本實(shí)用新型涉及電路技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種備用電源放電控制裝置。

背景技術(shù)：

為保障煤礦的安全生產(chǎn)，通常會(huì)為每個(gè)礦井裝備安全監(jiān)控系統(tǒng)。所述安全監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)在地面設(shè)立地面中心站，并在井下設(shè)立多個(gè)安全監(jiān)控分站，每個(gè)安全分站將采集的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳至地面中心站，以便地面中心站對(duì)井下環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，保障井下的生產(chǎn)安全。為應(yīng)對(duì)井下突發(fā)事件，每個(gè)安全監(jiān)控分站都配備有一個(gè)備用電源，而當(dāng)備用電源不能保證安全監(jiān)控分站連續(xù)工作1小時(shí)時(shí)，應(yīng)及時(shí)更換備用電源。

目前，煤礦礦井下使用的備用電源為蓄電池，為保證備用電源的壽命，需定期為備用電源進(jìn)行放電?，F(xiàn)有技術(shù)中，通常是工人切斷安全監(jiān)控分站的交流供電電源，安全監(jiān)控分站內(nèi)部自動(dòng)切換備用電源供電，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)備用電源進(jìn)行放電。但某些安全監(jiān)控分站的交流供電電源與其他用電設(shè)備的交流供電電源共用一個(gè)開關(guān)控制，當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)，安全監(jiān)控分站自動(dòng)切換至備用電源供電，而其他用電設(shè)備停止工作，給井下生產(chǎn)帶來了一定損失。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中安全監(jiān)控分站的交流供電電源與其他設(shè)備共用的交流電供電電源共用一個(gè)開關(guān)控制，導(dǎo)致當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)，其他設(shè)備停止工作的問題。

為解決上述問題，本實(shí)用新型提供一種備用電源放電控制裝置，包括：

AC-DC模塊，其輸入端與交流電源電連接，用于將交流電源的交流電轉(zhuǎn)換為直流電；

電源轉(zhuǎn)換模塊，第一輸入端與所述AC-DC模塊的輸出端電連接，第二輸入端與所述備用電源的輸出端電連接，其輸出端與安全監(jiān)控分站的電源端電連接；當(dāng)所述第一輸入端無直流電輸入時(shí)，將交流電源供電切換成備用電源供電；

控制器，響應(yīng)外部觸發(fā)指令，發(fā)送斷開指令至開關(guān)控制電路；

所述開關(guān)控制電路，用于控制所述AC-DC模塊與所述電源轉(zhuǎn)換模塊之間的電導(dǎo)通；當(dāng)接收到所述控制器發(fā)送的斷開指令后，斷開所述AC-DC模塊與所述電源轉(zhuǎn)換模塊之間的電連接，使所述電源轉(zhuǎn)換模塊的第一輸入端無直流電輸入。

可選地，上述備用電源放電控制裝置中：

所述AC-DC模塊，包括依次連接的AC-DC開關(guān)電路、濾波電路和防反接電路；

所述開關(guān)控制電路，連接于所述濾波電路和所述防反接電路之間。

可選地，上述備用電源放電控制裝置，還包括：

輸出電壓采集電路，用于實(shí)時(shí)采集備用電源輸出端的輸出電壓值；

所述控制器，接收輸出電壓采集電路采集的輸出電壓值，當(dāng)所述輸出電壓值低于第一設(shè)定閾值時(shí)，發(fā)送閉合指令至所述開關(guān)控制電路；

所述開關(guān)控制電路，當(dāng)接收到所述控制器發(fā)送的閉合指令后，恢復(fù)所述AC-DC模塊與所述電源轉(zhuǎn)換模塊之間的電連接；所述電源轉(zhuǎn)換模塊，當(dāng)所述第一輸入端恢復(fù)直流電輸入時(shí)，將備用電源供電切換成交流電源供電。

可選地，上述備用電源放電控制裝置，還包括：

時(shí)間讀取電路，與所述控制器電連接，接收所述控制器的控制指令，當(dāng)接收到所述斷開指令后，發(fā)送當(dāng)前斷開時(shí)間，當(dāng)接收到所述閉合指令后，發(fā)送當(dāng)前閉合時(shí)間；

所述控制器，接收并存儲(chǔ)所述斷開時(shí)間和所述閉合時(shí)間，當(dāng)接收到所述閉合時(shí)間時(shí)，得到所述閉合時(shí)間和所述斷開時(shí)間的時(shí)間差并存儲(chǔ)。

可選地，上述備用電源放電控制裝置，還包括：

液晶顯示器，接收所述控制器發(fā)送的時(shí)間差并顯示。

可選地，上述備用電源放電控制裝置，還包括報(bào)警電路；

所述控制器，當(dāng)所述時(shí)間差小于第二設(shè)定閾值時(shí)，發(fā)送報(bào)警指令至所述報(bào)警電路；

所述報(bào)警電路，接收所述控制器的控制指令，當(dāng)接收到所述報(bào)警指令后，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

可選地，上述備用電源放電控制裝置，還包括充電電路和輸入電壓采集電路；

所述充電電路，輸入端與所述AC-DC模塊的輸出端電連接，其輸出端與備用電源的輸入端連接，用于在所述備用電源充電時(shí)保護(hù)所述備用電源；

所述輸入電壓采集電路，用于實(shí)時(shí)采集備用電源輸入端的輸入電壓值；

所述控制器，接收輸入電壓采集電路采集的輸入電壓值，當(dāng)所述輸入電壓值高于第三設(shè)定閾值時(shí)，發(fā)送切斷指令至所述充電電路；

所述充電電路，接收所述控制器的控制指令，當(dāng)接收到所述切斷指令后，切斷其與所述備用電源之間的電連接。

可選地，上述備用電源放電控制裝置中：

所述充電電路，接收所述控制器的控制指令，當(dāng)接收到所述閉合指令后，恢復(fù)其與所述備用電源之間的電連接。

可選地，上述備用電源放電控制裝置，還包括通訊電路和上位機(jī)；

所述上位機(jī)，通過所述通訊電路與所述控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

本實(shí)用新型提供的備用電源放電控制裝置中，設(shè)置有控制AC-DC模塊與電源轉(zhuǎn)換模塊電連接的開關(guān)控制電路，當(dāng)控制器響應(yīng)外部觸發(fā)指令，發(fā)送斷開指令至開關(guān)控制電路后，開關(guān)控制電路斷開AC-DC模塊與電源轉(zhuǎn)換模塊之間的電連接，使電源轉(zhuǎn)換模塊的第一輸入端無直流電輸入；當(dāng)?shù)谝欢藷o輸入時(shí)，電源轉(zhuǎn)換模塊自動(dòng)切換至第二輸入端供電，即備用電源供電。如此，工人只需觸動(dòng)控制器的外部觸發(fā)即可實(shí)現(xiàn)備用電源的放電，無需斷開其交流電源的開關(guān)，從而避免影響同一開關(guān)控制下的其他用電設(shè)備。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例所述備用電源放電控制裝置的結(jié)構(gòu)原理示意圖。

圖2為本實(shí)用新型另一個(gè)實(shí)施例所述備用電源放電控制裝置的結(jié)構(gòu)原理示意圖。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本實(shí)用新型實(shí)施例。

如圖1所示，為本實(shí)施例所述備用電源放電控制裝置的結(jié)構(gòu)原理示意圖，包括AC-DC模塊1、電源轉(zhuǎn)換模塊2、開關(guān)控制電路3和控制器4。其中，AC-DC模塊1的輸入端與交流電源電連接，用于將交流電源的交流電轉(zhuǎn)換為直流電，所述AC-DC模塊1采用常規(guī)的集成模塊即可實(shí)現(xiàn)，或者采用變壓器、整流電路、濾波電路以及防反接電路也可實(shí)現(xiàn)。電源轉(zhuǎn)換模塊2的第一輸入端與AC-DC模塊1的輸出端電連接，其第二輸入端與所述備用電源的輸出端電連接，其輸出端與安全監(jiān)控分站的電源端電連接，用于為安全監(jiān)控分站供電，所述電源轉(zhuǎn)換模塊2可以采用常規(guī)的集成模塊，例如雙電源自動(dòng)切換開關(guān)；當(dāng)電源轉(zhuǎn)換模塊2的第一輸入端無直流電輸入時(shí)，所述電源轉(zhuǎn)換模塊2自動(dòng)將交流電源供電切換成備用電源供電。而控制器4，響應(yīng)外部觸發(fā)指令，發(fā)送斷開指令至開關(guān)控制電路3；所述外部觸發(fā)指令，可由控制器4外接的開關(guān)觸發(fā)，也可由與所述控制器4通訊的上位機(jī)觸發(fā)。開關(guān)控制電路3，用于控制所述AC-DC模塊1與所述電源轉(zhuǎn)換模塊2之間的電導(dǎo)通；當(dāng)開關(guān)控制電路3接收到所述控制器4發(fā)送的斷開指令后，斷開所述AC-DC模塊1與所述電源轉(zhuǎn)換模塊2之間的電連接，使所述電源轉(zhuǎn)換模塊2的第一輸入端無直流電輸入，繼而，所述電源轉(zhuǎn)換模塊2將交流電源供電切換成備用電源供電。

本實(shí)施例所述的備用電源放電控制裝置中，當(dāng)控制器4響應(yīng)外部觸發(fā)指令，發(fā)送斷開指令至開關(guān)控制電路3后，開關(guān)控制電路3斷開AC-DC模塊1與電源轉(zhuǎn)換模塊2之間的電連接，使電源轉(zhuǎn)換模塊2的第一輸入端無直流電輸入，當(dāng)?shù)谝欢藷o輸入時(shí)，電源轉(zhuǎn)換模塊2自動(dòng)切換至第二輸入端供電，即備用電源供電。如此，工人只需觸動(dòng)控制器4的外部觸發(fā)即可實(shí)現(xiàn)備用電源的放電，無需斷開其交流電源的開關(guān)，從而避免影響同一開關(guān)控制下的其他用電設(shè)備。

具體地，AC-DC模塊1可將電壓為127V至660V的交流電轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷簽?0V的直流電，其包括依次連接的AC-DC開關(guān)電路、濾波電路和防反接電路；而開關(guān)控制電路3可連接于所述濾波電路和所述防反接電路之間，如此，一方面可以利用AC-DC開關(guān)電路和濾波電路輸出的直流電為開關(guān)控制電路3供電，以減少備用電源的損耗；另外還可保證防反接電路的有效性，防止由于所述AC-DC模塊1與所述電源轉(zhuǎn)換模塊2之間的電連接斷開后，所述備用電源向所述AC-DC模塊1放電。所述開關(guān)控制電路3可通過數(shù)字開關(guān)、繼電器等器件實(shí)現(xiàn)。

進(jìn)一步地，上述控制裝置，如圖2所示，還包括輸出電壓采集電路5，用于實(shí)時(shí)采集備用電源輸出端的輸出電壓值；所述輸出電壓采集電路5可采用常規(guī)的電壓采樣電路實(shí)現(xiàn)。而控制器4，接收輸出電壓采集電路5采集的輸出電壓值，當(dāng)所述輸出電壓值低于第一設(shè)定閾值時(shí)，發(fā)送閉合指令至所述開關(guān)控制電路3。所述開關(guān)控制電路3，當(dāng)接收到所述控制器4發(fā)送的閉合指令后，恢復(fù)所述AC-DC模塊1與所述電源轉(zhuǎn)換模塊2之間的電連接。所述電源轉(zhuǎn)換模塊2，當(dāng)所述第一輸入端存在直流電輸入時(shí)，將備用電源供電切換成交流電源供電。具體地，備用電源在放電過程中，其輸出電壓值隨著剩余電量的減少而減小，而第一設(shè)定閾值可為22V或21V等，當(dāng)控制器4接收到的輸出電壓值低于第一設(shè)定閾值時(shí)，即為備用電池剩余電量不足時(shí)，控制器4便發(fā)送閉合指令至所述開關(guān)控制電路3，恢復(fù)所述AC-DC模塊1與所述電源轉(zhuǎn)換模塊2之間的電連接，隨即電源轉(zhuǎn)換模塊2的第一輸入端恢復(fù)直流電輸入，之后所述電源轉(zhuǎn)換模塊2將備用電源供電切換成交流電源供電。如此，工人只需間隔一定時(shí)間后觸發(fā)控制器4，即可實(shí)現(xiàn)備用電源的放電，并且在備用電源電量不足的情況下，上述控制裝置可自動(dòng)切換回交流電源供電，工人無需實(shí)時(shí)觀測(cè)備用電源的放電情況以便在備用電源電量不足時(shí)及時(shí)恢復(fù)交流電源供電，上述方法大大減少了工人的工作量。

為統(tǒng)計(jì)備用電源的續(xù)航時(shí)間，如圖2所示，上述控制裝置還包括時(shí)間讀取電路6，所述時(shí)間讀取電路6可通過時(shí)鐘芯片實(shí)現(xiàn)時(shí)間的讀取。所述時(shí)間讀取電路6與所述控制器4電連接，接收所述控制器4的控制指令，當(dāng)接收到所述斷開指令后，發(fā)送當(dāng)前斷開時(shí)間，當(dāng)接收到所述閉合指令后，發(fā)送當(dāng)前閉合時(shí)間；所述控制器4，接收并存儲(chǔ)所述斷開時(shí)間和閉合時(shí)間，當(dāng)接收到閉合時(shí)間時(shí)，得到所述閉合時(shí)間和所述斷開時(shí)間的時(shí)間差并存儲(chǔ)。通過上述控制裝置，工人可每間隔一定時(shí)間后，從控制器4的存儲(chǔ)器件中提取數(shù)據(jù)，并根據(jù)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)判斷哪些備用電源需要更換，無需在備用電源放電時(shí)實(shí)時(shí)觀測(cè)備用電源的放電情況并統(tǒng)計(jì)放電時(shí)間，也為井下安全生產(chǎn)提供了保障。

另外，為方便工人查看時(shí)間差，上述控制裝置還包括液晶顯示器，用于接收所述控制器4發(fā)送的時(shí)間差并顯示。同時(shí)，為提醒工人及時(shí)更換備用電源，當(dāng)所述時(shí)間差小于第二設(shè)定閾值時(shí)，控制器4還發(fā)送報(bào)警指令至報(bào)警電路，而報(bào)警電路接收所述控制器4的控制指令，當(dāng)接收到報(bào)警指令時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，以提醒工人更換備用電源。其中，所述第二設(shè)定閾值可根據(jù)需求設(shè)定，例如一個(gè)小時(shí)，二個(gè)小時(shí)等，所述報(bào)警電路可由蜂鳴器、發(fā)光二極管等組成。

進(jìn)一步地，為保證備用電源的充電安全，如圖2所示，上述控制裝置還包括充電電路7，所述充電電路7為常見的用于保護(hù)備用電源的電路，可通過常規(guī)的充電保護(hù)電路實(shí)現(xiàn)。所述充電電路7的輸入端與AC-DC模塊1的輸出端電連接，其輸出端與備用電源的輸入端電連接，用于在備用電池充電時(shí)保護(hù)備用電源，例如當(dāng)AC-DC模塊1的輸出端的輸出電壓過大時(shí)，充電電路7可減小備用電源輸入端的電壓值，同時(shí)，充電電路7還可以控制備用電源輸入端的電流大小，以防止電流過大造成電路、備用電源嚴(yán)重發(fā)熱。另外，如圖2所示，上述控制裝置還包括輸入電壓采集電路8，用于實(shí)時(shí)采集備用電源輸入端的輸入電壓值，所述輸入電壓采集電路8可由常規(guī)的電壓采集電路實(shí)現(xiàn)。在充電時(shí)，備用電源的輸入電壓值隨著備用電源的電量的增加而上升，當(dāng)輸入電壓值上升達(dá)到一定數(shù)值后，備用電源的電量充盈，繼續(xù)充電則會(huì)影響備用電源的壽命。故控制器4接收輸入電壓采集電路8采集的輸入電壓值，當(dāng)其判斷輸入電壓值高于第三設(shè)定閾值時(shí)，發(fā)送切斷指令至充電電路7，充電電路7接收所述控制器4的控制指令，當(dāng)接收到切斷指令后，切斷其與所述備用電源之間的電連接。通過上述方案，可防止備用電源的浮充，延長(zhǎng)備用電源的使用壽命，提高安全監(jiān)控分站的可靠性，其中所述第三設(shè)定閾值可根據(jù)備用電源的實(shí)際情況而定，可設(shè)置為26V、25V等。

而當(dāng)備用電源電量耗盡時(shí)，還需及時(shí)為備用電源充電。即當(dāng)控制器4接收輸出電壓采集電路5采集的輸出電壓值，當(dāng)輸出電壓值低于第一設(shè)定閾值時(shí)，說明備用電池剩余電量不足，此時(shí)，控制器4發(fā)送閉合指令至開關(guān)控制電路3的同時(shí)，所述充電電路7也接收所述閉合指令；所述充電電路7接收所述控制器4的控制指令，當(dāng)接收到閉合指令后，恢復(fù)其與所述備用電源之間的電連接，以當(dāng)備用電源剩余電量不足時(shí)，及時(shí)為備用電源充電。

另外，上述任一實(shí)施例所述的備用電源放電控制裝置中，如圖2所示，還包括上位機(jī)10和通訊電路9，上位機(jī)10通過通訊電路9與所述控制器4進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，可將控制器4中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)通過通訊電路9上傳至上位機(jī)10，便于數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和查看，另外，上位機(jī)10可通過通訊電路9向控制器4發(fā)送觸發(fā)指令或其他控制指令。通訊電路9可由常規(guī)的通訊電路實(shí)現(xiàn)。

上述任一實(shí)施例所述備用電源放電控制裝置中的控制器4，可通過單片機(jī)或可編程邏輯控制器4等器件結(jié)合常規(guī)程序?qū)崿F(xiàn)，本實(shí)用新型不涉及任何程序上的改進(jìn)。另外，控制器4的可由電源轉(zhuǎn)換模塊2的輸出端供電，以保證在交流電源斷開的情況下不影響其工作，其他各部分的電路也可由電源轉(zhuǎn)換模塊2的輸出端供電，還可由AC-DC模塊1的輸出端供電。

最后應(yīng)說明的是：以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。