本质安全型矿灯制造技术

本实用新型专利技术公开了一种本质安全型矿灯,是由锂电池电源通过电缆连接LED光源构成，锂电池装在电源盒中，在锂电池输出端连接保护器和限流电路，保护器和限流电路一同封装在电源盒中。电源盒为两层电源盒。本实用新型专利技术对蓄电池外部电路发生短路故障时，通过限流电路实现可靠保护；对蓄电池内部正负极板发生罕见的短路故障时，通过特殊设计的两层电源盒来降低事故能量，真正做到了通过设计手段达到产品具有自身安全的目的。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于矿灯安全技术，是对传统矿灯安全保护级别的提升和改进。二
技术介绍
目前我国所有矿井均使用国产防爆特殊型矿灯，防爆型式类别标志ExsI，这种矿 灯存在两大安全隐患I、只靠接在蓄电池输出端的矿灯保护器来保护蓄电池外电路所发生的短路或过流故障，但是，这种保护器在蓄电池放电的前半程，即电源回路内阻较小，故障电流较大时，能快速切断故障电流，保护作用突出；而当蓄电池放电到后半程，电源回路内阻较大，故障电流较小或故障短路点虚接时，则保护作用有限，甚至不能起到保护作用。2、目前国内矿灯电源普遍使用锂离子蓄电池(简称锂电池)，由电池内部结构决定，当正负极板直接短路时，将存在起火或爆炸的可能，并且对正负极板直接短路的罕见故障没有采取预防措施。三、
技术实现思路
本技术的目的是提供一种本质安全型矿灯，以为解决矿灯保护器安全保护局限性问题，并对可能出现的起火或爆炸做到预防和保护。本技术采用的技术方案是本质安全型矿灯由锂电池电源通过电缆连接LED光源构成，锂电池装在电源盒中，在锂电池输出端连接保护器和限流电路，保护器和限流电路与锂电池一同封装在电源盒中。电源盒为双层电源盒。限流电路本身是一个保护等级为“ia”的本质安全电路，具有三级保护功能，也就是说限流电路本身的三级保护中任意两级同时存在短路故障和外电路中的光源部分或电缆连接部分发生短路故障时，限流电路依然正常工作，确保系统安全。因此本技术矿灯达到本质安全标准，防爆型式类别标志提升为ExiaI，保护级别EPL Ma。另外，限流电路具备在矿灯正常放电工作时，电路压降低(小于20mV);在矿灯发生过流或短路故障时，回路故障电流小(200mA)等突出特点，也具备恒流、恒压充电管理功能。此外，限流电路等保护设施只能保护在锂电池外部电路所发生的短路故障，对电池内部短路故障保护无能为力。本技术矿灯为解决锂电池内部正负极板直接短路的罕见故障，也采取了应对保护措施，力求将罕见的故障危害限定在矿灯的内部。内层电源盒采用耐高温(热变形温度260°C)耐阻燃(V-0级)特制塑料材料；外层电源盒采用抗冲击(冲击强度> 20J)抗静电(表面电阻< IGQ )特制塑料材料，电源盒内部预留2倍于电池自身体积的缓冲空间，当电池内部发生短路故障时，高温高压气体、液体将控制在电源盒内部，实现本质安全。本技术对锂电池外部电路发生短路故障时，通过限流电路实现可靠保护；对锂电池内部正负极板发生罕见的短路故障时，通过特殊设计的两层电源盒来降低事故能量，真正做到了通过设计手段达到产品具有自身安全的目的。矿灯是煤矿井下工作人员人手必备和用量最多的小型电器设备。据行业内统计数据表明，国内年需求量在200万盏左右。本技术矿灯可将目前国内普遍使用的防爆特殊型矿灯(ExsI)提升到本质安全型矿灯(Exial)，并且填补国内空白，对我国煤矿安全生产具有重要意义。四附图说明图I为本技术本安电源的结构示意图；图2为本技术限流电路原理图。五具体实施方式本质安全型矿灯的LED光源部分主要由LED光源组件、透明玻璃通过灯头圈紧固锁定在灯头壳内所构成，灯头壳外部敷设帽钩和充电插口设施；电缆连接部分主要由一条1400m型号为MM2X I. 2阻燃电缆，电缆两端均安装电缆护套、垫圈、扎头、密封圈所构成，通过固定螺母分别紧固在LED光源部分的灯头壳和本安电源部分的外壳上盖上。本安电源部分具有内外两层电源盒，内层盒6具有耐高温阻燃特性；外层盒7具有抗静电抗冲击特性。外层盒7上面有盒盖1，内层盒6上面有盒盖2，锂离子电池5、保护器4、限流电路3均密封在内层盒内，正负电极由一次射注成型的接线端子引出。限流电路由集成电路ICl与二极管Dl D5、电容Cl C5、电阻R3构成DC/DC升压电路，给整个系统提供控制电源；集成电路IC2与电阻R8、W3、R9、R10、W1、R11、W2构成电压和电流的设定和控制电路；集成电路IC3与电阻R4、电容C6构成基准电源，给集成电路IC2的“ + ”输入端提供给定控制电压；电阻R1、R2构成电流采样电路，电阻R12、R13构成电压采样电路，分别给集成电路IC2的输入端提供给定控制电压；场效应管FET2、FET3、FET4构成三级串联功率调整保护电路。权利要求1.一种本质安全型矿灯，是由锂电池电源通过电缆连接LED光源构成，锂电池(5)装在电源盒中，其特征是在锂电池(5)输出端连接保护器(4)和限流电路(3)，保护器(4)和限流电路(3)与锂电池(5) —同封装在电源盒中。2.根据权利要求I所述的本质安全型矿灯，其特征是电源盒为两层电源盒。3.根据权利要求2所述的本质安全型矿灯，其特征是两层电源盒的外层盒(7)上面有盒盖(1)，内层盒(6)上面有盒盖(2)，锂电池(5)、保护器(4)、限流电路(3)均密封在内层盒内，正负电极由一次射注成型的接线端子引出。4.根据权利要求I所述的本质安全型矿灯，其特征是所说的限流电路由集成电路(ICl)与二极管(Dl D5)、电容(Cl C5)、电阻(R3)构成DC/DC升压电路，给整个系统提供控制电源；集成电路(IC2)与电阻(R8、W3、R9、RIO、Wl、RlI、W2)构成电压和电流的设定和控制电路；集成电路(IC3)与电阻(R4)、电容(C6)构成基准电源，给集成电路(IC2)的“+”输入端提供给定控制电压；电阻(R1、R2)构成电流采样电路，电阻(R12、R13)构成电压采样电路，分别给集成电路(IC2)的输入端提供给定控制电压；场效应管(FET2、FET3、 FET4)构成三级串联功率调整保护电路。专利摘要本技术公开了一种本质安全型矿灯,是由锂电池电源通过电缆连接LED光源构成，锂电池装在电源盒中，在锂电池输出端连接保护器和限流电路，保护器和限流电路一同封装在电源盒中。电源盒为两层电源盒。本技术对蓄电池外部电路发生短路故障时，通过限流电路实现可靠保护；对蓄电池内部正负极板发生罕见的短路故障时，通过特殊设计的两层电源盒来降低事故能量，真正做到了通过设计手段达到产品具有自身安全的目的。文档编号F21W131/402GK202613077SQ201220272010公开日2012年12月19日 申请日期2012年6月11日 优先权日2012年6月11日专利技术者李方儒, 车延武 申请人:抚顺矿灯制造总厂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种本质安全型矿灯,是由锂电池电源通过电缆连接LED光源构成,？锂电池（5）装在电源盒中，其特征是：在锂电池（5）输出端连接保护器（4）和限流电路（3），保护器（4）和限流电路（3）与锂电池（5）一同封装在电源盒中。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李方儒，车延武，
申请(专利权)人：抚顺矿灯制造总厂，
类型：实用新型
国别省市：