一种矿用自主移动设备的充电系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种矿用自主移动设备的充电系统及方法，属于煤矿充电装置领域。本发明专利技术采用本安电源多组级联方式与宽压电源组合和蓄电池串联充电与非本安电路浇封的方法，满足煤矿井下的防爆安全需要，同时实现井下移动设备中的大功率电池在本安电源供电下的快速充电。本方法及系统可以大幅降低装置的重量下，提升蓄电池的利用效率，从而达到实现矿用自主移动设备的轻型化和低成本的目的。设备的轻型化和低成本的目的。设备的轻型化和低成本的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种矿用自主移动设备的充电系统及方法


[0001]本专利技术属于煤矿充电装置领域，涉及一种矿用自主移动设备的充电系统及方法。

技术介绍

[0002]矿用自主移动设备可在巡检、勘察、探测、搜救等领域替代人工，降低劳动风险，提高劳动效率，对推动矿井区域无人作业具有重要意义。矿用自主移动设备通常采用电池组供电，电池组容量较大，当电池组电量不足时，需自动快速安全充电。
[0003]为解决上述问题，现有技术公开了一种煤矿井下自主移动设备自动充电装置，自主移动设备组件与充电站组件通过旋转机械能传递能量，两者之间没有电气连接，不会产生任何电火花，可实现煤矿井下爆炸环境下的安全可靠充电，且发电机转轴与电动机转轴之间采用梅花锥形结构连接，结构简单，连接可靠。
[0004]上述方案虽然解决了井下自主移动设备快速安全充电的问题，但由于受电设备体积大，会使得矿用自主移动设备整体的体积较大，导致成本较高。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种矿用自主移动设备的充电系统及方法，在保持快速安全充电的基础条件下，简化电路结构，实现矿用自主移动设备的轻小型化和低成本的目的。
[0006]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种矿用自主移动设备的充电系统，包括移动充电装置和固定供电装置；
[0008]所述固定供电装置包括输入电缆、宽压自适应开关电源、输出对接头；所述输入电缆电连接宽压自适应开关电源；所述宽压自适应开关电源和输出对接头之间连接有安全隔离模块，所述安全隔离模块包括多个与宽压自适应开关电源级联的安全隔离单元，所述安全隔离单元电连接供电检测控制单元；所述供电检测控制单元电连接输出对接头；所述供电检测控制单元电性连接显示及通讯模块；
[0009]所述移动充电装置包括充电检测控制单元和输入对接头；所述输入对接头电性连接输出对接头；所述输入对接头分别通过信号线缆和供电线缆连接充电检测控制单元，所述供电线缆按电流方向依次串联两个二极管和一个降压变换模块；所述输入对接头级联有多条充电支路，所述充电支路电连接充电检测控制单元；所述充电检测控制单元电连接充电显示模块；所述移动装置供电电路和所述充电支路通过环氧树脂浇封固定。
[0010]进一步，所述安全隔离模块通过环氧树脂浇封固定。
[0011]进一步，所述安全隔离单元包括依次串联的隔离式DC/DC和安全栅，所述隔离式DC/DC与宽压自适应开关电源电连接，所述安全栅与输出电接头电性连接。
[0012]进一步，所述充电支路包括依次电连接的限流模块、均流隔离DC/DC、使能充电模块和电池模块；所述限流模块包括两个输入端和两个输出端，所述输入对接头分别通过两条串联了两个二极管的导线连接限流模块的两个输入端，限流模块的两个输出端均电性连
接均流隔离DC/DC。
[0013]进一步，充电检测控制单元的输出端连接使能充电模块的输入端，向使能充电模块发送隔离控制信号；充电检测控制单元的输入端连接使能充电模块的输出端，接收电池模块的单体电压和温度，以及固定供电装置与移动充电装置之间的通讯信号。
[0014]一种矿用自主移动设备的充电方法，基于本方案提出的矿用自主移动设备的充电系统；
[0015]所述固定供电装置通过环网平台从地面中心站获取附近区域的危险气体信息，并对所述危险气体信息进行分析，判断危险气体的浓度是否低于预设安全阈值，若是，则判断为安全，所述充电装置为备用电池充电并进行就近本安显示，同时所述环网平台将供电装置和充电装置的信息上传至地面中心站。
[0016]进一步，通过所述供电检测控制单元判断固定供电装置与移动充电装置是否通讯正常，若通讯正常，则控制固定供电装置对外供电，否则关闭对外供电。
[0017]进一步，通过所述充电检测控制单元判断电池模块的单体电压和温度是否正常，若是，则控制移动充电装置进行充电，否则停止充电。
[0018]本专利技术的有益效果在于：
[0019]本专利技术采用本安电源多组级联方式与宽压电源组合和蓄电池串联充电与非本安电路浇封的电路结构，使不同路的本安电源互相分担，提高充电的安全性，从而满足煤矿井下的防爆安全需要；同时，充电装置的电路采用多级联的均流和限流，在确保安全的情况下提升充电设备的充电功率，实现井下移动设备中的大功率电池在本安电源供电下的快速充电。相比于现有本安，该系统及方法可以大幅降低装置的重量下，提升蓄电池的利用效率，从而达到实现矿用自主移动设备的轻型化和低成本的目的。
[0020]本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
[0021]为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作优选的详细描述，其中：
[0022]图1为本专利技术实施例矿用自主移动设备的充电系统框图；
[0023]图2为专利技术实施例固定供电装置示意图；
[0024]图3为专利技术实施移动充电装置示意图。
具体实施方式
[0025]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相
互组合。
[0026]其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利技术的限制；为了更好地说明本专利技术的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
[0027]本专利技术实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本专利技术的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利技术的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
[0028]请参阅图1～图3，为一种矿用自主移动设备的充电系统及方法，如图1所示，系统包括移动充电装置和固定供电装置；基于该系统，通过所述固定供电装置通过环网平台从地面中心站获取附近区域的危险气体信息，并对所述危险气体信息进行分析，判断危险气体的浓度是否低于预设安全阈值，若是，则判断为安全，所述充电装置为备用电池充电并进行就近本安显示，同时所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种矿用自主移动设备的充电系统，包括移动充电装置和固定供电装置；其特征在于：所述固定供电装置包括输入电缆、宽压自适应开关电源、输出对接头；所述输入电缆电连接宽压自适应开关电源；所述宽压自适应开关电源和输出对接头之间连接有安全隔离模块，所述安全隔离模块包括多个与宽压自适应开关电源级联的安全隔离单元，所述安全隔离单元电连接供电检测控制单元；所述供电检测控制单元电连接输出对接头；所述供电检测控制单元电性连接显示及通讯模块；所述移动充电装置包括充电检测控制单元和输入对接头；所述输入对接头电性连接输出对接头；所述输入对接头分别通过信号线缆和供电线缆连接充电检测控制单元，所述供电线缆按电流方向依次串联两个二极管和一个降压变换模块；所述输入对接头级联有多条充电支路，所述充电支路电连接充电检测控制单元；所述充电检测控制单元电连接充电显示模块；所述移动装置供电电路和所述充电支路通过环氧树脂浇封固定。2.根据权利要求1所述的一种矿用自主移动设备的充电系统，其特征在于：所述安全隔离模块通过环氧树脂浇封固定。3.根据权利要求2所述的一种矿用自主移动设备的充电系统，其特征在于：所述安全隔离单元包括依次串联的隔离式DC/DC和安全栅，所述隔离式DC/DC与宽压自适应开关电源电连接，所述安全栅与输出电接头电性连接。4.根据权利要求3所述的一种矿用自主移动设备的充电系统，其特征在于：所述充电支路包括依次电连接的限流模块、均流隔离DC/DC...

【专利技术属性】
技术研发人员：林引，刘亚辉，郭江涛，槐利，张金豪，周代勇，黄友胜，任高建，邵严，贺奎，赵光绪，胡亮，刘慧洁，胡宇，田军，马书敏，
申请(专利权)人：中煤科工集团重庆研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：