目前，国内煤矿基本都已安装安全生产监控系统和井下人员监测定位系统，对煤矿的安全高效生产起到积极作用。但是当供电故障或井下发生事故时会引起一系列停电问题，此时监测和定位系统因自备电源时间有限，无法长时间提供可靠的信息，各种气体浓度、风速、负压、主通风机/局部通风机开停、风筒状态等主要监控量无法获得，对救援工作造成障碍，延误最佳救援时机，增加人员伤亡。提高监测及定位系统电源的供电可靠性是保证人员安全，确保煤矿安全高效生产的重要措施。本课题为煤矿安全监测系统地面中心站设计一款应急电源，当交流电源停电时，应急电源必需要保证中心站工作2小时以上，并且交流稳压电源需满足AC220V/1000VA。系统采用串联磷酸铁锂电池组作为安监系统应急电源的电能储备，电池组直流电压经单相全桥逆变电路输出稳定可靠的交流电，并且确保市电中断时，应急电源无延迟切换，以保证安监系统的不间断供电。本文全面探讨了应急电源中的各个环节，其中蓄电池组逆变生成交流电环节作为核心部分得到了深入研究。首先，介绍了应急电源的系统结构和整体设计方案，详细阐述了逆变器的硬件设计，主电路采用单相全桥型拓扑结构，IGBT驱动采用集成模块式驱动电路，利用SPWM逆变技术，应用增量式PI调节器实现稳压输出调节，给出了滤波器中电感设计方法。其次，在调研电池充电方式及电池管理系统研究现状的基础上，针对本课题，研究了磷酸铁锂电池组的构成形式及充电方式，对充电控制系统方案及具体硬件实现做了详细的介绍；设计了以MAX11068、C8051F340为核心的电池管理系统，对系统框架及内部组成做了详细的介绍。然后，研究了基于DSP TMS320F2812的逆变器控制方案，分析了各功能模块的软硬件设计；最后对整体研究工作进行了试验验证，基本满足各性能要求。