1、所属科学技术领域： "矿用蓄电池电机车关键技术的研发与应用"成果属电力电子与电力传动技术领域，应用于矿山安全机电运输保障系统。 2、项目背景 矿用蓄电池电机车是矿山特别是煤矿生产的重要辅助运输工具，全国80%左右的矿井使用，在用车量约20万辆，年市场需求量10亿元。目前该系统的现状如下：（1）矿山所用到的蓄电池电机车驱动普遍采用直流串激电动机作为牵引电动机，以电阻调速或斩波调速方式对直流电动机实现调速，该方式耗能大、设备损坏率高（电动机易损）、安全性能差（制动完全依靠机械制动方式，导致制动距离长）、环境污染严重（铅酸蓄电池消耗量大）。（2）蓄电池电机车中使用的蓄电池充电设备采用晶闸管构成的三相整流电路结构，存在控制方式单一、体积大、能耗高、维护不便、电池使用寿命短（过充电和极化）、谐波污染电网等缺陷。 针对以上问题，研发并推广应用安全、高效、节能、环保的电机车系统关键技术显得尤为迫切。 3、主要科技创新 本研究围绕蓄电池电机车安全、可靠、经济运行等问题深入开展工作，取得了一系列成果，突破了许多关键技术，主要包括以下创新内容： （1）根据电动机的电磁理论，完成低电压条件下大扭矩（最低电压48V，扭矩450Nm）的永磁同步电动机设计，符合煤矿井下安全要求的防爆性能设计； （2）采用矢量控制方法和专用逆变控制电路实现电机车的驱动和制动控制，研制符合矿山要求的矿用隔爆型永磁电动机调速器； （3）调速器的控制技术与蓄电池检测技术相结合，确保在矿山恶劣使用条件下电池不过放，制动过程进行能量回馈，有效提高电池的使用效率和使用寿命； （4）研究低功耗控制技术和散热技术，保证功率开关器件的安全可靠运行，满足封闭条件下防爆产品散热的要求； （5）将Buck变换和H桥式变换进行组合实现大功率蓄电池充电装置；实现变电流快速充电的智能控制，延长蓄电池的使用寿命，提高蓄电池充电效率。 （6）采用高性能DSP实现智能化充电功能，可以应用于各种类型电池，通过细致、方便的参数设定实现多种充电工艺的控制。 4. 专利、论文论文、论著、水平 本项目共获得一项国家发明专利授权，6项实用新型专利授权。共发表相关论文10篇，该项目通过应用验收和相关鉴定，达到国内领先水平。 5.推广应用情况、经济社会效益 本成果形成了煤矿防爆蓄电池电机车系统中的矿用隔爆型永磁同步电动机、矿用隔爆型永磁调速器、矿用开关电源式智能充电机等系列产品，取得国家煤矿安全办公室颁发的MA证书24个。现已经在国内12个矿业集团得到广泛应用，到2012年12月止，永磁同步电动机及其调速器技术已经在矿山使用300多台套，开关电源式充电技术1500多台套。新增产值3.6亿元，直接经济效益1.6亿元。 矿用蓄电池电机车关键技术的应用，提升了矿山蓄电池电机车系统的安全性能，减少了矿山伤亡事故，同时节约大量的能源和蓄电池的使用，有效地保护了环境，取得了较好的社会效益。