电机车邱健蓄电池Trojan电瓶智能充电装置的研究

摘要：跟着高新技术和现代化出产的开展，辅佐运送对于煤矿开展显得极为重要，蓄电池电机车在辅佐运送中占有重要方位，因为对蓄电池充电的不合理性，会导致大都蓄电池运用寿数缩短，对矿井构成很多的经济损失，并且蓄电池在充电进程当中产生的有毒有害气体对人领会产生损害；一同矿井充电室较多且较为分散，给处理带来必定困难，这些问题都成为限制矿井电机车安全高效运送的重要要素，一同限制着矿井的安全高效出产。本文根据矿用电机车蓄电池智能充电设备的研讨展开论说。

关键词：矿用电机车；蓄电池；智能充电设备的研讨

导言

在矿井的辅佐运送中，电机车起首要作用，而电机车的工作时间及功率首要靠蓄电池的性能来决定，假设电机车的蓄电池充电不充分，就会降低蓄电池的性能和运用寿数，并且在对蓄电池进行充电的进程中，会释放出对人体有害的气体，都会对矿井安全出产带来损失，也严重影响矿井电机车的开展。为了对蓄电池不合理充电产生的问题进行处理，对蓄电池的充电设备进行改善，一同考虑蓄电池的运用寿数、充电时间以及所运用的人力物力等状况，通过对充电设备的优化，使电机车更好地发挥作用，完结对蓄电池的智能化处理。

1蓄电池充电原理

在对电机车蓄电池进行充电时，假设充电设备的电流比蓄电池的额定电流大时，会使电池极板上的活性物质的导电强度逐步丧失，并在电池内产生很多的气泡，当电池极板被很多的气泡冲击后，极板上的活性物质会逐步变软乃至出现掉落现象，导致电池发热而影响其性能和运用寿数。假设充电设备的电流比蓄电池的额定电流小时，蓄电池的充电时间会大幅度增加，电池极板上的活性物质不能得到彻底反响，出现长时间的充电不足，减小电池容量，前进电池温度，然后降低了电池的运用寿数。因此，要前进蓄电池的性能，延伸运用寿数，需求选择适合的电流来进行充电。

2主程序规划

蓄电池电机车是我国煤矿井下运送的重要东西，其电池组一般都占有一节车厢的大小，容量较大，这就需求选用大功率蓄电池充电设备对电池组循环充电，然后为蓄电池电机车供应牵引动力。但是，当时矿用蓄电池充电机仍在运用原先落后的技术，矿用充电机的主电路一般选用由晶闸管构成的三相整流电路结构，通过一个工频整流变压器来调节后级输出，这种充电机的体积和重量（一般在1～2吨）都很大，需求消耗很多的钢铁和铜等稀有金属，资源浪费较大；并且，这种充电机存在输出电压规划窄、允许的输入电压不坚定规划小、功率低等缺陷。充电控制电路大多选用仿照办法，充电工艺的完结比较单一，运用不便当，不能满意不同类型蓄电池组的充电要求。选用新技术、新结构来规划充电机已是势在必行。例如本充电机的程序是在CCS3.1开发环境下编写的，为便当程序的调试和晋级选用模块化的编程办法。充电开始后主程序首要结束系统的初始化，包括定时器初始化、事情处理器初始化、I/O口初始化等。初始化结束后，系统开间断，进入主循环程序，当定时器4间断响应时，便进入模数转化间断程序，该程序能够结束对电压、电流、温度等仿照量的采集。当充电机检测到有缺点产生时，便执行充电机缺点处理程序，能够将缺点原因显现出来一同报警。充电计时程序用来核算蓄电池的充电时间，本充电机选择变电流充电办法进行蓄电池充电，当蓄电池的某段充电时间超越充电机设置的时间限幅时，充电计时程序转化充电电流，进入下一段充电。最后执行的是充电结束与否判定程序，充电没有结束则持续充电，充电假设结束，充电机停机。

3作业流程

结合矿井出产采区布局，从井下选取合理地址建立矿井大型会合充电硐室。建立的充电硐室能够担负矿井一切蓄电池的充电处理，保证蓄电池按照充放电要求办法进行充电处理，并完结对蓄电池运用状况及充电进程的自动化处理与记载，能够精确地显现蓄电池各种特征，为修理人员供应可靠技术数据，保证蓄电池的运用寿数；一同在充电硐室设备机械换装设备，完结蓄电池的快速换装，缩短换装时间，保证矿井辅佐运送时间。智能控制作业流程：PLC控制模块由电压、电流传感器等收集数据，控制模块将数据进行处理后上传至工控机，工控机根据上传数据与内部程序设定数据进行对比，当数据符合控制程序内部数据时，工控机将下发各项操作指令。根据蓄电池充电需求，最初充电电流通过必定时间后将对充电电流进行调整，这时工控机根据PLC模块上传数据下发操作指令，相应的在充电机内部的步进电机动作，对电流进行调整，保证在各类相应电流条件下抵达足够的充电时间。

4迷糊神经网络ＰＩＤ控制器规划

蓄电池充放电是一个凌乱的电化学反响进程，充电进程遭到荷电状况、电解液浓度、环境温度等要素的影响，是一个时变的非线性多变量系统。因此，蓄电池的充电办法需求根据电池的本身状况进行调整。常规ＰＩＤ控制器在非线性、系统凌乱的工况下，控制作用较差。迷糊ＰＩＤ控制具有很强的逻辑推理功用和鲁棒性，但从属度函数和迷糊规则的确认依赖于阅历，缺少自学习才干％ＲＢＦ神经网络具有很强的自学习、自适应和大局迫临才干，在对时变、多参数、非线性系统领域的控制方面有着广泛的运用，通过对神经网络进行训练，完结ＰＩＤ参数的在线修改，使系统具有自适应性，然后完结对充电进程中充电电流、电压的实时调整，动态跟踪最佳可接受充电电流曲线。因此，将两者结合起来能够发挥各自利益，用于蓄电池充电领域具有实践的研讨意义。控制器首要包括：（1）常规ＰＩＤ控制器，其直接作用于被控目标，并进行闭环控制；（2）迷糊量化模块，其对系统的状况变量进行迷糊量化和归一化处理，再把归一化后的输入数值根据输入变量迷糊子集的从属函数找出相应的从属度，送给ＲＢＦ神经网络；（３）ＲＢＦ神经网络，根据系统的工作状况，通过神经网络的自学习和加权系数的调整，对ＰＩＤ控制器的参数进行调节，以期抵达充电性能指标的最优化。

结束语

智能型蓄电池电机车概括安全工作监护设备根据《煤矿安全规程》和煤矿井下各类运载机车的现场实践状况开发研制，是煤矿井下直流驱动运送设备（蓄电池电机车）安全工作的概括监护设备（以下简称设备）。设备可对煤矿井下运用的矿用隔爆型蓄电池电机车、架线电机车等各类直流电源驱动运送设备的工作进行安全维护，在线显现机车的工作电压、电流、行进速度及绝缘状况，并对机车完结欠电压预警、过载、漏电和超速维护。当瓦斯超限时通过外接瓦斯断电仪完结断电泊车。设备具有驾驶室门未封闭不能行车和驾驶员离座断电闭锁功用，有用保证了机车的安全工作，对煤矿井下各类运载机车的安全工作和人员的安全操作起到有用的监护作用。