本发明专利技术涉及一种防爆电源装置，它由防爆电池管理系统和防爆锂电池组以及连接用防爆电缆和防爆柜组件构成。防爆电池管理系统外部是中间有隔板分开的两个具有隔爆结构主腔和接线腔的金属防爆柜，里面的主腔内放置有电器部件：多组数据采集模块、主控模块、显示模块、绝缘检测模块、熔断器、电流传感器、充电接触器、放电接触器，接线腔隔板上设置有多个接线柱。防爆锂电池组也设置有由隔板分开的主腔和接线腔，锂电池组放置在主腔内且有夹具安装固定串联连接，接线腔隔板上也设置有多个接线柱。电防爆电缆连接防爆电池管理系统和防爆锂电池组，防爆电池管理系统对防爆锂电池组的电流、电压、温度实施安全管理控制。本发明专利技术防爆电源装置具备防爆安全保护功能，防爆锂电池组出现欠压、过压、高温和过流故障，则通知充电接触器/放电接触器断开充/放电回路，对整个锂电池组实施保护。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种防爆电源装置，特别涉及到用于I类和II类防爆炸环境下的以锂电池组为能源的防爆电源装置。
技术介绍
目前，磷酸铁锂动力电池七大优势一、超长寿命，长寿命铅酸电池的循环寿命在 300次左右，磷酸铁锂动力电池循环寿命达到2000次以上。综合性能价格比为铅酸电池的 4倍。二、使用安全，磷酸铁锂完全解决了钴酸锂和锰酸锂的安全隐患问题，即使在最恶劣的交通事故中也不会产生爆炸。三、可大电流2C快速充放电，在专用充电器下，1. 5C充电40 分钟内即可使电池充满，起动电流可达2C，而铅酸电池现在无此性能。四、耐高温，磷酸铁锂电热峰值可达350°C-500°C。五、大容量。六、无记忆效应。七、绿色环保。由于磷酸铁锂电池具有上述优点，将其用于I类和II类防爆炸环境下需要管理好整个磷酸铁锂电池组的安全。本专利技术将电池组、电池管理系统放置在不同的隔爆环境中，即使电池组和电池管理系统里面的电器部件因可能存在的自燃、短路、高温而产生火花或者放电，也不会和可燃物(例如瓦斯气体等)接触引发事故。
技术实现思路
本专利技术采取了如下的技术方案一种用于I类和II类防爆环境的防爆电源装置，包括防爆电池管理系统和防爆锂电池组，以及连接用防爆电缆和防爆柜组件构成；所述防爆电池管理系统外部是中间有隔板分开的两个具有隔爆结构主腔和接线腔的金属防爆柜，隔板上设置有多个接线柱；内部主腔内设置有多组数据采集模块、主控模块、显示模块、绝缘检测模块、熔断器、电流传感器、充电接触器、放电接触器，它们各自和接线柱一端通过多条信号线分别连接；接线腔壁外侧设置有多个电缆外接装置；接线腔壁上有和电缆外接装置相匹配的通孔；电缆外接装置和防爆电缆之间设置密封结构；所述防爆锂电池组外部是中间有隔板分开的两个具有隔爆结构的主腔和接线腔的金属防爆柜，隔板上设置有多个接线柱；内部主腔内设置有多个可充电锂电池单体模块组，各单体锂电池通过夹具固定结组串联连接；各单体锂电池爬电距离至少大于等于6毫米，接线腔壁外侧设置有多个电缆外接装置；接线腔壁上有和电缆外接装置相匹配的通孔； 电缆外接装置用于连接防爆电池管理系统、防爆充电装置、各种防爆负载装置。所述防爆电池管理系统接线腔电缆外接装置和防爆锂电池组电缆外接装置之间设置有一一对应的多根防爆电缆；防爆电缆的一端通过接线腔的电缆外接装置和接线腔壁上的通孔，连接在接线柱的一端；防爆电缆的另一端通过锂电池组防爆柜外壁的电缆外接装置和侧壁的通孔，连接在接线柱的一端；电缆外接装置和防爆电缆之间设置密封结构。根据本专利技术的进一步改进所述充电接触器、熔断器、锂电池组依次串联形成充电回路；所述锂电池组、熔断器、放电接触器依次串联形成放电回路；所述数据采集模块通过线束采集单体锂电池的电压、温度数据，以及对充电不一致的单体电池实施均衡管理；数据采集模块将采集到的数据通过共用的数据通讯线以串行通讯的方式传送给主控模块；所述电流传感器连接在锂电池组的负极，检测锂电池组的电流，并将检测结果传送给主控模块；所述主控模块读取来自电流传感器、多组数据采集模块的信息，并将这些信息显示在显示模块上，若这些信息不符合预先设置的要求，将做出报警处理，主控模块可检测锂电池组的总电流、总电压、温度参数，如果锂电池组出现欠压、过压、高温和过流故障，则通知充电接触器/放电接触器断开充/放电回路，对整个锂电池组实施保护；所述绝缘检测模块可以对供电系统进行漏电和触电检测。根据本专利技术的进一步改进所述防爆电源装置具备防爆安全保护功能，能够对每一个单体电池的电压、工作电流、工作温度、绝缘状态、故障状态进行实时监控，可控制使用过程中出现的电流过大、电压过高或过低、温度过高等异常情况，切断电路实施保护；可对单体电池出现异常进行警报；由充电接触器、熔断器、锂电池组依次串联形成充电回路，在检测到电压过高时可以切断电路实施保护；由熔断器、放电接触器依次串联形成放电回路在使用状态异常时可以切断电路实施保护；根据本专利技术的进一步改进所述主控模块、显示模块、多组数据采集模块共用24V直流电压；根据本专利技术的进一步改进所述主控模块通过CAN通讯总线和整车控制器通信。本专利技术的有益效果一.整个电源系统置于隔爆外壳内，即使单体锂电池或者锂电池或者构成电源管理系统的其他电器部件因短路或电器自燃产生电火花，也不会和矿井下面的可燃气体(例如瓦斯气体)有效接触而产生瓦斯爆炸，从而避免了人生安全等重大事故的发生。二.电源管理系统能实时采集单体锂电池和锂电池组的温度、电压、电流并对其进行有效管理，使单体锂电池/锂电池处于最佳的安全工作状态；附图说明图1为本专利技术的结构示意图2为本专利技术的系统原理图；具体实施方式参考图1，图1包括了防爆电池管理系统和防爆锂电池组以及连接用防爆电缆和防爆柜组件。防爆电池管理系统包括主腔和接线腔，主腔和接线腔之间设置有隔板，隔板上设置有多个接线柱。主腔内布置有多组数据采集模块、主控模块、显示模块、绝缘检测模块、熔断器、电流传感器、充电接触器、放电接触器，它们各自和接线柱一端通过多条信号线分别连接。接线腔外设置有多个电缆接入装置，其中的一个和防爆整车控制装置相连；而且，接线腔壁上开有和多个多个电缆接入装置一一对应的通孔。防爆锂电池组也包括主腔和接线腔，主腔和接线腔之间也设置有隔板。锂电池组置于主腔内，它有多个单体锂电池串联而成，每个单体锂电池的爬电距离大于或者等于6 毫米。整个锂电池组由夹具固定在主腔内。这样，即使在防爆锂电池组和其他物体撞击的情况下也能保证锂电池组不和主腔的侧壁相碰撞，从而保证了锂电池组的安全。隔板上设置有多个接线柱。接线腔设置有多个电缆接入装置，其中的一部分电缆接入装置和防爆电池管理系统的接线腔内的电缆接入装置一一对应，而另一部分电缆接入装置则外接有防爆充电装置和防爆负载装置。连接防爆电池管理系统和防爆锂电池组的是多根防爆电缆。防爆电缆的一端穿过防爆电池管理系统的电缆接入装置和防爆电池管理系统的接线腔壁上的孔，连接在防爆电池管理系统的接线柱上；另一端穿过防爆锂电池组的电缆接入装置和防爆锂电池组的接线腔壁上的孔，连接在防爆锂电池组的接线柱上。防爆电缆的两端和电缆接入装置之间设置有密封结构，其作用是阻止外面的气体进入接线腔，让整个结构更加安全。这些防爆电缆可以将防爆电池管理系统主腔内的多组数据采集模块、主控模块、绝缘检测模块、电流传感器、充电接触器、放电接触器等控制信号和数据采集信号传递给防爆锂电池组并对其实施信号传递和智能控制。参见图2，图2为本专利技术的系统原理图。整个防爆电池管理系统的工作原理如下当防爆锂电池组充电或者对外放电时，防爆电池管理系统能够实时检测防爆锂电池组的单体电压、总电流、温度参数，必要时可将这些信息显示在显示模块上，用户可以通过显示模块知道这些信息。充电接触器和放电接触器可以对锂电池组过压、过流、欠压、欠流、过温实施保护。整个防爆电池管理系统对防爆锂电池组的控制和管理过程如下由防爆电池管理系统、防爆锂电池组、防爆电缆及附属配件共组成本专利技术的两套回路充电回路和放电回路。充电回路由充电接触器、熔断器、锂电池组串联组成；放电回路由锂电池组、熔断器、放电接触器依次串联组成。在本实施例中，锂电池组由100块回规格的单体锂电池串联而成。共有13个数据检测模块分别对100块同本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张伟，
申请(专利权)人：深圳市德塔电动汽车科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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