目前,蓄電池電機車是國內礦山輔助運輸系統(tǒng)運輸的主要工具,其使用的動力電源主要采用鉛酸蓄電池,驅動裝置采用直流電動機以及斬波式調速器或者變頻交流電機以及變頻調速器。
蓄電池電機車用鉛酸蓄電池主要分為兩類: 鉛酸開口( 維護) 蓄電池和閥控式密封蓄電池。
這兩種動力均采用的是鉛酸蓄電池,具有對環(huán)境污染嚴重,成本高、壽命短等弊端,已成為礦山技術升級的瓶頸,故替代的鋰電池動力電源解決了這些問題。
目前,市場上鋰電池主要包括鎳鈷錳三元鋰電池,鈷酸鋰電池,錳酸鋰電池,磷酸鐵鋰電池,鈦酸鋰電池等,針對礦山運輸的這種特殊工況環(huán)境,經過層層試驗測試,以及數據對比總結(圖1 主要市場動力鋰離子電池性能比較),磷酸鐵鋰電磁非常適合礦山的惡劣運輸工況環(huán)境。
磷酸鐵鋰電池相對于其他電池具有如下特點和優(yōu)勢:
1) 循環(huán)長。
傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池的循環(huán)壽命一般不超過500次,而磷酸鐵鋰電池一般達到2000次以上,甚至能達到4000 次以上。
2) 支持高倍率充放電。
在常溫下,磷酸鐵鋰電池在 1C 充放電循環(huán)在3000次以上,容量保持率在95% 以上,是鉛酸蓄電池8倍,鎳氫電池的3倍,鈷酸鋰電池4倍,錳酸鋰電池4~5倍左右,可以大大縮短充電時間,并且鋰電池具有無記憶性,隨充隨用,提高電池的利用率。
3) 能量密度高。
磷酸鐵鋰電池的能量密度是鉛酸電池的3~4 倍,鎳鎘電池的2~3倍,可減輕電池的重量,減少了成本。
4) 安全性能高。
磷酸鐵鋰電池通過嚴格的安全測試證明,即使在最惡劣的交通事故中也不會產生爆炸,堪稱最為安全的鋰離子電池。
5) 保護環(huán)境。
磷酸鐵鋰電池材料無任何有毒物質,不會造成重金屬污染和酸污染,是世界公認的綠色環(huán)保電池。國家煤安辦組織專家經過多輪討論以及征求社會討論意見,已于 2012 年發(fā)布了《礦用隔爆( 兼本質安全) 型鋰離子蓄電池電源安全技術要求 ( 試行) 》等五個關于磷酸鐵鋰電池的作為動力電池的技術文件。
鋰電池電源裝置主要由4部分組成,即電池模組,電池管理系統(tǒng),機箱,電池固定機械部分。
礦用鋰電池電源裝置為礦山提供了一種新的動力電源,具有壽命長,可大電流充放電,能量密度高以及安全性能高等優(yōu)點。該裝置通過現場應用,系統(tǒng)性能穩(wěn)定,達到了預期的效果。
性能參數
型號 | CTY2.5/6、7、9G(B) | ||
粘重 | 2.5t | ||
軌距 | 600、762或900mm | ||
牽引力 | 2.55kN | ||
最大牽引力 | 6.13kN | ||
速度 | 4.54km/h | ||
電源裝置 | 電壓 | 48V | |
容量 | 330Ah | ||
電機功率×臺數 | 3.5kW×1 | ||
尺寸 | 長度(帶碰頭) | 2330mm | |
寬度 | 914、1076或1212mm | ||
高度(軌面至頂棚) | 1550mm | ||
軸距 | 650mm | ||
輪徑 | 460mm | ||
最小轉彎半徑 | 5m | ||
調速方式 | 電阻或斬波調速 | ||
制動方式 | 機械制動 |