煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)不間斷應急電源的研究.pdf

1、目前，國內(nèi)煤礦基本都已安裝安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)和井下人員監(jiān)測定位系統(tǒng)，對煤礦的安全高效生產(chǎn)起到積極作用。但是當供電故障或井下發(fā)生事故時會引起一系列停電問題，此時監(jiān)測和定位系統(tǒng)因自備電源時間有限，無法長時間提供可靠的信息，各種氣體濃度、風速、負壓、主通風機/局部通風機開停、風筒狀態(tài)等主要監(jiān)控量無法獲得，對救援工作造成障礙，延誤最佳救援時機，增加人員傷亡。提高監(jiān)測及定位系統(tǒng)電源的供電可靠性是保證人員安全，確保煤礦安全高效生產(chǎn)的重要措施。

2、　　本文為煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)地面中心站設計一款應急電源，當交流電源停電時，應急電源必需要保證中心站工作2小時以上，并且交流穩(wěn)壓電源需滿足AC220V/1000VA。系統(tǒng)采用串聯(lián)磷酸鐵鋰電池組作為安監(jiān)系統(tǒng)應急電源的電能儲備，電池組直流電壓經(jīng)單相全橋逆變電路輸出穩(wěn)定可靠的交流電，并且確保市電中斷時，應急電源無延遲切換，以保證安監(jiān)系統(tǒng)的不間斷供電。本文全面探討了應急電源中的各個環(huán)節(jié)，其中蓄電池組逆變生成交流電環(huán)節(jié)作為核心部分得到了深入研究。首先

3、，介紹了應急電源的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和整體設計方案，詳細闡述了逆變器的硬件設計，主電路采用單相全橋型拓撲結(jié)構(gòu)，IGBT驅(qū)動采用集成模塊式驅(qū)動電路，利用SPWM逆變技術(shù)，應用增量式PI調(diào)節(jié)器實現(xiàn)穩(wěn)壓輸出調(diào)節(jié)，給出了濾波器中電感設計方法。其次，在調(diào)研電池充電方式及電池管理系統(tǒng)研究現(xiàn)狀的基礎上，針對本課題，研究了磷酸鐵鋰電池組的構(gòu)成形式及充電方式，對充電控制系統(tǒng)方案及具體硬件實現(xiàn)做了詳細的介紹；設計了以MAX11068、C8051F340為核心的電池管