矿用救生舱锂电池管理系统的应用研究摘要
矿用救生舱是一种用在地下矿山发生诸如爆炸、瓦斯、冒顶、外因火灾、塌方冒顶或者有毒有害气体逸散时,供矿工紧急避险的生命庇护场所。矿用救生舱内主要有氧气供应系统、通信系统、温度调节系统、环境监测系统、动力供应系、医疗救护系统、照明系统等组成。其中氧气供应系统、动力供应系统以及通信系统不仅是矿用救生舱的关键系统,也是衡量救生舱提供庇护能力的核心指标。但是在发生灾变时外电都会断开主要依靠电池的备用电源提供动力,而由电池构成的备用电源是由多节单体电池串联供电,要保证电池能够安全稳定的运行要配备合理科学的电池管理系统。本课题研究的矿用救生舱锂电池管理系统就是要保证电池能够时刻正常运行且不发生电池爆炸等危险事故,结合实际应用本课题主要内容有:1)本课题首先介绍了电池管理系统概念以及意义,然后根据要求确定具有矿用救生舱特色的电池管理系统。2)对磷酸铁锂锂离子单体电池特性以及磷酸铁锂锂离子电池组进行相关实验,分析了一些影响电池充放电容量和端电压的的因素。3)分析影响电池管理系统中电池荷电状态(SOC)估算的因素,简述了现有的SOC估算方法并提出了本课题估算SOC使用的方法,最后介绍了SOC估算中参数的取得。4)设计矿用救生舱锂电池管理系统的硬件电路,根据本课题电池管理系统的整体结构和所要实现的功能设计了出具体电路。5)介绍了电池管理系统的软件设计,为了便于实验方面运用Visual Basic实现电池管理系统的上位机软件设计,提供了GUI界面,能够实时掌握电池单体的电压、温度、总电压、总电流,SOC等信息以及故障报警信息。6)根据应用实际进行相关实验,检验电池管理系统的设计是否达到课题的要求。
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