王皓 李国超

摘 要：由于产业政策原因，矿用UPS采用的大功率铅酸蓄电池被禁止使用，镍氢电池由于容量与体积的限制，只能用于短时间的紧急备电；矿用锂离子蓄电池具有体积小、容量大的特点，能够满足大负载系统的不间断供电。本文介绍了一种8节串联共1024Wh的不间断电源，采用基于ARM的锂电池管理系统，使用了充电均衡与管理系统内部均衡两种方式维持各单节锂电池的共性，延长使用寿命和可靠性；使用STS静态转换开关系统实现UPS电源的不间断供电，电源转换时间≤4ms。并提供了RS485接口用于电源及电池状态的远程监测。

关键词：矿用锂电；在线式UPS；均衡控制；矿用不间断电源

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.23.192

1 概述

该电源符合安标国家中心颁布的矿用隔爆（兼本安型）锂离子蓄电池电源的要求，目前行业内多采用符合该标准的矿用BMS，其安全性能与精度能够满足煤矿井下使用；矿用BMS是在车载BMS的基础上开发而来，车载BMS的特点是在充电时不放电，在放电时不充电。但UPS电源的特点是在有外电使用外电供给负载，没有外电时使用电池放电供给负载；若将车载BMS当做UPS使用，即在有外电时电池的充放电同时进行；这样最终会达到一种极限，充电保护或放电保护，电源本身及负载会随着保护动作频繁重启，从而破坏电源的可靠性，造成不必要的系统故障；同时也会破坏各单体电池的共性状态，拉大单体电池间的差距；降低电池的使用寿命。

本文设计了一种符合UPS供电模式的采用锂电池后备的不间断电源。……