礦用移動救生艙鋰電池管理系統(tǒng)的研究與設(shè)計.pdf

1、我國是煤炭資源大國，隨著近些年來煤炭產(chǎn)量和產(chǎn)能的不斷擴(kuò)大，煤礦安全事故也頻繁發(fā)生，煤礦安全事故不僅會造成一定的經(jīng)濟(jì)損失，更是嚴(yán)重威脅著煤礦工人的生命安全。當(dāng)煤礦安全事故發(fā)生時，礦用移動救生艙可以為煤礦工人提供避難場所和與外界聯(lián)系，從而等待營救。為了保證救生艙的正常運(yùn)行，鋰離子電池以其高能量密度、大倍率性能、自放電率低、環(huán)保無污染等優(yōu)點(diǎn)成為后備電源電池的首選。為了使鋰離子電池組作為礦用移動救生艙后備電源可以長期安全有效地運(yùn)行，必須設(shè)計一套

2、適合礦用移動救生艙的鋰電池管理系統(tǒng)。
　　本文設(shè)計了一套針對礦用移動救生艙的鋰電池管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)以ML5238為前端信號采集芯片，ML610Q488為電池控制芯片，相較于傳統(tǒng)的電壓采集電路，該系統(tǒng)硬件電路得以簡化，大大減少了電路板的面積，同時采樣的精度和速度都大大提高。
　　論文詳細(xì)給出了鋰電池管理系統(tǒng)的電壓采集電路、電流采集電路、溫度采集電路等硬件電路的設(shè)計。針對串聯(lián)電池組的不一致性，為系統(tǒng)加入了被動均衡的硬件電路，并且

3、通過軟件控制的策略提高了電池均衡的速度和精度。
　　論文在深入研究并比較了幾種經(jīng)典剩余電量估算算法后，給出了一種基于開路電壓法和電荷累計法的改進(jìn)剩余電量估算算法，該算法加入了電池容量修正、放電效率修正和SOC0修正，大大提高了剩余電量估算的精度。
　　論文詳細(xì)給出了各軟件模塊的流程圖和設(shè)計思路，作者利用單片機(jī)C語言編程實現(xiàn)了系統(tǒng)的過充/過放保護(hù)、過流保護(hù)、過溫保護(hù)等告警保護(hù)功能和剩余電量估算的功能。并且為系統(tǒng)增加了低功耗運(yùn)行