礦用隔爆兼本安型不間斷電源的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種礦用隔爆兼本安型不間斷電源，涉及一種礦用隔爆兼本安型供電設(shè)備。該電源主要由充電器、電池管理系統(tǒng)、磷酸鐵鋰電池和本安處理模塊組成，電池管理系統(tǒng)包括主控模塊，分別與主控模塊連接的顯示模塊、采集模塊和按鍵模塊；主控模塊包括MCU控制器，分別與MCU控制器的轉(zhuǎn)換電路，485通信電路，交流檢測電路和管理芯片；礦用127V交流電通過充電器與交流檢測電路連接，轉(zhuǎn)換電路與本安處理模塊連接，磷酸鐵鋰電池和采集模塊連接。優(yōu)點(diǎn)：為煤礦井下的各種通信設(shè)備、電力設(shè)備提供可靠穩(wěn)定的電源，可以實(shí)現(xiàn)直流12V、24V輸出，維持不間斷供電；電池管理系統(tǒng)可以監(jiān)控電池的工作狀態(tài)，具有過充保護(hù)、過放保護(hù)、溫度保護(hù)等功能。
【專利說明】礦用隔爆兼本安型不間斷電源
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種礦用隔爆兼本安型供電設(shè)備，具體是一種礦用隔爆兼本安型不間斷電源，尤其適合于煤礦井下含瓦斯、煤塵等爆炸危險(xiǎn)的環(huán)境中使用。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，我國煤礦井下供電設(shè)備正在逐步采用隔爆或者本安型配置，但是由于隔爆或者本安型設(shè)備都是鋼制外殼的密閉設(shè)備，一經(jīng)封閉便很少打開，內(nèi)部器件更換維修困難。一旦發(fā)生主電源故障，在沒有后備電源的情況下，供電中斷所引起的通信和信息傳輸中斷對煤礦井下生產(chǎn)作業(yè)的影響相當(dāng)嚴(yán)重。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型提供一種礦用隔爆兼本安型不間斷電源；實(shí)現(xiàn)煤礦井下主電源斷電時(shí)，井下移動設(shè)備能持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，保證煤礦井下的通信以及信息穩(wěn)定傳輸。
[0004]本實(shí)用新型是以如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種礦用隔爆兼本安型不間斷電源，由密封箱和設(shè)置在密封箱內(nèi)的電源電路組成，所述的電源電路包括充電器、電池管理系統(tǒng)、磷酸鐵鋰電池和本安處理模塊，所述的電池管理系統(tǒng)包括主控模塊，與主控模塊連接用于顯示電池組基本信息的顯示模塊，與主控模塊連接用于對電池組電壓、充電電流、放電電流、單體電壓、電池溫度參數(shù)進(jìn)行采集的采集模塊，與主控模塊連接用于顯示界面切換的按鍵模塊；所述的主控模塊包括MCU控制器，與MCU控制器連接用于整流、濾波、穩(wěn)壓處理輸出非本安的24V直流電的轉(zhuǎn)換電路，與MCU控制器連接的485通信電路，與MCU控制器連接的交流檢測電路，與MCU控制器連接用于接收采集模塊采集的數(shù)據(jù)的管理芯片；礦用127V交流電通過充電器與交流檢測電路連接，轉(zhuǎn)換電路與本安處理模塊連接，磷酸鐵鋰電池和采集模塊連接。
[0005]本實(shí)用新型的有益效果是:為煤礦井下的各種通信設(shè)備、電力設(shè)備提供可靠穩(wěn)定的電源，可以實(shí)現(xiàn)直流12V、24V輸出，維持不間斷供電；電池管理系統(tǒng)可以監(jiān)控電池的工作狀態(tài)，具有過充保護(hù)、過放保護(hù)、溫度保護(hù)等功能，既可以在主電源因故障斷開的時(shí)候維持供電，又可以對電池進(jìn)行管理，為煤礦井下的監(jiān)測監(jiān)控設(shè)備和信息傳輸設(shè)備的不間斷運(yùn)行提供可靠的電源保障。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0006]圖1是本實(shí)用新型不間斷電路原理框圖；
[0007]圖2是本實(shí)用新型不間斷電池管理系統(tǒng)連線圖；
[0008]圖3是本實(shí)用新型不間斷電源本安處理模塊原理圖。
【具體實(shí)施方式】[0009]如圖1所示，礦用隔爆兼本安型不間斷電源有一密封箱和設(shè)置在密封箱內(nèi)的電源電路；所述的電源電路包括充電器U1、電池管理系統(tǒng)U2、磷酸鐵鋰電池U3和本安處理模塊U4。密封箱為金屬或非金屬制成，具有隔爆性質(zhì)并符合煤礦井下安全規(guī)程的箱體。
[0010]如圖2所示，電池管理系統(tǒng)由如下4個(gè)模塊組成:
[0011]I)采集模塊:和電池U3連接，主要用于對電池組電壓，充電電流，放電電流，單體電壓，電池溫度參數(shù)進(jìn)行采集。通常采用隔離處理的方式。(除溫度信號)
[0012]2)主控模塊:采集模塊把采集到的電壓、電流、溫度數(shù)據(jù)送到管理芯片CN3052A，CN3052A在通過MCU控制器的處理實(shí)現(xiàn)單體電池電壓過放、過充保護(hù)，單體電池電流過充、過放保護(hù)，短路保護(hù)，過溫保護(hù)，均衡充電控制功能；交流檢測部分和Ul連接，當(dāng)外界交流電接到主控模塊時(shí)候,MCU控制器檢查電池電量，當(dāng)電量不足時(shí)候，給電池充電，當(dāng)電池電量滿時(shí)，停止充電；轉(zhuǎn)換電路部分和U4連接，具有整流、濾波、穩(wěn)壓功能，輸出非安24V電壓傳給本安處理模塊；485通信部分用于和顯示模塊、按鍵模塊通信，當(dāng)電壓、電流出現(xiàn)異?；蛘咄ㄓ嵆霈F(xiàn)異常，MCU發(fā)命令到顯示模塊、按鍵模塊，實(shí)現(xiàn)報(bào)警。
[0013]3)顯示模塊:主要用于顯示電池組的一些基本信息，包括標(biāo)稱電壓，容量，組合方式，單體電池充放電的截止電壓，充電電流，放電電流。
[0014]4)按鍵模塊:主要用于顯示界面的切換；當(dāng)電流或者電壓異常時(shí)候，紅燈閃亮報(bào)警；當(dāng)通訊異常時(shí)候，黃燈閃亮報(bào)警。
[0015]采集模塊通過C-，D-, P+和主控模塊連接；顯示模塊、按鍵模塊通過485通信線連接起來；顯示模塊和按鍵模塊通過信號線連接起來。
[0016]如圖3所示，本安處理模塊主要由2部分組成，轉(zhuǎn)換電路和本安處理電路，轉(zhuǎn)換電路里交流電通過高頻變壓器T1A、整流二極管HER108，HER304整流穩(wěn)壓后轉(zhuǎn)化成直流電；本安處理主要包含控制芯片TLE2124A⑶、三極管120N06，控制芯片主要是實(shí)現(xiàn)擴(kuò)流、擴(kuò)壓功能，當(dāng)電流、電壓達(dá)到保護(hù)點(diǎn)時(shí)候，三極管斷開，切斷輸出，實(shí)現(xiàn)保護(hù)。
[0017]工作過程:礦用127V交流電通過充電器Ul進(jìn)入電池管理系統(tǒng)U2，電池管理系統(tǒng)U2通過轉(zhuǎn)換電路的整流、濾波、穩(wěn)壓處理輸出非本安的24V直流電，24V直流電在通過本安處理模塊U4的隔離、降壓處理，輸出本安的12V、24V本安直流電給外部設(shè)備供電；轉(zhuǎn)換電路與本安處理模塊U4連接，磷酸鐵鋰電池U3和采集模塊連接。若發(fā)生主電源掉電事故，本安處理模塊U4通過電池管理系統(tǒng)U2完成電路切換，利用平時(shí)的充電回路放電，維持對外的直流輸出，直到主電源故障被排除并且恢復(fù)供電后，才切換回去，重新進(jìn)入充電狀態(tài)。電池管理系統(tǒng)U2通過內(nèi)部的電池管理芯片實(shí)現(xiàn)采集電流、單節(jié)電壓、均衡控制等功能。
【權(quán)利要求】
1.一種礦用隔爆兼本安型不間斷電源，由密封箱和設(shè)置在密封箱內(nèi)的電源電路組成，其特征是:所述的電源電路包括充電器(U1)、電池管理系統(tǒng)(U2)、磷酸鐵鋰電池(U3)和本安處理模塊(U4)，所述的電池管理系統(tǒng)(U2)包括主控模塊，與主控模塊連接用于顯示電池組基本信息的顯示模塊，與主控模塊連接用于對電池組電壓、充電電流、放電電流、單體電壓、電池溫度參數(shù)進(jìn)行采集的采集模塊，與主控模塊連接用于顯示界面切換的按鍵模塊；所述的主控模塊包括MCU控制器，與MCU控制器連接用于整流、濾波、穩(wěn)壓處理輸出非本安的24V直流電的轉(zhuǎn)換電路，與MCU控制器連接的485通信電路，與MCU控制器連接的交流檢測電路，與MCU控制器連接用于接收采集模塊采集的數(shù)據(jù)的管理芯片；礦用127V交流電通過充電器(Ul)與交流檢測電路連接，轉(zhuǎn)換電路與本安處理模塊(U4)連接，磷酸鐵鋰電池(U3 )和采集模塊連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用隔爆兼本安型不間斷電源，其特征是:所述密封箱為金屬或非金屬制成，具有隔爆性質(zhì)并符合煤礦井下安全規(guī)程的箱體。
【文檔編號】H02J7/00GK203617734SQ201320681071
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月30日
【發(fā)明者】盛文燕, 賀廣強(qiáng), 蘇軍, 王曙東 申請人:徐州中礦大華洋通信設(shè)備有限公司