井下风机控制系统及气体监测系统是确保煤矿安全生产的关键部分，是保证风机可靠工作和稀释井下瓦斯聚集的重要设备，同时在市电突然中断的情况下保证风机能够可靠及时的切换到备用电源供电，防止因风机停风瓦斯聚集导致瓦斯浓度超限而发生瓦斯爆炸事故。本文在已有的矿用局部风机备用电源蓄电池组充放电管理系统的基础上采用高位取能的方法研究开发了一种770V到950V高压直流输入，通过逆变系统输出工频220V正弦交流的单相应急电源供风机控制系统和井下瓦斯监测系统用电，保证了煤矿井下风机控制系统及瓦斯监测系统等用电设备在市电故障的情况下能够继续可靠运行，降低了煤矿因瓦斯事故造成的安全隐患，提高了煤矿生产的安全性。本文根据矿井供电环境的特殊性和要求，结合国内外矿用应急电源的发展情况，对矿用应急电源系统的结构组成和控制策略进行了整体研究和设计。文章第一章对课题背景、意义及应急电源的国内外发展情况进行了介绍；第二章对应急电源的整体结构及系统控制策略进行了研究和分析，确定了系统的开发方案，采用了IGBT逆变全桥拓扑结构和基于DSP TMS320F2812的SPWM调制技术实现逆变器控制，运用数字PI调节器，实现了对输出电压的闭环调节，保证输出电压的稳定；第三、四章对应急电源系统的主电路和控制电路进行了详细分析和设计，包括系统各功能模块的硬件设计和软件设计以及器件的选型；第五章对系统切换电路和保护电路进行了研究和设计，采用晶闸管静态开关设计了市电和应急电源切换电路，提高了系统切换的速度和可靠性；第六、七章对应急电源系统进行了实验分析和总结。最后通过对空载和满载情况下的输出电压波形进行测试和分析，结果显示输出电压谐波含量少，电压稳定，实际应用表明该应急电源系统的设计方案可行，电源质量能够满足井下煤炭开采应急通风要求，能够降低因通风不畅瓦斯事故造成的安全生产隐患。