1.一种煤矿车辆用三电系统,其特征在于,所述系统包括:蓄电池电源单元,具有以多组电池组和单体电池为独立供电节点的供电网络来维持供电平衡,所述供电网络用于为每一个所述供电节点配置相应的充电回路和放电回路,并通过所述充电回路和所述放电回路的控制开关的唯一编码地址与BMS管理单元通讯连接,以使所述BMS管理单元从所述供电网络中选择符合充放电条件的所述供电节点进行充放电作业,其中;每一个所述供电节点通过对应的充电回路连接至充电接口模块的电输出端并按照预先设定的充电规则进行充电;每一个所述供电节点通过对应的放电回路连接至负载单元和BMS管理单元的电输入端并按照预先设定的放电规则进行放电,所述放电规则包括:所述供电网络从多组所述电池组中调取其中任意一组电池余量大于预放电量的电池组并通过对应的所述放电回路对所述负载单元进行供电,以及从多组所述单体电池中调取其中任意一组电池余量大于预放电量的所述单体电池并通过对应的所述放电回路对所述BMS管理单元进行供电;所述BMS管理单元具有:信号采集子单元,用于根据所述供电网络所涉及到的多个所述供电节点的位置关系和所述供电节点之间的关联关系来构建一个树结构的采集器,所述采集器的树结构构建对应的采集节点,并通过每一个所述采集节点的电压/电流传感器来采集对应的所述供电节点的电压信号或电流信号经AD转换器转换为数字信号;电池管理模型构建子单元,连接至所述信号采集子单元,所述电池管理模型构建子单元基于所述电池组和所述单体电池的电池参数建立电池管理模型,并实时接收所述信号采集子单元发送的数字信号上传至所述电池管理模型中以更新所述电池管理模型中所述电池组和所述单体电池的用电状态;控制子单元,连接至所述蓄电池电源单元、所述充电接口模块、所述负载单元和所述电池管理模型构建子单元;在充电阶段,所述控制子单元根据所述电池管理模型中所述电池组和所述单体电池的用电状态控制所述充电接口模块选择向所述电池组和/或所述单体电池进行充电,直至每一个所述供电节点的电池余量均达到预放电量时停止充电;在放电阶段,所述控制子单元接收到所述负载单元的用电请求信息时生成供电指令并发送至所述蓄电池电源单元以控制所述供电网络选择符合放电条件的任意一组所述供电节点通过相应的所述放电回路对所述负载单元进行供电,直至所有的所述供电节点的电池余量均低于预充电量时停止放电。
2.根据权利要求1所述的一种煤矿车辆用三电系统,其特征在于,所述电池管理模型以所述电池管理模型构建子单元的显示器为载体用于显示所述供电节点的电池余量、电池充放电电压/电流进度条和电池运行模式。
3.根据权利要求2所述的一种煤矿车辆用三电系统,其特征在于,所述电池运行模式包括充电模式、放电模式以及待机模式,所述供电节点在系统启动时分别处于其中的任意一种模式。
4.根据权利要求3所述的一种煤矿车辆用三电系统,其特征在于,所述充电规则包括:当至少有一个所述单体电池的电池余量大于预放电量以维持系统运行时,所述供电网络将处于待机模式且电池余量小于预充电量的所有所述供电节点的充电回路按照电池余量由小到大的顺序依次有序接入所述充电接口模块进行充电,直至处于待机模式的所有所述供电节点的电池余量均达到预放电量时结束充电模式;当所有所述供电节点的电池余量均小于预放电量不足以维持系统运行时,所述供电网络将处于待机模式的所述供电节点按照由单体电池到电池组的充电顺序依次将对应的充电回路接入所述充电接口模块进行充电,且所述单体电池和所述电池组的充电逻辑为:按照电池余量由小到大的顺序依次有序接入所述充电接口模块进行充电。
5.根据权利要求2所述的一种煤矿车辆用三电系统,其特征在于,所述供电节点的预放电量设置为相应电池容量的70%-100%;所述供电节点的预充电量设置为相应电池容量的30%-40%。
6.根据权利要求5所述的一种煤矿车辆用三电系统,其特征在于,所述电池管理模型中任意一个所述供电节点的电池余量低于预充电量时,所述电池管理模型形成第一反馈指令上传给所述控制子单元,所述控制子单元控制所述供电节点按照所述充电规则进行充电并获取对应的所述供电节点在相邻两个放电周期内的放电速率来计算相应所述供电节点的电池损耗,以及将计算得到的所述供电节点的电池损耗耦合至所述电池管理模型中来更新对应的所述供电节点的电池放电电压/电流进度条显示进度,其中;所述供电节点的电池损耗=上一放电周期的放电速率-当前放电周期的放电速率;所述供电节点在每一个放电周期内的放电速率为对应的放电周期的电池电量消耗总量除以放电时长。
7.根据权利要求6所述的一种煤矿车辆用三电系统,其特征在于,所述电池管理模型中所有所述电池组的电池余量均低于预充电量时,所述电池管理模型形成第二反馈指令上传给所述控制子单元,所述控制子单元通过辅助电路将所述负载单元接入至所述单体电池并控制所述电池组停止放电处于待机模式,直至所述电池管理模型中所有所述单体电池的电池余量均低于预充电量时,所述电池管理模型形成第三反馈指令上传给所述控制子单元以控制所述电池组和所述单体电池均处于待机模式。
8.根据权利要求1所述的一种煤矿车辆用三电系统,其特征在于,所述充电接口模块具有DC/DC转换接口、第一接触器和第二接触器,所述DC/DC转换接口的输入端连接至直流供电单元,所述DC/DC转换接口的输出端与所述第一接触器和所述第二接触器的常闭触点连接,所述第一接触器的常开触点连接至所述电池组的充电回路,所述第二接触器的常开触点连接至所述单体电池的充电回路,所述第一接触器和所述第二接触器的控制线圈分别与所述控制子单元连接。
9.根据权利要求1所述的一种煤矿车辆用三电系统,其特征在于,所述负载单元至少包括防爆电机、照明系统、语音播报系统和信号灯;所述信号采集子单元还具有时速传感器,所述时速传感器安装在所述防爆电机的传动齿轮一侧,所述防爆电机的传动齿轮边缘处设置有反射膜,所述时速传感器用于采集所述防爆电机的传动齿轮转速信号并经所述AD转换器转换为数字信号发送至所述控制子单元,所述控制子单元根据所述防爆电机的传动齿轮转速信号来调节所述防爆电机的转速以控制所述供电节点在放电周期内的电池电量消耗量。