我国在贯彻矿灯通用安全要求标准时， 将新型矿灯理解为锂电矿灯是不科学的。按照煤矿本质安全的 要求，新型矿灯应该是安全性节能性和可靠性更符合煤矿安 全生产要求的矿灯。 问题的提出 针对以上存在的问题，我们设计种符合煤矿本质安全要 求，且重量轻体积小安全可靠的节能型免维护铅酸电池矿 灯。 节能型免维护铅酸电池矿灯研制 课题来源和要求 开发节能型免维护矿灯是根据国内煤矿安全现状而提出 来的。近年来，我国煤矿使用的锂电池矿灯镍氢电池矿灯时 有爆炸案例发生，这对煤矿安全生产和职工的生命健康构成了 威胁。 美国矿灯认证机构认为设计不当的矿灯有两个主 要爆炸隐患，是灯泡击碎引起爆炸二是电池引起的爆炸。 新型节能型免维护矿灯按国际电工委员会 对甲烷敏感的矿用头灯第部分通用要求 爆炸风险的推定和检验的标准要求进行设计，它的开发将解 决我国煤矿移动照明设备的本质安全问题。 研制方案提出 方案设计由普通铅酸蓄电池为电源，为发光源 技术方案。虽然电压稳定价格便宜，但普通蓄电池的极板 是由铅和铅的氧化物构成，电解液是硫酸的水溶液，易出 现漏液现象，比能低即每公斤蓄电池存储的电能使用寿 命短日常维护频繁。 方案二设计由阀控免维护铅酸蓄电池为电源，为 发光源，采用节能型光源驱动电路的技术方案。免维护铅酸 蓄电池由于自身结构上的优势，电解液的消耗量非常小， 在使用寿命内不需补充蒸馏水。它还具有安全可靠密封 耐震耐高温体积小自放电小免维护无腐蚀污染 等特点。 比较上述二种方案可看出利用普通铅酸电池为光源，配 光源技术，未解决电池漏液现象同时比能低使用寿命 短日常维护频繁。而采用阀控免维护铅酸蓄电池为光源， 灯头采用光源技术，矿灯不但安全可靠自放电小体 积小维护工作量小，且节省能耗。 因此，以阀控免维护铅酸蓄电池为电源，采用防爆安全 性较高节能的光源技术，无论在结构，还是在安全性能 节能方面都优于普通铅酸电池矿灯。 研制方案的比较及确定 为了解决矿灯失爆问题，在比较现有各类矿灯的基础上， 经过反复比较试验，最终确定以安全可靠节能环保和维护量 小为综合指标，优选方案二为研制开发新代矿灯的方案。 节能型免维护铅酸电池矿灯的结构 节能型铅酸电池免维护矿灯是种便携式移动照明设备， 由灯头电源和控制保护电路组成。灯头内设有主辅两个光源 和光源驱动电路电源包括阀控式铅酸蓄电池和电源管理器。 见如下图。 图节能型免维护铅酸电池矿灯结构及组成 电缆电池槽盖电池槽电池管理器安全阀灯面玻璃 光源管理器灯头盖光源反射器灯头壳 节能型免维护铅酸电池矿灯的特点 节能型免维护铅酸电池矿灯采用的免维护密闭铅酸蓄电 池，具有全密闭免维护体积小重量轻不漏液寿命长 放电平稳无气体析出等特点，提高了矿灯的防爆性能，确保 了矿灯的本质安全。该电池采用先进的工艺技术进行整体优化 设计，使电池使用寿命可达次。灯头光源采用节能的 冷光源，体积小，结构坚固，工作电压低，在寿命期内不需更 换光源，节电效果明显，是公认的环保节能型光源。 阀控式密封免维护铅酸蓄电池 采用专用阀控式密封能低即每公斤蓄电池存储的电能使用寿 命短日常维护频繁。 方案二设计由阀控免维护铅酸蓄电池为电源，为 发光源，采用节能型光源驱动电路的技术方案。免维护铅酸 蓄电池由于自身结构上的，配 光源技术，未解决电池漏液现象同时比能低使用寿命 短日常维护频繁。而采用阀控免维护铅酸蓄电池为光源， 灯头采用光源技术，矿灯不但安全可靠自放电小体 积小维护工作量小矿灯失爆问题，在比较现有各类矿灯的基础上， 经过反复比较试验，最终确定以安全可靠节能环保和维护量 小为综合指标，优选方案二为研制开发新代矿灯的方案。 节能型免维护铅酸电池矿灯的结构 节能型电池矿灯结构及组成 电缆电池槽盖电池槽电池管理器安全阀灯面玻璃 光源管理器灯头盖光源反射器灯头壳 节能型免维护铅酸电池矿灯的特点 节能型免维护铅酸电池矿灯采用的免维护电池使用寿命可达次。灯头光源采用节能的 冷光源，体积小，结构坚固，工作电压低，在寿命期内不需更 换光源，节电效果明显，是公认的环保节能型光源。 阀控式密封免维护铅酸蓄电池 采用专用阀控式成危害和损害， 是矿灯的首选电源。 电池的材料 电池所用的材料没有产生火花与明火引发瓦斯气体 爆炸的因素。电池的主要材料是 铅及它的化合物元素的氧化物， 在冲击摩擦时，都不产生火花或明火，它的熔点在左右。 电解液是稀，占重量的左右。它虽有腐蚀性， 但没有产生火花或明火的因素，使用时完全密封在电池槽内。 ④电池进行设计。 电池安全阀 电池设有安全阀，其作用是电池内压力大于时，将 电池内的气体排出，低于时关闭。保证了电池的 安全性与可靠性。 电池主要特性 能，最大限度延长电池 寿命，有效的提高电池安全性。同时采用低内阻专用开关控制 器对充电部分进行连接，当矿灯离开充电器即充电器断电或 从充电架上取下充电控制部分会自动脱离电池，最大限度的 增加产品的安全系数此时充电电路不带电，减少电池的损 耗。 控制电路特点 灯头内设有充放电管理板，有效地保证了电池的充放电。 充放电管理板具有以下特点 充电架的电压范围宽，该管理板可使用电压在 的矿灯充电架。 当电池电压到时，矿灯进入脉冲充电状态。 主光源放电电流控制在的最佳工作电 流内。 ④具有充电保护欠压保护和放电限流的功能，保证正常 充放电，延长了矿灯的使用寿命。 技术参数 序号项目单位参数 输入电压 输入功率 恒压充电电压 恒流充电电流 产品外形 产品外形如下图 图灯头控制电路 安装事项 输入端正极接在焊盘，直接螺丝固定，输入端负 极接在 主要技术参数 序号项目单位参数 额定电压 额定容量