防爆锂离子蓄电池车辆整车控制系统研究 被引量：7

1

作者 任志勇 《煤炭工程》 北大核心 2017年第12期29-33,共5页

文章对煤矿用防爆锂离子蓄电池车辆整车控制系统进行分析,详细介绍了整车控制系统、防爆驱动电机控制系统和防爆锂离子蓄电池管理系统,设计了基于一主多从交互机制的多节点加管理控制的系统架构;定义了各控制节点的运行状态及状态切换... 文章对煤矿用防爆锂离子蓄电池车辆整车控制系统进行分析,详细介绍了整车控制系统、防爆驱动电机控制系统和防爆锂离子蓄电池管理系统,设计了基于一主多从交互机制的多节点加管理控制的系统架构;定义了各控制节点的运行状态及状态切换时节点间的交互控制逻辑;参照SAE J1939通信协议标准,制定了整车通信协议;基于Veh Spy3平台集成的Graphical Panel工具箱,设计了煤矿用防爆锂离子蓄电池车辆控制系统信息采集系统,并对车辆控制系统进行了实车验证。 展开更多

关键词 防爆锂离子蓄电池车辆 整车控制系统 电池管理系统(BMS) 通信协议

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矿用防爆车辆锂离子蓄电池安全性研究 被引量：4

2

作者 梁玉芳 《煤炭工程》 北大核心 2017年第8期126-129,共4页

为解决国产防爆柴油机存在的排气污染和噪声污染造成的煤矿井下工作环境恶化的问题,通过分析影响锂离子电池性能利用和安全的因素,围绕锂离子电池安全和有效利用的目标,提出矿用防爆车辆锂离子蓄电池能量管理系统的安全解决方案,并就该... 为解决国产防爆柴油机存在的排气污染和噪声污染造成的煤矿井下工作环境恶化的问题,通过分析影响锂离子电池性能利用和安全的因素,围绕锂离子电池安全和有效利用的目标,提出矿用防爆车辆锂离子蓄电池能量管理系统的安全解决方案,并就该解决方案进行了安全性试验验证。同时,还分析了电池组充电模式下的试验验证数据,为提高矿用防爆车辆锂离子蓄电池安全技术提供了相应的理论依据。 展开更多

关键词 防爆车辆 锂离子蓄电池 安全特性 能量管理系统

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矿用防爆车辆锂离子蓄电池安全性能分析 被引量：3

3

作者 任志勇 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第7期1085-1088,共4页

从锂离子电池材料和生产工艺两个方面分析导致磷酸铁锂电池不安全行为的发生机制,并进一步分析了锂离子电池组安全性的关键问题以及降低安全风险的主要途径,同时通过某型号的纯电动防爆锂离子蓄电池无轨胶轮车对锂离子电池组的SOC估算... 从锂离子电池材料和生产工艺两个方面分析导致磷酸铁锂电池不安全行为的发生机制,并进一步分析了锂离子电池组安全性的关键问题以及降低安全风险的主要途径,同时通过某型号的纯电动防爆锂离子蓄电池无轨胶轮车对锂离子电池组的SOC估算、主动均衡等技术指标进行了验证。结果表明:通过电池管理系统的优化完善,能够有效降低因单体电池不一致性导致的电池组安全风险,延长电池组的使用寿命。 展开更多

关键词 防爆车辆 锂离子电池 安全性能 热失控 热稳定性

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矿用防爆柴油机车锂离子蓄电池启动电源系统设计 被引量：2

4

作者 肖林京 常龙 +1 位作者 张瑞雪 翁峰 《工矿自动化》 北大核心 2014年第10期61-64,共4页

针对GB 3836.2—2010规定隔爆壳内不能使用有可燃混合物析出的蓄电池的要求,将多个单体锂离子蓄电池串联成组,设计了一套矿用防爆柴油机车锂离子蓄电池启动电源系统;分析了系统的设计要求和结构,详细介绍了系统中电池管理功能的实现。... 针对GB 3836.2—2010规定隔爆壳内不能使用有可燃混合物析出的蓄电池的要求,将多个单体锂离子蓄电池串联成组,设计了一套矿用防爆柴油机车锂离子蓄电池启动电源系统;分析了系统的设计要求和结构,详细介绍了系统中电池管理功能的实现。电池管理系统采用LTC6803配合单片机实现对电池组的单体电池电压检测和均衡控制,利用DS18B20温度传感器采集单体电池温度,运用双电流霍尔传感器采集电池组启动电流和充电电流。测试结果表明,该系统运行稳定,电压和电流测量误差远小于煤矿安全标准的规定值。 展开更多

关键词 防爆柴油机车 锂离子蓄电池 启动电源 电池管理

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矿用锂离子电池电源防爆保护技术及标准分析 被引量：16

5

作者 刘见中 王运鹏 +2 位作者 谢斌 赵良 祝琨 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第9期203-208,共6页

锂离子电池电源由于能量密度高、放电特性平稳、循环寿命长等优点,目前已被逐步应用在各类矿用装备中。然而,在煤矿井下爆炸性瓦斯气体环境中使用时,锂离子电池电源由于其高能化学属性,存在着热失控并造成爆炸性事故的危险隐患,需要采... 锂离子电池电源由于能量密度高、放电特性平稳、循环寿命长等优点,目前已被逐步应用在各类矿用装备中。然而,在煤矿井下爆炸性瓦斯气体环境中使用时,锂离子电池电源由于其高能化学属性,存在着热失控并造成爆炸性事故的危险隐患,需要采用合适的安全和防爆技术加以保护和应对。因此,根据IEC 60079系列和GB 3836系列标准及相关操作手册说明,介绍了目前适用于煤矿井下电气设备的防爆保护技术以及不同防爆保护技术对应的设备保护级别,突出了特殊型、保护型式以及EPL Ma的实现方法。在分析锂离子电池电源固有危险因素及热失控原因和严重后果的基础上,系统阐述了锂离子电池在煤矿井下瓦斯爆炸性环境中使用时需要采用的电池管理技术、防爆保护技术和相关的评估技术,以及所用技术需要达到的安全完整性等级和确定方法。针对目前国内外尚未形成关于矿用大容量锂电池电源使用管理和防爆保护等技术标准这一现状,结合IEC 60079系列和GB 3836系列中的特殊型保护方法及既有的风险评估技术,探讨3个潜在的研究方向以及形成相关行业标准和国家标准的可行性。 展开更多

关键词 锂离子电池电源 防爆技术 电池管理系统 煤矿

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矿用防爆锂离子电池电源安全设计影响因素研究 被引量：8

6

作者 SEE K W 王运鹏 +2 位作者 张勇 张能 臧才运 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第11期153-165,共13页

锂离子电池潜在的热失控风险及其可能引发的叠加效应对大型锂离子电池电源的安全设计提出了巨大挑战,因此在某些特殊应用领域,如煤矿井下爆炸性环境,大容量锂离子电池电源的使用依然存在诸多限制,难以普及。根据现有针对锂离子电池热失... 锂离子电池潜在的热失控风险及其可能引发的叠加效应对大型锂离子电池电源的安全设计提出了巨大挑战,因此在某些特殊应用领域,如煤矿井下爆炸性环境,大容量锂离子电池电源的使用依然存在诸多限制,难以普及。根据现有针对锂离子电池热失控行为的研究结论,在不进行充分的气体热力学和动力学分析的前提下,仅采用传统隔爆外壳对大容量锂离子电池电源进行防爆保护,存在隔爆外壳内部压力积聚的安全隐患。在分析现有研究工作的基础上,选用不同电池制造商生产的容量在72~280 A·h范围内的磷酸铁锂电池进行了热失控试验研究,全面分析了锂离子电池热失控过程中电池表面以及释放气体的温度、气体释放速度、释放气体在容器内产生的压力和释放气体的成分等相关参数。在此基础上,根据气体动力学和热力学特性,系统阐述了适用于煤矿井下爆炸性环境用可移动设备和后备电源等设备的锂离子电池电源在设计和制造过程中需要重点考虑的2个因素:①锂离子电池电源外壳内部的自由空间,②锂离子电池电源内部单体电池发生热失控事故时针对所释放气体的处理方法,并提出了必要的设计依据。本研究成果有望对爆炸性特殊环境用锂离子电池电源的防爆保护设计和安全完整性评估提供新的重要参考依据。 展开更多

关键词 防爆锂离子电池 热失控风险 电池电源安全 防爆保护

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矿用锂离子蓄电池无轨胶轮车隔爆兼本安型主控箱的研制及应用 被引量：4

7

作者 邢晨 《煤炭工程》 北大核心 2020年第5期183-186,共4页

文章介绍了针对矿用纯电动无轨胶轮车研制的一款隔爆兼本安型主控箱。对主控箱的电气系统硬件设计和软件设计,确保主控箱的功能完善,重量小,故障率低,方便后期维护;并通过多种方式进行质量检验,确保主控箱的功能完善并符合国家的安全标... 文章介绍了针对矿用纯电动无轨胶轮车研制的一款隔爆兼本安型主控箱。对主控箱的电气系统硬件设计和软件设计,确保主控箱的功能完善,重量小,故障率低,方便后期维护;并通过多种方式进行质量检验,确保主控箱的功能完善并符合国家的安全标准要求。目前,主控箱已经成功使用于WLR-19矿用防爆锂离子蓄电池无轨胶轮车,车辆性能稳定,达成设计目标。 展开更多

关键词 锂离子蓄电池 防爆无轨胶轮车 主控箱 整车电气设计 自动保护监控系统

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锂离子电池性能测试防爆箱的安全性设计 被引量：2

8

作者 刘静 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2017年第11期1595-1597,共3页

选取50 Ah的圆柱形空间锂离子电池作为研究对象,选择耐火砖、Q420钢、钢筋混凝土作为防爆箱箱体材料,对锂离子电池进行过充过放循环试验和短路试验,直至发生燃烧和爆炸,观测箱体材料的变化情况。通过理论计算确定防爆箱的尺寸为0.4 m... 选取50 Ah的圆柱形空间锂离子电池作为研究对象,选择耐火砖、Q420钢、钢筋混凝土作为防爆箱箱体材料,对锂离子电池进行过充过放循环试验和短路试验,直至发生燃烧和爆炸,观测箱体材料的变化情况。通过理论计算确定防爆箱的尺寸为0.4 m×0.5 m×0.5 m。根据实验结果确定防爆箱箱体材料选择高铝隔热轻质耐火砖,外衬1.6 cm厚的Q420钢。同时配置相应的消防和报警设施,为50 Ah的圆柱形空间锂离子电池设计了一种安全可靠的性能测试防爆箱。 展开更多

关键词 空间锂离子电池 安全性能 防爆箱

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锂离子动力电池燃烧机理及其防护措施 被引量：7

9

作者 曹立波 乐中耀 +2 位作者 白中浩 谢飞 孙兆祺 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2003年第6期566-568,共3页

着重论述了导致锂离子电池燃烧的原因 ,分析了各种可能导致锂离子电池电动汽车燃烧爆炸的因素 ,提出了锂离子电池电动汽车的防燃防爆措施 ,从而为电动汽车的开发研究提供参考依据。

关键词 锂离子电池 电动汽车 燃烧机理 燃烧爆炸 防燃防爆

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随机振动对矿用车载隔爆型锂离子蓄电池的影响分析

10

作者 李博 《工矿自动化》 北大核心 2020年第4期113-116,共4页

目前矿用锂离子蓄电池正弦振动试验方法无法全面反映蓄电池结构疲劳寿命、可靠性及其内部结构振动响应和激励状态下的振动特性.针对上述问题,采用随机振动中常用的虚拟激励法对矿用车载隔爆型锂离子蓄电池进行振动响应分析,从加速度响... 目前矿用锂离子蓄电池正弦振动试验方法无法全面反映蓄电池结构疲劳寿命、可靠性及其内部结构振动响应和激励状态下的振动特性.针对上述问题,采用随机振动中常用的虚拟激励法对矿用车载隔爆型锂离子蓄电池进行振动响应分析,从加速度响应、接触电阻、温度和隔爆腔体间隙变化4个方面分析了锂离子蓄电池在振动工况下可能产生的防爆性能和电气性能变化:被测锂离子蓄电池经过8 h的振动试验,隔爆腔体和壳盖处的隔爆间隙虽然还满足I类防爆电气设备的要求,但隔爆间隙显著增大,在该工况下长期使用存在隔爆失效(传爆)的风险;蓄电池正极接线柱由于工艺、材质或紧固期间装配的原因,接触电阻变大,导致局部发热量明显增加,如果温度持续上升可导致锂离子蓄电池薄膜融化,存在燃烧甚至爆炸风险.分析结果表明:随机振动试验方法可以充分暴露产品结构设计缺陷,可为车载锂离子蓄电池整体结构、应力变化、工作稳定性分析及疲劳寿命预测提供有效的数据支持. 展开更多

关键词 矿用车载锂离子蓄电池 隔爆型 随机振动实验 虚拟激励法 隔爆间隙 加速度响应

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防爆锂电池车主从分布式电池管理系统的研究 被引量：1

11

作者 任志勇 《电源技术》 CAS 北大核心 2019年第12期1993-1995,2039,共4页

针对防爆锂离子蓄电池车辆应用工况以及煤矿相关标准,设计了一款采用主从分布式方案、适用于防爆锂离子蓄电池车辆的电池管理系统。硬件电路主要包括:电压、温度采集电路,供电电路和通信电路;软件主要包括:电压、温度采集,主动均衡控制... 针对防爆锂离子蓄电池车辆应用工况以及煤矿相关标准,设计了一款采用主从分布式方案、适用于防爆锂离子蓄电池车辆的电池管理系统。硬件电路主要包括:电压、温度采集电路,供电电路和通信电路;软件主要包括:电压、温度采集,主动均衡控制和电池荷电状态(SOC)估计;建立了人机交互界面,进行了模拟工况实验。结果表明,该系统均衡效果明显、测量误差小、SOC估算准确。 展开更多

关键词 防爆锂离子蓄电池车辆 电池管理系统 CAN总线 荷电状态

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矿用防爆电驱车辆动力电池技术研究 被引量：7

12

作者 郝明锐 《煤炭工程》 北大核心 2019年第10期131-134,共4页

根据适用车型的不同,矿用动力电池主要有煤矿用特殊型铅酸蓄电池和隔爆型锂离子蓄电池。通过分析两种技术的适用范围及主要特点,分别介绍了两种技术在各自典型车型上的应用方案。研究结果表明:煤矿用特殊型铅酸蓄电池技术较长时间内仍... 根据适用车型的不同,矿用动力电池主要有煤矿用特殊型铅酸蓄电池和隔爆型锂离子蓄电池。通过分析两种技术的适用范围及主要特点,分别介绍了两种技术在各自典型车型上的应用方案。研究结果表明:煤矿用特殊型铅酸蓄电池技术较长时间内仍将是井下重型作业车型的主要能源系统解决方案,而隔爆型锂离子蓄电池技术因增加隔爆外壳后重量增加明显,造成其能量密度高的特点难以充分发挥,当前只适用于小吨位运输车型,有效增加隔爆后电池组的比能量和提高电池管理系统的可靠性是该技术的主要发展方向。 展开更多

关键词 防爆电驱车辆 动力电池技术 铅酸蓄电池 锂离子蓄电池

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矿用纯电动防爆车辆续驶里程影响因素研究 被引量：5

13

作者 任志勇 《煤炭工程》 北大核心 2018年第11期119-123,共5页

文章着重分析了整车参数、防爆动力电池、防爆驱动系统以及传动型式对矿用纯电动防爆车辆续驶里程的影响,提出了能够使矿用纯电动防爆车辆在当前防爆动力电池比能量较低的情况下,最大限度地提升该类车辆续驶里程的措施和方法,同时基于... 文章着重分析了整车参数、防爆动力电池、防爆驱动系统以及传动型式对矿用纯电动防爆车辆续驶里程的影响,提出了能够使矿用纯电动防爆车辆在当前防爆动力电池比能量较低的情况下,最大限度地提升该类车辆续驶里程的措施和方法,同时基于某型号防爆纯电动防爆车辆,完成了整车试验台与VehSpy3上位机综合性能测试,计算出等速行驶工况和王家岭辅助运输大巷多工况续驶里程的大小。结果表明:该方法能够有效提升续驶里程,为矿用纯电动防爆车辆的开发研制和普及推广提供了理论基础。 展开更多

关键词 防爆锂离子蓄电池车辆 续驶里程 影响因素 能耗

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煤矿车辆用蓄电池技术 被引量：12

14

作者 袁晓明 《工矿自动化》 2011年第6期26-28,共3页

介绍了煤矿无轨辅助运输车辆中使用的各种蓄电池的特点,包括煤矿特殊型铅酸蓄电池、隔爆启动型铅酸蓄电池、隔爆型固定式铅酸蓄电池、新型磷酸铁锂电池,分析了各种蓄电池在应用中存在的问题及相应的解决办法,指出了目前煤矿车辆用蓄电... 介绍了煤矿无轨辅助运输车辆中使用的各种蓄电池的特点,包括煤矿特殊型铅酸蓄电池、隔爆启动型铅酸蓄电池、隔爆型固定式铅酸蓄电池、新型磷酸铁锂电池,分析了各种蓄电池在应用中存在的问题及相应的解决办法,指出了目前煤矿车辆用蓄电池的发展方向,即大型无轨辅助运输车辆还会使用煤矿特殊型铅酸蓄电池,小型无轨辅助运输车辆将开始使用新型磷酸铁锂电池,电启动和气启动防爆柴油机车可使用新型磷酸铁锂电池和超级电容的组合电源。 展开更多

关键词 煤矿车辆 无轨辅助运输 防爆柴油机车 铅酸蓄电池 磷酸铁锂电池 组合电源

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矿用电动无轨运输车辆发展现状与关键技术 被引量：68

15

作者 王步康 金江 袁晓明 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2015年第1期74-76,133,共4页

针对矿用电动无轨运输车国内行业研究起步较晚,且研究方向主要集中在防爆锂电池运人车研究的情况,在总结国内外矿用电动无轨运输车辆发展现状的基础上,介绍了轻型车和重型车2种发展方向,并分析了轻型车相关的轻型电池技术、轻量化结构... 针对矿用电动无轨运输车国内行业研究起步较晚,且研究方向主要集中在防爆锂电池运人车研究的情况,在总结国内外矿用电动无轨运输车辆发展现状的基础上,介绍了轻型车和重型车2种发展方向,并分析了轻型车相关的轻型电池技术、轻量化结构技术和防爆永磁电动机技术,以及重型车相关的整车技术、变频调速技术的特点和研究方向,最后对矿用电动无轨运输车辆在防爆电池技术、轻量化技术、节能技术等方面的发展方向进行展望。 展开更多

关键词 矿用电动无轨车辆 防爆蓄电池 车辆轻量化 煤矿辅助运输

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