矿井下无线通信基站的供电可靠性是保证井下通信畅通的重要方面,关系到井下人员的生命及财产安全。为了提高无线基站的工作可靠性,设计一组备用电源,以保证基站不间断的工作势在必行。本文以矿井下无线通信基站为应用背景,开展其供电直流备用电源设计。备用电源所使用的蓄电池选择镍氢电池,采用专用芯片完成了其充、放电电路设计。镍氢电池充电电路由无线基站供电开关主电源输出的48V直流电源供电。为了提高电源系统的整体工作效率,本文首先完成了该供电主电源的有源功率因数校正电路设计。该备用电源放电电路可以提供直流48V和12V两路输出。备用电源采用单片机实现自动投切控制。自动投切控制电路能在供电开关主电源掉电或跌落时,自动切换为蓄电池供电状态为负载供电。在充电控制上,依据镍氢电池的充电特性曲线,充电采用分段式恒流充电法,即在电池的不同充电状态以不同的恒定电流为其充电。根据模糊控制理论,构建了镍氢电池充电模糊控制系统,并依据选取的输入输出变量设计了二维模糊控制器。通过改变电压占空比,改变充电电流的大小,实现对镍氢电池充电电压和电流的控制,达到优化充电的目的。基于MATLAB/SIMULINK软件平台,建立了基于模糊控制的镍氢电池充电仿真模型。通过仿真分析证明:该控制方法缩短了镍氢电池的充电时间,有效地提高了供电可靠性;同时可防止电池长时间过充,避免了电池过热现象的发生,从而提高了镍氢电池的使用寿命和安全性。