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矿用紧急避险系统锂一次电源系统研发成功

 江苏新力科技讯 9月3日上午消息,我公司与中国科学院自动化研究所共同研究开发的矿用紧急避险系统锂一次电源系统成功问世。成为全国为数不多的拥有该类产品的厂家,使我公司在煤矿机电行业再创新佳绩。

1.国内外现状、水平和发展趋势;

   我国是世界产煤大国,由于作业设备和工艺相对落后,各类矿难事故频繁发生,导致煤矿事故死亡人数居世界首位。井下紧急避险设施是在井下发生灾害事故时,为无法及时撤离的遇险人员提供生命保障的密闭空间,是井下救援的重要组成部分。在矿难发生后外电中断时,井下紧急避险设施的后备电源担负着为避险设施提供动力,维持其继续工作的任务,因此其重要性不言而喻。

   由于避难设施内空间有限,因此对电池的比能量要求较高,基于此,对后备电源的要求应该是:安全可靠,比能量高,维护方便或免维护。综合比较市面上的常用电池种类,我们可以得出结论:锂一次电池以其重量轻、储能大、功率大、自放电系数小、温度适应范围宽泛等特点,将成为避难设施备用电源的首选。

   在矿用锂离子电池研究方面,国标处于意见征集阶段,锂离子电池在井下的国内应用处于百家争鸣的阶段。而锂/亚硫酰氯一次电池符合国标GB3836.2-2010《爆炸性气体环境用电气设备 第2部分:隔爆型“d”》的要求,但是大批量的成组应用属于国内首创。

2.项目开发的目的、意义;

   此项目的研究目的是能提供满足矿用技术指标、安全性及可靠性等使用要求的产品。目前,国内尚没有针对紧急避险设施的大容量电源问世,因此,本产品的研发,将为本市及国内所有的矿用紧急避险系统提供稳定、可靠的电源供应,对整个行业的发展具有强有力的推动作用。

 

3.本项目达到的技术水平及市场前景。

   通过对比我们的技术指标,加上我们的首创和产品化经验,预期达到国内领先水平。目前国内约有12万家矿山企业,未来很长一段时间,围绕矿用救生舱的设施设备将形成一个庞大的市场,如果按电源占救生舱总价的5%至10%计算,电源市场的份额也至少达到上百亿元。

 

4.项目主要研发内容、预期目标及解决的关键技术:

   内容及解决的关键技术:重点解决大容量锂一次电池在煤矿井下复杂环境中大规模的成组应用。包括电池组管理系统实时监控电池组状态,对电池组荷电状态精确估算以及防爆处理等技术,确保锂一次电池组可靠性和安全性。

   预期目标:以矿用紧急避险系统锂/亚硫酰氯一次电源为研发对象,最终提供满足矿用技术指标、安全性及可靠性等使用要求的产品。

5.主要技术创新之处:

(1)将备用电源做成分布式的结构,可以根据需要选取相应数量的模块。因为避难舱内不仅安置空间有限,而且通道狭小,搬运困难,给更换电池造成了相当的困难,分布式结构适合在狭小的空间内作业。

(2)输出接口多,覆盖范围广,支持大功率用电设备。输出3路本安,2路非安,且还可以在此基础上扩展,涵盖了大多数电压范围;每路非安支持最大到10A电流,总负载支持最大260W用电设备。

(3)便于安装使用。结构简单,在井下操作方便,只需将接线腔打开,将负载线路接在对应接线端子上即可。

(4)将锂一次电池应用于井下设备系全国首创,不仅具有高比能量的优势,还由于其可靠性高,免维护的性能,使其特别适合在煤矿井下的应用。

(5)应用范围广。不仅可以作为紧急避险设施的后备电源,还可以作为井下重要设备的备用电源。在智能管理系统的指挥下,可以在0.1s内完成从外部电路到备用电源的切换。外部设备故障时,具备复杂的逻辑判断及处理功能。

6.达到的主要技术和经济指标:

6.1单体电池技术参数

开路电压(满电)≥3.6V ;

负载电压:≥3.2V(2000mA负载);

终止电压:3V;

额定容量:28.0Ah;

重量≤290g;

最大外形尺寸:φ48mm×66mm。

6.2电池模块技术参数

电池模块输出电压:≥24V;

电池模块的平均工作电压:25.6V;

电池模块最高开路电压:29.12V;

工作额定电流:8A;

电池模块最小容量:275Ah(放电电流8A,室温下);

电池模块标称容量:280Ah(放电电流8A,室温下);

工作电流范围:0-12A。