專(zhuān)利名稱(chēng)：礦用電機(jī)車(chē)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及礦山運(yùn)輸?shù)臓恳O(shè)備，特別涉及一種礦用電機(jī)車(chē)。
背景技術(shù)：
礦用電機(jī)車(chē)作為重要的煤礦機(jī)電運(yùn)輸裝備，一直在我國(guó)煤礦發(fā)展中起到重要地位，一般礦用電機(jī)車(chē)分為架線(xiàn)電機(jī)車(chē)和蓄電池電機(jī)車(chē)兩大類(lèi)。目前蓄電池式電機(jī)車(chē)是由鉛酸蓄電池組作為動(dòng)力電池。我國(guó)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，在高瓦斯礦井進(jìn)風(fēng)的主要運(yùn)輸巷道和瓦斯礦井的主要回風(fēng)巷及采區(qū)進(jìn)、回風(fēng)巷內(nèi)，應(yīng)使用礦用防爆特殊型蓄電 池電機(jī)車(chē)，再加上蓄電池電機(jī)車(chē)具有機(jī)動(dòng)、靈活、供電成本低、無(wú)火花可防爆等優(yōu)點(diǎn)，因此，作為機(jī)車(chē)電源的蓄電池在20世紀(jì)得到了廣泛的應(yīng)用。但目前的電機(jī)車(chē)一般采用鉛酸蓄電池作為電源，這種電池存在以下缺點(diǎn)由于鉛酸蓄電池能量密度低，使用壽命短，深度循環(huán)壽命只有300次左右，以至于需要經(jīng)常維護(hù)，維護(hù)成本高，導(dǎo)致電機(jī)車(chē)用電效率低，運(yùn)輸費(fèi)用較高。廢舊鉛酸蓄電池回收困難，全壽命成本高于磷酸鐵鋰電池，并且嚴(yán)重污染土壤和水源，對(duì)空氣、生態(tài)平衡也會(huì)造成破壞，影響人的身體健康。在現(xiàn)有技術(shù)條件下，該類(lèi)型電機(jī)車(chē)的市場(chǎng)推廣受到了一定制約。更嚴(yán)重的是作為礦用電機(jī)車(chē)的動(dòng)力電池，鉛酸電池在充電時(shí)，電解硫酸鉛會(huì)析出氫離子，造成潛在的安全隱患。另外鉛酸蓄電池提供的直流電經(jīng)插銷(xiāo)連接器、控制器、電阻箱進(jìn)入電動(dòng)機(jī)，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，電動(dòng)機(jī)通過(guò)傳動(dòng)裝置帶動(dòng)車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而牽引列車(chē)行駛，沒(méi)有保護(hù)電路，不能保證蓄電池的安全使用。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種安全、環(huán)保，運(yùn)營(yíng)成本低的礦用電機(jī)車(chē)。本實(shí)用新型所述的礦用電機(jī)車(chē)，包括走行裝置和蓄電池，蓄電池給走行裝置上的直流電機(jī)供電，所述蓄電池為磷酸鐵鋰蓄電池，它連接有一個(gè)保護(hù)所述電池的集成電路。本實(shí)用新型采用磷酸鐵鋰蓄電池作為礦用電機(jī)車(chē)的動(dòng)力電源，磷酸鐵鋰電池是一種正極材料為磷酸亞鐵鋰(LiFePCM)的新型蓄電池，單體容量大，可以做到500AH甚至更高。磷酸鐵鋰電池與傳統(tǒng)鉛酸蓄電池相比，其特性和優(yōu)點(diǎn)都很突出1、壽命長(zhǎng)，相對(duì)于深度循環(huán)壽命在300左右，最高也就在500次以?xún)?nèi)的鉛酸蓄電池來(lái)說(shuō)，磷酸鐵鋰動(dòng)力電池在室溫下IC充放電深度循環(huán)可達(dá)2000次，容量保持率80%以上，是鉛酸電池的5倍，鎳氫電池的4倍，是鈷酸鋰電池4倍，是錳酸鋰電池4-5倍左右；2、安全性高，磷酸根化學(xué)鍵的結(jié)合力比傳統(tǒng)的過(guò)渡金屬氧化物結(jié)構(gòu)化學(xué)鍵強(qiáng)，所以結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，并且不易釋放氧氣。磷酸鐵鋰電池在高溫下的穩(wěn)定性可達(dá)40°C以上，保證了電池內(nèi)在的高安全性，不會(huì)因過(guò)充、溫度過(guò)高、短路、撞擊而產(chǎn)生爆炸或燃燒；環(huán)保性?xún)?yōu)越，磷酸鐵鋰電池不僅環(huán)保，而且制作上不需要加入稀有金屬。磷酸鐵鋰不含任何(鋰之外)重金屬或者稀有金屬，無(wú)毒(SGS認(rèn)證通過(guò))，無(wú)污染，符合歐洲RoHS規(guī)定，為環(huán)保電池；充、放電優(yōu)勢(shì)強(qiáng)，磷酸鐵鋰電池充電速度快，自放電少，無(wú)記憶效應(yīng)，磷酸鐵鋰電池可大電流2C快速充放電，在專(zhuān)用充電器下，2C充電30分鐘內(nèi)即可使電池充滿(mǎn)95%，起動(dòng)電流可達(dá)2C，而鉛酸電池現(xiàn)在無(wú)此性能；3、體積小、重量輕，商品設(shè)計(jì)可輕量化，體積是相同容量鉛酸電池的2/3，也較鎳氫電池體積小，重量是相同容量鉛酸電池的1/3，鎳氫電池的2/3左右，這樣的優(yōu)勢(shì)，使得磷酸鐵鋰電池能夠在小體積、大容量的工作需要中起到重大貢獻(xiàn)；4、單體電池電壓高，放電平臺(tái)平穩(wěn)，電池單體標(biāo)稱(chēng)電壓為
3.2V，串聯(lián)少，電池組可靠性高，可作大電流高功率充放電，高倍率放電特性10C充放電效率達(dá)到96%以上，容量保持率90%以上。磷酸鐵鋰電池連接有對(duì)其起保護(hù)作用的保護(hù)電路，能保證電池的安全使用，包括安全充、放電，解決了現(xiàn)有技術(shù)的安全隱患，大大減少了對(duì)環(huán)境的污染，改善了電機(jī)車(chē)的供電質(zhì)量。

圖I是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型的電源輸出電路連接示意圖。圖3為圖2中保護(hù)電路板上集成電路的示意圖。圖4為現(xiàn)有技術(shù)的電源輸出電路連接示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖I、圖2所示，本實(shí)用新型所述的電機(jī)車(chē)，它包括磷酸鐵鋰蓄電池I、車(chē)架裝置
2、走行裝置3、保護(hù)電路板4、制動(dòng)裝置5、插銷(xiāo)連接器6、斬波調(diào)速器7、緩沖裝置8。走行裝置3包括直流電機(jī)31、傳動(dòng)裝置32和車(chē)輪33。由磷酸鐵鋰蓄電池I提供的直流電首先經(jīng)過(guò)保護(hù)電路板4上的保護(hù)電路，再經(jīng)插銷(xiāo)連接器6、斬波調(diào)速器7，進(jìn)入走行裝置3的直流電機(jī)31，驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)31運(yùn)轉(zhuǎn)，直流電機(jī)31通過(guò)傳動(dòng)裝置32帶動(dòng)車(chē)輪33轉(zhuǎn)動(dòng)，從而牽引列車(chē)行駛。斬波調(diào)速器7調(diào)節(jié)加在走行裝置3的直流電機(jī)31兩端的電壓，實(shí)現(xiàn)對(duì)直流電機(jī)31的調(diào)速，從而調(diào)節(jié)列車(chē)的行駛速度。直流電機(jī)31輸出的扭矩經(jīng)過(guò)減速器放大帶動(dòng)車(chē)架裝置2運(yùn)動(dòng)，牽引連接在緩沖裝置8上的礦車(chē)組，從而實(shí)現(xiàn)牽引過(guò)程。保護(hù)電路板4中的集成電路，如圖3所示，該集成電路可以分別檢測(cè)串聯(lián)電池組中每只電池的電壓和電流,控制電池組的充放電過(guò)程。電池組中每只電池的電壓均在過(guò)充檢測(cè)電壓和過(guò)放檢測(cè)電壓之間，并且輸出無(wú)短路現(xiàn)象時(shí)，MOS管導(dǎo)通，P+、P-輸出電池組電壓，允許電池組進(jìn)行充放電操作。該電路主要由鋰電池保護(hù)專(zhuān)用集成電路CONTROL 1C，充、放電控制MOSFET等部分組成，單體鋰電池接在B +和B —之間，電池組從P +和P —輸出電壓。充電時(shí)充電器輸出電壓接在P +和P —之間，電流從P +到單體電池的B +和B —，再經(jīng)過(guò)充電控制MOSFET到P —。在充電過(guò)程中，當(dāng)電池組電壓超過(guò)58. 4V (單體電池3. 65V )時(shí)，集成電路CONTROL IC的CO腳輸出信號(hào)使充電控制MOSFET關(guān)斷，鋰電池立即停止充電，從而防止鋰電池因過(guò)充電而損壞。放電過(guò)程中，當(dāng)電池組電壓降到40V(單體電池2. 5V)時(shí)，CONTROL IC的DO腳輸出信號(hào)使放電控制MOSFET關(guān)斷，鋰電池立即停止放電，從而防止鋰電池因過(guò)放電而損壞，CONTROL IC的多個(gè)BALANCE腳為電流檢測(cè)腳，輸出短路時(shí)，充放電控制MOSFET的導(dǎo)通壓降劇增，BALANCE腳電壓迅速升高，CONTROL IC輸出信號(hào)使充放電控制MOSFET迅速關(guān)斷，從而實(shí)現(xiàn)過(guò)電流或短路保護(hù)。現(xiàn)有技術(shù)的鉛酸蓄電池9提供的直流電直接經(jīng)插銷(xiāo)連接器輸出，沒(méi)有保護(hù)電路，如圖4所示。
權(quán)利要求1.一種礦用電機(jī)車(chē)，包括走行裝置和蓄電池，蓄電池給走行裝置上的直流電機(jī)供電，其特征在于所述蓄電池為磷酸鐵鋰蓄電池，它連接有一個(gè)保護(hù)所述電池的集成電路。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種礦用電機(jī)車(chē)，包括走行裝置和磷酸鐵鋰蓄電池，磷酸鐵鋰蓄電池連接有一個(gè)集成電路保護(hù)其安全使用。磷酸鐵鋰蓄電池提供的直流電首先經(jīng)過(guò)保護(hù)電路，再經(jīng)斬波調(diào)速器后輸出給走行裝置上的直流電機(jī)，直流電機(jī)通過(guò)傳動(dòng)裝置帶動(dòng)車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)牽引列車(chē)行駛。本實(shí)用新型采用磷酸鐵鋰蓄電池為機(jī)車(chē)牽引電源，它具有壽命長(zhǎng)，安全性高；充、放電優(yōu)勢(shì)強(qiáng)；體積小、重量輕；單體電池電壓高，放電平臺(tái)平穩(wěn)的優(yōu)勢(shì)。解決了現(xiàn)有技術(shù)的安全隱患，大大減少了對(duì)環(huán)境的污染，改善了電機(jī)車(chē)的供電質(zhì)量。
文檔編號(hào)H01M2/34GK202480898SQ20122013936
公開(kāi)日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2012年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月5日
發(fā)明者代澤奇, 周羽中, 周運(yùn)順, 崔先友, 徐建恒, 金穎川, 黃啟富, 黃生日 申請(qǐng)人:湖南時(shí)代礦山機(jī)械制造有限責(zé)任公司