矿用隔爆兼本安型不间断电源制造技术

本实用新型专利技术公开了一种矿用隔爆兼本安型不间断电源，涉及一种矿用隔爆兼本安型供电设备。该电源主要由充电器、电池管理系统、磷酸铁锂电池和本安处理模块组成，电池管理系统包括主控模块，分别与主控模块连接的显示模块、采集模块和按键模块；主控模块包括MCU控制器，分别与MCU控制器的转换电路，485通信电路，交流检测电路和管理芯片；矿用127V交流电通过充电器与交流检测电路连接，转换电路与本安处理模块连接，磷酸铁锂电池和采集模块连接。优点：为煤矿井下的各种通信设备、电力设备提供可靠稳定的电源，可以实现直流12V、24V输出，维持不间断供电；电池管理系统可以监控电池的工作状态，具有过充保护、过放保护、温度保护等功能。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种矿用隔爆兼本安型不间断电源，涉及一种矿用隔爆兼本安型供电设备。该电源主要由充电器、电池管理系统、磷酸铁锂电池和本安处理模块组成，电池管理系统包括主控模块，分别与主控模块连接的显示模块、采集模块和按键模块；主控模块包括MCU控制器，分别与MCU控制器的转换电路，485通信电路，交流检测电路和管理芯片；矿用127V交流电通过充电器与交流检测电路连接，转换电路与本安处理模块连接，磷酸铁锂电池和采集模块连接。优点：为煤矿井下的各种通信设备、电力设备提供可靠稳定的电源，可以实现直流12V、24V输出，维持不间断供电；电池管理系统可以监控电池的工作状态，具有过充保护、过放保护、温度保护等功能。【专利说明】矿用隔爆兼本安型不间断电源
本技术涉及一种矿用隔爆兼本安型供电设备，具体是一种矿用隔爆兼本安型不间断电源，尤其适合于煤矿井下含瓦斯、煤尘等爆炸危险的环境中使用。
技术介绍
目前，我国煤矿井下供电设备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设备都是钢制外壳的密闭设备，一经封闭便很少打开，内部器件更换维修困难。一旦发生主电源故障，在没有后备电源的情况下，供电中断所引起的通信和信息传输中断对煤矿井下生产作业的影响相当严重。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点，本技术提供一种矿用隔爆兼本安型不间断电源；实现煤矿井下主电源断电时，井下移动设备能持续稳定运行，保证煤矿井下的通信以及信息稳定传输。本技术是以如下技术方案实现的:一种矿用隔爆兼本安型不间断电源，由密封箱和设置在密封箱内的电源电路组成，所述的电源电路包括充电器、电池管理系统、磷酸铁锂电池和本安处理模块，所述的电池管理系统包括主控模块，与主控模块连接用于显示电池组基本信息的显示模块，与主控模块连接用于对电池组电压、充电电流、放电电流、单体电压、电池温度参数进行采集的采集模块，与主控模块连接用于显示界面切换的按键模块；所述的主控模块包括MCU控制器，与MCU控制器连接用于整流、滤波、稳压处理输出非本安的24V直流电的转换电路，与MCU控制器连接的485通信电路，与MCU控制器连接的交流检测电路，与MCU控制器连接用于接收采集模块采集的数据的管理芯片；矿用127V交流电通过充电器与交流检测电路连接，转换电路与本安处理模块连接，磷酸铁锂电池和采集模块连接。本技术的有益效果是:为煤矿井下的各种通信设备、电力设备提供可靠稳定的电源，可以实现直流12V、24V输出，维持不间断供电；电池管理系统可以监控电池的工作状态，具有过充保护、过放保护、温度保护等功能，既可以在主电源因故障断开的时候维持供电，又可以对电池进行管理，为煤矿井下的监测监控设备和信息传输设备的不间断运行提供可靠的电源保障。【专利附图】【附图说明】图1是本技术不间断电路原理框图；图2是本技术不间断电池管理系统连线图；图3是本技术不间断电源本安处理模块原理图。【具体实施方式】如图1所示，矿用隔爆兼本安型不间断电源有一密封箱和设置在密封箱内的电源电路；所述的电源电路包括充电器U1、电池管理系统U2、磷酸铁锂电池U3和本安处理模块U4。密封箱为金属或非金属制成，具有隔爆性质并符合煤矿井下安全规程的箱体。如图2所示，电池管理系统由如下4个模块组成:I)采集模块:和电池U3连接，主要用于对电池组电压，充电电流，放电电流，单体电压，电池温度参数进行采集。通常采用隔离处理的方式。(除温度信号)2)主控模块:采集模块把采集到的电压、电流、温度数据送到管理芯片CN3052A，CN3052A在通过MCU控制器的处理实现单体电池电压过放、过充保护，单体电池电流过充、过放保护，短路保护，过温保护，均衡充电控制功能；交流检测部分和Ul连接，当外界交流电接到主控模块时候,MCU控制器检查电池电量，当电量不足时候，给电池充电，当电池电量满时，停止充电；转换电路部分和U4连接，具有整流、滤波、稳压功能，输出非安24V电压传给本安处理模块；485通信部分用于和显示模块、按键模块通信，当电压、电流出现异常或者通讯出现异常，MCU发命令到显示模块、按键模块，实现报警。3)显示模块:主要用于显示电池组的一些基本信息，包括标称电压，容量，组合方式，单体电池充放电的截止电压，充电电流，放电电流。4)按键模块:主要用于显示界面的切换；当电流或者电压异常时候，红灯闪亮报警；当通讯异常时候，黄灯闪亮报警。采集模块通过C-，D-, P+和主控模块连接；显示模块、按键模块通过485通信线连接起来；显示模块和按键模块通过信号线连接起来。如图3所示，本安处理模块主要由2部分组成，转换电路和本安处理电路，转换电路里交流电通过高频变压器T1A、整流二极管HER108，HER304整流稳压后转化成直流电；本安处理主要包含控制芯片TLE2124A⑶、三极管120N06，控制芯片主要是实现扩流、扩压功能，当电流、电压达到保护点时候，三极管断开，切断输出，实现保护。工作过程:矿用127V交流电通过充电器Ul进入电池管理系统U2，电池管理系统U2通过转换电路的整流、滤波、稳压处理输出非本安的24V直流电，24V直流电在通过本安处理模块U4的隔离、降压处理，输出本安的12V、24V本安直流电给外部设备供电；转换电路与本安处理模块U4连接，磷酸铁锂电池U3和采集模块连接。若发生主电源掉电事故，本安处理模块U4通过电池管理系统U2完成电路切换，利用平时的充电回路放电，维持对外的直流输出，直到主电源故障被排除并且恢复供电后，才切换回去，重新进入充电状态。电池管理系统U2通过内部的电池管理芯片实现采集电流、单节电压、均衡控制等功能。【权利要求】1.一种矿用隔爆兼本安型不间断电源，由密封箱和设置在密封箱内的电源电路组成，其特征是:所述的电源电路包括充电器(U1)、电池管理系统(U2)、磷酸铁锂电池(U3)和本安处理模块(U4)，所述的电池管理系统(U2)包括主控模块，与主控模块连接用于显示电池组基本信息的显示模块，与主控模块连接用于对电池组电压、充电电流、放电电流、单体电压、电池温度参数进行采集的采集模块，与主控模块连接用于显示界面切换的按键模块；所述的主控模块包括MCU控制器，与MCU控制器连接用于整流、滤波、稳压处理输出非本安的24V直流电的转换电路，与MCU控制器连接的485通信电路，与MCU控制器连接的交流检测电路，与MCU控制器连接用于接收采集模块采集的数据的管理芯片；矿用127V交流电通过充电器(Ul)与交流检测电路连接，转换电路与本安处理模块(U4)连接，磷酸铁锂电池(U3 )和采集模块连接。2.根据权利要求1所述的矿用隔爆兼本安型不间断电源，其特征是:所述密封箱为金属或非金属制成，具有隔爆性质并符合煤矿井下安全规程的箱体。【文档编号】H02J7/00GK203617734SQ201320681071【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年10月30日 优先权日:2013年10月30日 【专利技术者】盛文燕, 贺广强, 苏军, 王曙东 申请人:徐州中矿大华洋通信设备有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矿用隔爆兼本安型不间断电源，由密封箱和设置在密封箱内的电源电路组成，其特征是：所述的电源电路包括充电器（U1）、电池管理系统（U2）、磷酸铁锂电池（U3）和本安处理模块（U4），所述的电池管理系统（U2）包括主控模块，与主控模块连接用于显示电池组基本信息的显示模块，与主控模块连接用于对电池组电压、充电电流、放电电流、单体电压、电池温度参数进行采集的采集模块，与主控模块连接用于显示界面切换的按键模块；所述的主控模块包括MCU控制器，与MCU控制器连接用于整流、滤波、稳压处理输出非本安的24V直流电的转换电路，与MCU控制器连接的485通信电路，与MCU控制器连接的交流检测电路，与MCU控制器连接用于接收采集模块采集的数据的管理芯片；矿用127V?交流电通过充电器（U1）与交流检测电路连接，转换电路与本安处理模块（U4）连接，磷酸铁锂电池（U3）和采集模块连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：盛文燕，贺广强，苏军，王曙东，
申请(专利权)人：徐州中矿大华洋通信设备有限公司，
类型：实用新型
国别省市：