可單獨或同時工作；

接觸器開關、接觸器開關、接觸器開關用于選擇驅動電機工作時的電源，第一鋰離子電源作為第一電機的專用電源，第二鋰離子電源作為第二電機的專用電源；

第一鋰離子電源通過接觸器開關可作為第二電機的備用電源或第二鋰離子電源通過接觸器開關可作為第一電機的備用電源。

所述通過IGBT斬波控制調節電機車的行駛速度，通過接觸器開關的切換選擇鋰離子電源，驅動電機為防爆電機。