煤矿掘进工作面的安全问题一直受到广泛的关注，特别是瓦斯问题，对煤矿井下安全产生重要的影响，为了防止瓦斯集聚而产生爆炸事故，在生产过程中要时刻保证工作面正常通风，因此井下的供电问题就显得尤为重要。目前虽然煤矿井下的供电线路非常完善，但是井下的环境复杂，设备故障或者其他原因可能导致停电停风事故，导致瓦斯得不到及时排放，造成事故。为了保证煤矿风机的供电可靠性，在井下原有的供电线路基础上，增设应急电源。这样，在由于突发事故造成井下停电时，应急电源能为风机供电。本文的主要目的是设计与研发大功率矿用应急电源，重点研究其控制系统，包括控制方案的理论研究和控制电路的设计。首先，研究了应急电源基本原理，选取磷酸铁锂蓄电池，并设计蓄电池组充电机，采用三相电压型逆变电路，并根据实际情况设计输出滤波器；其次，建立三相逆变和滤波电路的数学模型，经过坐标变换之后，设计电压-电流闭环控制方案，均采用PI控制器，并确定控制器参数；然后，在分析风机负载特性和蓄电池放电特性基础上，设计应急电源变频输出方案，在保证正常通风的情况下，通过变频控制节省电能，保证更长的应急供电时间。研究空间矢量脉宽调制技术原理，对SVPWM算法进行了推导与仿真。最后，搭建实验平台，设计主电路、大功率驱动电路和以TMS320F2812数字信号处理器为核心的外围电路，编写相应的程序，对整个系统进行了MATLAB仿真和实验。仿真和实验结果表明，所设计的控制和变频方案具有良好的性能和实用价值。