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目前,我国大部分煤矿设备仍延用铅酸蓄电池作为电源,铅酸蓄电池的使用有如下缺陷:容量密度低、体积大、重量大、不便于携带;其内部硫酸外溢会造成设备腐蚀及人员伤害;电池中的铅锑等重金属会对环境造成污染;循环使用寿命短,维护繁琐。但是其价格低,安全性高,所以在矿用设备中一直得以应用。锂离子电池是20世纪90年代发展起来的新型电池,其工作电压高、能量密度高、无记忆效应、自放电小、循环使用寿命长,得到广泛应用。但是,普通的锂离子电池安全性能无法满足矿井应用的要求,故一直没有在煤矿设备上得到应用。近年来发展起来的LiFePO4电池因其正极材料稳定性高、安全性能优越等特点,正逐步应用于矿用领域。LiFePO4电池的标称电压(3.2V)和一般的锂离子电池标称电压(3.7V或3.6V)不同,如果用一般的电池充电器充电,会使电池过充而造成损坏,已有的LiFePO4电池专用充电仪,由于没有采用本质安全型设计,并不能安全的工作于井下环境。针对此问题,本文参照GB 3836.4-2000标准,设计了本质安全型LiFePO4电池充电仪,实现了井下安全充电,避免了LiFePO4电池供电设备在井下断电的尴尬。另外,本文还专门设计了本安电源,为LiFePO4电池充电仪供电,保证其安全地工作。本安电源输入端接至井下110V交流电供电电网,输出端输出LiFePO4电池充电仪所需的6V直流电压和3A最大电流。本安电源输出端设置了多重限流限压电路,保证了输出的本质安全性。经过实验测试,本文设计的充电仪充电曲线符合LiFePO4电池的充电特性,充电纹波小,终止充电电压精度高,达到了LiFePO4电池的充电要求。其本质安全性能符合国家标准GB 3836.4-2000,可安全地工作在煤矿井下。为充电仪供电的本安电源输出电压偏离值小,电压建立时间短,过流过压保护性能良好,符合充电仪的供电要求。本多路充电仪由单片机控制,灵活性较大,可根据需要调节其恒流阶段电流及恒压阶段电压的大小;充电纹波小,为±10mV;终止充电电压精度高,为±0.8%。本充电仪放置在井下,方便井下LiFePO4电池供电设备的应急充电,具有重要的应用价值。