锂离子蓄电池因其绿色环保、使用寿命长等一系列优点,在注重绿色环保和可持续发展的今天,成为人们关注的新能源焦点,被广泛应用于电子行业和汽车工业,正逐步取代传统铅酸电池。安标国家中心关于锂离子蓄电池在矿下使用的相关标准的发布,标志着锂离子蓄电池正式进入到煤矿领域。本文以此为背景,设计了以8块串联锂离子蓄电池为启动电源的矿用启动电源电池管理系统。 本文首先介绍了锂离子蓄电池的结构、工作原理,通过自主研发的信息采集系统对锂离子蓄电池进行充放电实验,并对试验数据进行分析,探究了锂离子蓄电池的充放电特性,确定以开路电压法和查表法相结合的SOC估算策略。结合锂离子蓄电池的实际工作状况和应用需求,确定了系统的整体框架及设计思路。本系统采用电池电压专用检测芯片LTC6803-3对8块锂离子蓄电池的电压进行检测,采用自主研发的双量程电流检测方法,实现对不同量程范围的蓄电池组电流值进行精确测量,采用数字温度传感器进行单体电池温度的检测。所有检测数据经过单片机的处理,用来判断电池的状态是否正常,并在电池参数异常时启动对电池的保护动作。 在本文设计方案的基础上,制作出硬件电路板,配合着软件程序,以某公司的100AH磷酸铁锂蓄电池为实验对象,搭建了锂离子蓄电池启动电源电池管理系统,经过实验数据对比分析,实验结果完全符合煤矿安全标准中的相关规定,系统运行达到设计预期。