[實用新型]一種礦用救生艙用鋰電池管理系統

有效

• 申請號: 201420800533.3
• 申請日: 2014-12-16
• 公開（公告）號: CN204258385U
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 歐陽名三;閆磊;楊學軍;李江
• 申請（專利權）人: 安徽理工大學
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本實用新型涉及礦用救生艙技術領域，尤其涉及一種礦用救生艙用鋰電池管理系統。

背景技術：

我國是煤炭大國，煤炭的產量在國民生產總值中占有很大的比例，隨之而來的煤炭生產安全也引起了人們的關注。當井下發生災害事故時，應當提供給員工一個安全避險空間，創造基本生存條件為應急救援獲取充足的時間。礦用救生艙就是這樣的一個有力安全保障的設備。礦用救生艙是用來解決礦山企業的重大災害應急救援的一項關鍵技術設施，為礦工在災變環境下提供穩定可靠、保障齊全的維生空間，把災害的損失降到最低。這樣，在災變的情況下，需要安全、可靠、高效的不間斷電源(簡稱UPS)系統，而鋰離子電池，以其較高的能量質量比、能量體積比、無記憶效應、較長的循環使用壽命等特點，成為礦用救生艙供電的不間斷電源首選材料。

隨著鋰離子電池的大量使用，相應的鋰電池管理系統也得到了研究的重視。人們希望通過對電池管理系統的研究，能夠使鋰電池以及鋰電池組的整體性能得到最大的發揮和維護。相對于鋰電池本身的價格來說，電池管理系統的成本就多得多了。從另一個方面來說，電池管理系統的存在，也是優化鋰電池這個資源的使用，減少能量的浪費，也減少環境的污染。影響鋰電池性能和壽命的主要因素包括電池溫度、電池內阻、單體電池一致性等，電池單體由于制造和使用環境的差異性，在電池的使用過程中，電池單體的差異性將逐步惡化，鋰電池單體的不一致性不僅影響電池的性能和壽命，而且影響電池的安全，鋰電池系統總有單體電壓高的電池，相對組內其他電池較早地進入過充電狀態，會使鋰電池的壽命降低，甚至可能出現電池內部物質燃燒，這對煤礦井下是絕對不允許的。同時，目前市場上的大多數救生艙，不能對鋰電池進行有效管理，鋰電池存儲的能量不能得到有效利用，不能對礦用救生艙提供有效的電源。因此礦用救生艙用鋰電池管理系統對鋰電池進行高效管理是必不可少的。

實用新型內容：

本實用新型所要解決的技術問題在于克服現有技術的缺陷，提供一種提高鋰電池可靠性和系統安全性、延長鋰電池的使用壽命的礦用救生艙用鋰電池管理系統。

本實用新型所要解決的技術問題采用以下技術方案來實現：

一種礦用救生艙用鋰電池管理系統，包括供電電源、整流電路、充電控制模塊、DSP處理器、鋰電池組、人機界面模塊、檢測模塊，整流電路輸入端與供電電源連接，DSP處理器分別與人機界面模塊、充電控制模塊、鋰電池組連接，DSP處理器對鋰電池組進行充放電控制實現鋰電池組均衡，DSP處理器通過PWM波對充電控制模塊進行控制。

人機界面模塊包括參數設置模塊和顯示模塊，人機界面采用TFT顯示屏。

檢測模塊包括電壓檢測、電流檢測、溫度檢測。

在緊急情況下要使用救生艙時，備用的鋰電池組就是一個獨立的電源，給救生艙供能。在鋰電池工作的時候，需要對電池組的總電壓、單體電池的電壓、電池組的工作電流和電池組的表面溫度進行檢測，單體電池電壓相差較大(超過設定值)，通過DSP處理器對鋰電池組進行充放電控制實現鋰電池組均衡，以防止單體電池的過放或過充，保證電池組的安全高效的運行，并將這些電池組的電壓、電流、溫度和剩余電量等信息通過顯示模塊顯示，便于觀察操作。

鋰電池組通過RS485與控制模塊實現通信連接，DSP處理器包括通信單元、存儲單元。

本實用新型的有益效果：本實用新型使用礦用救生艙用鋰電池管理系統，對救生艙中的鋰電池進行有效的管理，解決鋰電池組中各個單體電池中均衡效果不佳，延長鋰電池的使用壽命，提高鋰電池組利用率以及鋰電池組的充放電深度,保證鋰電池組工作可靠性和系統安全性。

附圖說明：

圖1為本實用新型的原理框圖。

具體實施方式：

為了使本實用新型實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本實用新型。

如圖1所示，一種礦用救生艙用鋰電池管理系統，包括供電電源、整流電路、充電控制模塊、DSP處理器、鋰電池組、人機界面模塊、檢測模塊，整流電路輸入端與供電電源連接，DSP處理器分別與人機界面模塊、充電控制模塊、鋰電池組連接，DSP處理器對鋰電池組進行充放電控制實現鋰電池組均衡，DSP處理器通過PWM波對充電控制模塊控制。人機界面模塊包括參數設置模塊和顯示模塊，人機界面采用TFT顯示屏。DSP處理器包括電壓檢測、電流檢測、溫度檢測,通過RS485與控制模塊實現通信連接,DSP處理器包括通信單元、存儲單元。