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【摘要】煤矿井下备用电源是矿井发生断电或安全事故后保障安全监控系统和生命保障系统正常工作的保障。其中备用电源管理系统运行的可靠性对整个备用供电系统尤为重要。
【关键词】备用电源；能量均衡；监测
1前言
近年来，国家对煤矿井下避难酮室和救生仓建设的重视度逐渐加强，做为其配套设备，备用电源的可靠性直接影响着救生效果。本文将介召一种基于BMS的矿井备用电源管理系统的功能及组成，分析其电池组能量均衡的原理和方法。
2备用电源管理系统现状
早期的备用电源管理系统较为简单。由于技术条件所限，为保证使用安全可靠，专用设备供电系统与蓄电池相互隔离，备用电源管理系统仅起充电和电源分配的作用，即主要负责正常供电情况下的充电和故障情况下的蓄电池向各用电设备的供配电。
早期的备用电源管理系统较为简单。由于技术条件所限，为保证使用安全可靠，专用设备供电系统与蓄电池相互隔离，备用电源管理系统仅起充电和电源分配的作用，即主要负责正常供电情况下的充电和故障情况下的蓄电池向各用电设备的供配电。
随着锂电池在煤矿备用电源中越来越多的使用，锂电池管理系统的功能也越来越完善。《矿用隔爆兼本安锂离子蓄电池电源安全技术要求》中规定：锂离子电池管理系统应具有以下功能--电池组外部参数检测、与外部设备通讯功能、电池组充放电控制功能、电池状况判断和剩余电量的估计及电量均衡功能。这些功能主要是基于以下方面的考虑：
2.1安全需要
电池（尤其是锂离子电池）工作时有一定条件限制，如充电电流限制、放电电流限制、工作温度限制、单体电压限制等。电池工作条件分“合理区域”和“临界区域”，如下图所示。当电池工作条件越过“临界区域”时，事故概率就会大增。
这时，电源管理系统就必须果断采取措施，以避免事故的发生。
2.2延长电池使用寿命
当电池工作状态位于“合理区域”时，电池寿命最大。进入“临界区域”寿命会显著降低，越过了“临界区域”有安全隐患。为了提高电池的使用寿命尽量让电池工作在“合理区域”，当电池越过“合理区域”后要给使用者报警提示，让电池回归
“合理区域”。
串联使用的电池，在充放电都一样的情况下由于电池内阻不一致造成热功率损失会有所不同，最终导致单体电池的剩余能量不一致。而要使“有效储能”达到最佳值，就必须通过某些手段，来促使各单体电池的剩余能量趋于一致，使得各单体电池基本上同时放空、同时充满，这就是所说的电源管理系统能量均衡功能。一般采用放电式能量均衡或充电式均衡即：串联恒流、并联恒压充电的方式进行主动均衡。
4信息采集与网网络管理
备用电源管理系统的核心是网络化管理，即把单个UPS电源通过总线的方式传输至地面中心站，使地面中心站管理人员能够实时了解每个电池组的工况，包括剩余电量、充放电情况、电池组温度等。通过反馈信息可以方便快捷地进行故障处理和维护保养工作。
5结语
矿井后备电源管理系统是井下UPS电源安全使用的保障，通过对电池组工作状况的监控，可以提高电池组工作效率，防止电池组的过充过放等造成损坏，有效延长电池组的使用寿命。
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2020-11-04 点击:3