[实用新型]矿用锂电池永磁同步电机车

说明书

技术领域

本实用新型涉及矿山运输的牵引设备，具体涉及一种矿用锂电池永磁同步电机车。

背景技术

目前我国各类厂矿用矿用电机车有2.5吨、5吨、8吨、10吨、12吨和18吨直至更高吨位型号，对应的蓄电池组有48V、60V、80V、90V、110V、132V、140V、192V、256V、320V甚至更高的直流电压等级，现有的矿用电机车的电气驱动大都采用直流串励电机，调速则采用电阻调速型或斩波调速方案,少部分则采用三相异步电机，调速采用变频等技术。

采用直流串励电机的驱动系统在实际使用维护过程中存在很多弊端，如：

①存在铅污染，对环境影响较大，使用寿命短：

蓄电池的硫化：电池放电后形成的硫酸铅（PbS04一种极不稳定的物质，很容易结晶，当发生结晶时，说电池硫酸盐化了简称硫化；硫化的危害：当电池硫化后，结晶块就无法再激活，从而使电池内阴增加，极板变形，容量下降、温度升高、严重耗能；长寿命铅酸蓄电池循环次数一般在300次左右（标准充电使用）；

②比能量低，一般为30～40Wh/kg；

③维修保养量大，存在安全隐患：充电时候电解液密度增加，内阻减小，电池电压升高，充电后期由于水的电解，将有大量可燃气泡产生,蓄电池盖上的气孔应通畅 ，若通气孔被堵塞使气体不能逸出当压力增大到一定的程度后就会造成蓄电池壳体炸裂；每次充电都需要把通气孔打开，每天使用后需要补充蒸馏水；

④铅酸蓄电池的极化

所谓极化，是指电流通过蓄电池时，正负极板表面电位的偏移；蓄电池在充电过程中，除了电化学反应会使蓄电池的端电压升高外，蓄电池中产生的极化电压（共有三种：电阻极化、离子浓差极化、电化学极化）也会使蓄电池的端电压升高 。

极化现象对其充电的负面影响主要表现为：

a)极化产生的过电压会阻碍充电电流增加，减缓电池的化学反应速度；

b)使化学反应过程中的水解加剧，产生大量气体，产生的气体不仅会延缓电池的充电过程，而且对极板有严重的腐蚀作用；

c)电池内部水解将产生大量的热量，使电解液的温度升高，当电池温度升高到一定的程度时，会引起极板受热变形，以致损坏；

d)水解所消耗的热量损失不能得到利用，从而也就浪费了能量，降低了充电过程的电能效率。

发明内容

本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种矿用锂电池永磁同步电机车，该电机车通过采用锂电池电源装置供电，并采用交流永磁同步电动机和调速控制器，以实现电机车电源的绿色环保节能化。

本实用新型目的实现由以下技术方案完成：

一种矿用锂电池永磁同步电机车，所述电机车包括机械部分和电气部分，其特征在于所述电气部分至少包括顺次电连接的锂电池管理系统、锂电池电源装置、控制系统以及交流永磁同步电动机（M1）和（M2）。

所述控制系统包括输出显示装置、方向档、速度给定系统以及调速控制器；其中所述调速控制器由主控单元、第一功率单元、从控单元以及第二功率单元构成，所述主控单元分别与所述输出显示装置、方向档、速度给定系统以及从控单元通过信号线连接；所述第一功率单元和第二功率单元分别连接所述锂电池电源装置，所述第一功率单元与所述主控单元连接并接收其所传输的控制信号，以连接控制所述交流永磁同步电动机（M1）；所述第二功率单元与所述从控单元连接并接收其所传输的控制信号，以连接控制所述交流永磁同步电动机（M2）。

根据权利要求1所述的一种矿用锂电池永磁同步电机车，其特征在于所述交流永磁同步电动机（M1）和（M2）内设置有温度传感器和位置传感器，所述温度传感器和位置传感器分别通过信号线与所述控制系统连接。