井下移動(dòng)式救生艙電池管理系統(tǒng)的研究.pdf

1、移動(dòng)式救生艙是礦井下重要的緊急避險(xiǎn)裝置之一,在緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)的建設(shè)中扮演著重要的角色。救生艙后備電源系統(tǒng)是救生艙“六大系統(tǒng)”之一,也是救生艙能否順利完成救援任務(wù)的關(guān)鍵。但是救生艙內(nèi)空間狹小,寸土寸金,所以電源不能體積太大,而且后備電源的容量有限,不可能無限制地使用。因此,對(duì)救生艙后備電池進(jìn)行合理有效的管理是十分必要的。
　　本文對(duì)井下移動(dòng)式救生艙電池管理系統(tǒng)進(jìn)行了研究。首先對(duì)救生艙后備電源的容量情況進(jìn)行了計(jì)算,確定了救生艙動(dòng)力供應(yīng)的

2、總需求。接著分析了救生艙電池管理系統(tǒng)的主要功能包括:數(shù)據(jù)采集、系統(tǒng)故障診斷與保護(hù)、電池均衡、電池SOC估算及電池工作模式等,并對(duì)各個(gè)功能進(jìn)行了詳細(xì)研究。本文對(duì)電池可能出現(xiàn)的故障進(jìn)行了分析,并提出了相應(yīng)的故障判別依據(jù),針對(duì)單體電池間電壓不一致的情況采用了電阻放電均衡方案,在電池 SOC估算方面采用了開路電壓(OCV)、安時(shí)(AH)積分法和擴(kuò)展卡爾曼濾波(EKF)法三者相結(jié)合的方法進(jìn)行估算,以估算的SOC為判別依據(jù)設(shè)計(jì)了電池運(yùn)行的幾種模式:

3、智能省電、極限省電、手動(dòng)模式。
　　電池SOC估算不僅是電池管理系統(tǒng)的核心,也是救生艙主控系統(tǒng)做出控制決策的重要依據(jù)。本文從磷酸鐵鋰電池SOC影響因素入手,建立了相應(yīng)的SOC補(bǔ)償模型。首先利用開路電壓(OCV)法對(duì)電池的電量初始值進(jìn)行估算,再采用擴(kuò)展卡爾曼濾波法在有系統(tǒng)觀測(cè)噪聲的環(huán)境中對(duì)電池的SOC進(jìn)行濾波,提高了安時(shí)計(jì)量法估算電池剩余電量的精度。
　　最后基于前文的論述,本文詳細(xì)論述了救生艙電池管理系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì),對(duì)