[发明专利]煤矿防爆电动车下井前充电电量计算方法

说明书

本发明提供一种煤矿防爆电动车下井前充电电量计算方法，对入库新车首次充电量，根据辅运斜井坡道长度和角度以及新车参数利用人工计算得出；从新车第一次下井运行开始，由防爆电动车的电池管理系统累计计算各次下井运行有效总制动电量Q_s并将其置为下次充电的预留空电量Q_r，根据预留空电量Q_r的历史数据得到下次充电的预留空电量修正值Q′_r，根据车辆运行过程中累计的总充电电量以及电池组标称的衰减参数，计算当次充电时电池组的实际容量Q_a，并读取充电前电池组的剩余电量Q_L，按式Q_in＝Q_a×p‑Q_L‑Q'_r自动算出本次充电所需充入电量Q_in。本发明的方法在保证下坡安全电制动的前提下，既能将下坡过程中产生的制动电量最大程度地予以回收，又能保证车辆的最大行程，节约人工，提高效率。

技术领域

本发明涉及煤矿防爆电动车充电管理技术领域，具体涉及一种煤矿防爆电动车下井前充电电量计算方法。

背景技术

防爆电动车是煤矿下井重要运输工具之一。防爆电动车在下井前需要在防爆电动车库充电以保证电池电量能够满足执行运输任务所需的行程。煤矿一般都将车库建在煤矿辅运斜井的井口，防爆电动车在车库充完电驶出运行时，首先会遇到少则5公里、多则10公里以上辅运斜井的长距离下坡，防爆电动车自重大，在如此长距离的下坡道上运行时如果单靠机械制动，势必会使制动器过热，造成刹车失效，甚至引发火灾，因此防爆电动车在煤矿下井长距离的下坡道上运行时一般采用电制动代替常规的机械制动，利用防爆电动车的驱动电机在下坡时发电，产生反向牵引力使车辆制动。

采用电制动时，如何处理电机在电制动的同时产生的制动能量是需要考虑的问题。目前处理电机在电制动时产生的制动能量的方法一般有两种：其一，利用放电电阻将制动能量消耗掉，但防爆电动车自重及载重大，坡道距离长，若采用放电电阻消耗制动能量则放电电阻的发热量巨大，表面温度超高，不符合煤矿电器安全技术要求规定；其二，以能量回收的方式将制动能量用于给电池充电，由于煤矿防爆电动车一般都将车库建在辅运斜井的井口，如果车辆每次出车前都充满电，车辆在下井时，由于电池SOC(即荷电状态，用来反映电池的剩余容量，其数值上定义为剩余容量占电池容量的比值)较高，整车控制器为保护电池会禁止能量回收，使得电制动失效，为了避免这种情况就需要车辆在充电时，给电池预留一部分空电量不要充满，专供车辆下井时回收制动能量，但若留空电量过大，回收能量无法将电池充满，影响车辆的续航里程；若留空电量过小，回收能量过早将电池充满，则会导致电制动中途失效。而且，随着矿井的掘进，防爆电动车行驶的坡道动态地不断延长，实际生产中也不能将煤矿防爆电动车电池预留空电量设置为一个固定值，此外，随着电池组使用过程中充放电的次数增加，电池组老化也会使其额定容量在动态变化，因此，防爆电动车在每次下井前如何进行合理的充电，使其既能将下坡过程中产生制动电量最大程度地回收，又能保证车辆的最大行程，是行业人员亟需要考虑的问题。而目前煤矿防爆电动车下井前充电的做法是：由车辆维护人员根据经验确定每辆防爆电动车下井前充电所需要的充电量，工作量大，主观性强，准确度较低，影响车辆的使用效率并存在一定的安全隐患。

发明内容

本发明的目的是：针对现有技术中存在的问题，提供一种煤矿防爆电动车下井前充电量计算方法，该方法考虑矿井坡道动态延长及电池老化对性能的影响因素，自动计算出每次下井前所需的充电量，在保证下坡安全电制动的前提下，既能将下坡过程中产生的制动电量最大程度地予以回收，又能保证车辆的最大行程，节约人工，提高效率。

本发明的技术方案是：本发明的煤矿防爆电动车下井前充电电量计算方法，依托防爆电动车具有的电池管理系统以及防爆电动车的出厂参数实施，包括以下步骤：

步骤一，根据煤矿辅运斜井坡道长度和角度以及防爆电动车的出厂参数，人工计算新出厂并抵达煤矿辅运斜井井口车库的防爆电动车第一次下井前首次充电所需的充电量；