The article discusses the results of research on the efficiency of a battery assembled with lithium-iron-phosphate (LiFeP04) cells when managed by an active Battery Management System (BMS) using the ...“battery-to-cell” energy transfer. This arrangement was especially developed by the authors and is intended for use in a selected suspended mining vehicle. The main emphasis was placed on variation of the two most important factors limiting in practice the effective use of a selected battery: a battery heating during operation and its voltage (power) fade over time. The advantage of the active BMS developed using the “battery-to-cell” energy transfer was compared both with the active BMS based on the cell-to-battery method and with the passive BMS as well. Particular attention was paid to the performance of the BMS balancing effect during the simulated unequal discharging of randomly selected cells (from 12 % to about 40 % of all cells number in the battery). The results obtained allowed for the formulation of appropriate conclusions and practical recommendations.
To use lithium-iron-phosphate battery packs in the supply systems of any electric mining equipment and/or machines, the required conditions of work safety must be met. This applies in particular to ...coal mines endangered by fire and/or explosion. To meet the spark-safety conditions, the cells (together with the battery management system—BMS) must be isolated from the influence of the environment, and therefore placed in special fire-tight housings. This significantly degrades the heat dissipation, thus affecting the operating conditions of the cell-packs. Therefore, their usage without the so-called BMS is not recommended, as shown in the authors’ preliminary research. In practice, various BMS are used, most often with the so-called passive balancing. However, their application in mines is uncertain, due to the effect of heating under operation. When it comes to active BMS, they usually possess a quite complex structure and hence, are relatively expensive. Therefore, the authors conducted research for two specially developed active and one commercial passive BMS cooperating with selected lithium-iron-phosphate (LiFePO4) batteries when used in a suspended mining vehicle type PCA-1. The tests were carried out under environmental temperatures ranging from +5 °C to +60 °C. The effect of mismatching (12.5% to 37.5% of total cells number) of the cell parameters on the temperature distribution and voltage fading at the terminals of individual cells was checked. As a result of the investigations, the practical usefulness of the developed active BMS was determined, enabling the extension of the lithium-iron-phosphate battery life under onerous mine conditions, for a single recharge, which is a novelty. On the basis of the obtained results, appropriate practical conclusions were formulated.
The article presents and discusses the results of research on hazard, especially temperature, for selected lithium-ion-phosphate cells operated in accordance with the manufacturer’s recommendations ...but used under onerous mining conditions. This applies to the performance of cells in battery sets without the application of any management system (BMS). On the basis of the obtained test results, first of all, the influence of the value of the charging current of cells and the ambient temperature for both free and deteriorated heat exchange, appropriate conclusions and practical recommendations were formulated. This applies especially to threats in the case of random, cyclic, minor overloading, and discharging of the cells.
W artykule przedstawiono aktywne metody balansowania ogniw, spośród których wybrano metodę zastosowaną w systemie nadzorującym i zarządzającym baterią ogniw (BMS). Potrzeba opracowania systemu ...nadzorującego i zarządzającego baterią wynika z zastosowania ogniw nowej generacji, litowych, bardzo wrażliwych na przeładowanie. Umożliwia on zabezpieczenie baterii ogniw zarówno przed skutkami nierównomiernego doładowywania, jak również przed przeładowaniem. W artykule wyjaśniono cel balansowania, opisano metodę bateria do ogniwa zastosowaną w systemie BMS aktualnie wdrażanym w ciągniku podwieszanym PCA-1 oraz przedstawiono nowe rozwiązanie systemu BMS.
Górnicze maszyny akumulatorowe zasilane są w większości z baterii ogniw kwasowo-ołowiowych. Ogniwa te w czasie ładowania bądź doładowywania wydzielają wodór, który w określonych stężeniach jest gazem ...wybuchowym. Świadomość tego zagrożenia jest coraz bardziej powszechna wśród użytkowników maszyn akumulatorowych a swoje zainteresowanie skutecznością wentylacji skrzyń bateryjnych wyrażają pracownicy zakładów górniczych oraz urzędnicy organu nadzoru rynku.W artykule przedstawiono wyniki badań skuteczności wentylacji skrzyń akumulatorowych oraz wskazano problemy z nią związane. Zaproponowano nowoczesne rozwiązanie poprawiające bezpieczeństwo pracy maszyn akumulatorowych zasilanych z baterii ogniw ołowiowych. Omówiono budowę i zasadę działania autonomicznego systemu monitorowania parametrów pracy baterii ogniw ołowiowych,jak również zastosowane w nim technologie pomiarowe.
W artykule przedstawiono system nadzoru baterii ogniw akumulatorów (BMS), zwiększający bezpieczeństwo pracy. Potrzeba jego stosowania wynika z zastosowania ogniw nowej generacji, w szczególności ...litowych, bardzo wrażliwych na przeładowanie i zbyt głębokie rozładowanie. Umożliwia on zabezpieczenie baterii akumulatorów przed skutkami nierównomiernego doładowywania poszczególnych jej ogniw, jak również przed przeładowaniem. Zaprezentowano możliwości zastosowania systemu w maszynach górniczych oraz określono jego podstawowe funkcje.
Górnicze maszyny zasilane są często z akumulatorów składających się z ogniw kwasowo-ołowiowych. Ogniwa te w czasie ładowania bądź doładowywania wydzielają wodór, który po przekroczeniu określonych ...stężeń staje się gazem wybuchowym. Zagrożenie to jest znane większości użytkownikom maszyn z zasilaniem akumulatorowym, stąd ich zainteresowanie jego wyeliminowania bądź możliwie największego zminimalizowania. W artykule przedstawiono wyniki badań stężenia gazu elektrolitycznego - wodoru wewnątrz skrzyni akumulatorowej, w trakcie pracy górniczej lokomotywy akumulatorowej z rekuperacją energii w czasie hamowania elektrycznego, jak również podczas ładowania baterii ogniw w komorze ładowania w kopalni. Zaproponowano rozwiązanie poprawiające bezpieczeństwo eksploatacji maszyn zasilanych z baterii ogniw ołowiowych w postaci autonomicznego systemu monitorowania parametrów baterii ogniw ołowiowych. Omówiono jego budowę oraz zasadę działania. Wskazano zalety jakie będzie mógł uzyskać użytkownik poprzez zastosowanie opracowanego systemu.
Within the INESI-project (Increasing Efficiency and Safety Improvement in Underground Mining Transportation Routes) long-wavelength infrared (LWIR) cameras are used for detecting persons on ...underground belt conveyors or within hazardous areas e.g. in front of crusher or skip vessels by the project partners KOMAG and the Institute for Advanced Mining Technologies (AMT). The test case for evaluating the performance of thermal imaging regarding these applications is the Polish Sobieski underground coal mine operated by Tauron mining company. By the development of thermal image processing algorithms, an automated detection of persons and classification of different objects was achieved. This may allow implementing smart services for person detection on underground belt conveyors as well as material characterization between coal, rock and disturbing objects on belt conveyors.
PDF
