锂离子蓄电池动力电源在非煤地下矿山的安全应用研究

作者:李富伟; 曹凤金*; 李高升; 杨广; 曾怀灵; 何巍; 刘振平; 刘碧宇
来源:矿业研究与开发, 2023, 43(08): 208-216.
DOI:10.13827/j.cnki.kyyk.2023.08.019

摘要

锂离子蓄电池是非煤地下矿山开采装备动力电源的重要发展方向。针对矿用锂离子蓄电池动力电源的使用特点和安全需求,研究了其机械结构、热效应控制、电气特性、电池管理系统、电磁兼容等方面的安全技术,分别提出了技术要求和验证方法,并得出如下结论:动力电源的外壳及泄压阀应达到IP54防护等级;动力电源应配备热管理系统,并在内部设计合理的自由空间;单体电池应采用串联连接方式,保证其内阻、容量、电压的一致性;电池管理系统应具备单体电池及动力电源的实时监测和保护功能;动力电源的电磁辐射和传导发射能量控制在3级,且具备辐射、传导、电快速瞬变脉冲群、静电放电等抗扰能力。矿山应用实践表明,锂离子蓄电池经专门安全设计和验证后可作为矿山井下运输车辆的动力电源,相比柴油动力车辆,能有效推动非煤地下矿山智能绿色、高效低碳开采。