一种矿用动力电池的利记博彩app
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电池充电器，特别涉及一种矿用动力电池。
【背景技术】
[0002] 锂离子电池是20世纪末研发成功的新型高能电池，由于锂离子电池具有放电电 压稳定，工作温度范围宽、自放电率低、无公害等优点，目前已逐渐替代铅酸蓄电池成为电 池的主流。锂离子动力电池是指容量在3Ah以上的锂离子电池，相对于镍氢、铅酸、镍镉电 池，就能量、体积、寿命、环保等多方面，其具有无可比拟的优势，这些年来备受人们青睐。轻 量化的高频智能充电器，再结合智能化的电池管理系统是由电力电子技术、微电脑控制技 术、检测技术而构成的装置，它与锂离子动力电池同步而生，同步发展，是支撑锂离子动力 电池应用发展的关键性技术装置。电池管理系统对电池组和电池单元运行状态进行动态监 控，精确测量电池的剩余电量，同时对电池进行充放电保护，并使电池工作在最佳状态，达 到延长其使用寿命，降低运行成本，提高电池组运行的可靠性。近年来国内外纷纷掀起研 宄锂离子动力电池管理系统的热潮，国外一些大的汽车生产商和电池生产商对电池管理系 统的研宄已取得了一定的成果，如美国Aerovironment公司开发的SmartGuard系统，德国 B.Hauck设计的BATTMAN系统，有很多芯片产商也推出了一些锂离子电池管理芯片，如比亚 迪微电子的BM309/310,可以对级联多数量的电池组进行管理。国内针对锂离子动力电池， 也在关键性技术的发展上给予了一定政策和资金的支持，但国内就锂离子电池的很多方面 都还没有形成统一的标准，目前，国内很多高校联合汽车制造商和电池供应商在做这方面 的研发，如北京理工大学、清华大学、北京交大等，在电池充电和管理方面取得了一些成果。 但由于针对锂离子动力电池的容量等级划分标准、测试试验条件都还很不成熟，因此，针对 锂离子动力电池的充电器和管理系统，还有许多关键技术有待研宄。
[0003] 虽然说锂离子动力电池在通信、电动汽车等领域的研宄和应用取得了较大的进 展，但在煤矿机电装备上至今还未使用，直至今年6月我国才首次出台一项"lOOAh容量的 锂离子动力电池防爆应用"标准，锂离子动力电池在煤矿井下的应用潜力巨大。例如避难硐 室动力电源的提供，矿用轨道牵引电机车、牵引胶轮机、单轨吊车、运人侯车等设备，这些都 是煤矿重要的运输装备，其运行状况、可靠性、耗能情况、运输成本等，直接影响着煤矿生产 的安全、效率和经济效益。如今，这些动力的能量提供还主要依靠传统的铅酸蓄电池，它存 在体积大、重量重，污染重、不环保，设备自重大、工作效率低，可靠性差、报废率高，维护繁 琐、占场地大等一系列缺点。而锂离子电池完全可以克服这些缺点，所以在煤矿设备上推 广应用锂离子动力电池优势明显、潜力巨大。可以针对锂离子动力电池在煤矿领域应用的 相关标准，其井下隔爆智能充电器技术，以及智能化的电池管理系统等方面展开研宄，取得 一些成果，为锂离子动力电池在煤矿井下的推广应用服务，这种研宄需求是很迫切的。具体 概括如下：
[0004] 1、锂离子电池是20世纪末研发成功的新型高能电池，相对于镍氢、铅酸、镍镉电 池，就能量、体积、寿命、环保等多方面，其具有无可比拟的优势，这些年来备受人们青睐，已 逐渐替代铅酸蓄电池成为电池的主流。
[0005] 2、锂离子动力电池在煤矿机电动力装备上至今还未使用，锂离子动力电池在煤矿 井下的应用潜力巨大。针对锂离子动力电池在煤矿领域应用的相关标准，对井下隔爆智能 充电器技术以及电池管理系统等方面展开研宄，为锂离子动力电池在煤矿井下的推广应用 服务，这种研宄需求是很迫切的。
[0006] 3、电池管理系统对电池组和电池单元运行状态进行动态监控，精确测量电池的剩 余电量，同时对电池进行充放电保护，并使电池工作在最佳状态，达到延长其使用寿命，降 低运行成本，提高电池组运行的可靠性，近年来国内外纷纷掀起研宄锂离子动力电池管理 系统的热潮。
[0007] 煤矿行业对锂离子动力电池智能充电器的要求：
[0008] 1、考虑到煤矿蓄电池组的实际串并联情况，充电器的容量应不低于55kW，最大充 电电流为60A;
[0009] 2、锂离子动力电池充电器输出电压：0V-100V连续可调；输出电压精度：±0. 5% ; 输出电流：〇~60A连续可调；输出电流精度：±1A ;
[0010] 3、锂离子动力电池充电器要满足蓄电池组充电的要求，运行可靠，设备体积小，质 量轻，便于移动，运输和维修；
[0011] 4、考虑到井下的防爆要求，充电器为自然散热；
[0012] 5、自动适应井下供电网电压波动的适应能力（75%~120% )。
[0013] 现有的充电器主要采用几种充电器主回路方案：
[0014] 1、传统交-直（AC-DC)
[0015] 这是目前矿用铅酸蓄电池充电器普遍使用的充电方案。主电路采用工频变压器和 晶闸管三相整流电路。输出电压的连续调节是通过晶闸管相控方式来实现的。
[0016] 此充电方案电能变换直接简单，直接由直流电整流成交流电，同时变压器的加入 有效实现了系统的输入输出电气隔离使，但此充电方案表现出的不足之处有两点，首先：根 据变压器的构造原理可知，工频变压器的加入在一定程度上增加了整个充电设备的体积和 重量。其次是控制系统一般采用模拟控制，充电模式单一化，很难实现蓄电池的多段快速充 电功能，更大程度的偏离蓄电池可接受的充电曲线，达不到预期充电效果。
[0017] 2、交-直-直（AC/D(VDC2)
[0018] 此充电方案主电路由工频变压器、二极管整流电路和斩波电路组成，660V/50HZ三 相交流电压经过工频变压器、二极管三相不控整流滤波和IGBT斩波后输出直流电压，输出 电压的连续调节是通过控制IGBT斩波部分来实现的。
[0019] 此充电方案是依靠IGBT来实现电压的有效调节，控制方法新颖，自动化程度高。 但主电路中工频变压器的加入以及直流侧滤波电感的加入，大大增加了设备的体积和重 量，不便于安装、搬运和拆卸。
[0020] 3、现有的矿用蓄电池充电方案主要针对的对象是铅酸蓄电池，充电方式比较简 单，只需控制好充电电压电压和充电电流实现多段充电即可，无需复杂的电池管理系统 (BMS)，而大容量锂离子动力电池在煤矿上的应用，就必须有与之相配套的安全智能充电方 案，与传统的铅酸蓄电池充电方案相比最大的不同就是在充电的过程中加入了电池管理系 统（BMS)，可以实现对锂离子动力电池组的均衡性、智能性充电，而且通过合理的电池荷电 状态估算方法，可以有效的避免过充和欠充等现象。
【发明内容】
[0021] 为克服上述现有技术的缺陷与不足，本发明提供一种适用于矿用AC380V/660V输 入电压，井下和地面均可适用，充电过程中主回路和电池管理系统协调工作，给锂离子电池 进行安全充电的矿用动力电池。
[0022] 本发明的技术方案是：
[0023] -种矿用动力电池，包括充电主电路及分别与其连接的检测电路、移相脉冲控制 器和基于单片机的主控单元；主控单元通过检测电路检测充电器的工作状态，通过移相脉 冲控制器发出充电控制信号，完成对输出电流和电压的检测和控制，实现蓄电池充电过程 的控制。
[0024] 所述充电主电路由整流电路、高频直流变换电路组成。
[0025] 优选的，所述充电主电路由即前级功率变换器和后级功率变换器共二级功率变换 器组成。
[0026] 优选的，所述前级功率变换器输入三相AC380V 50Hz交流正弦电压经三相不可控 二极管整流，再接入电容滤波，利用电容所具有的储能作用将整流后输出电压的脉动成分 降低，得到DC510V的直流电，再