CN102313143A

CN102313143A - 一种防爆矿灯

Info

Publication number: CN102313143A
Application number: CN201110240062A
Authority: CN
Inventors: 文新国
Original assignee: Shanxi Star Coal Mine Safety Equipment Co Ltd
Current assignee: Shanxi Star Coal Mine Safety Equipment Co Ltd
Priority date: 2011-08-19
Filing date: 2011-08-19
Publication date: 2012-01-11

Abstract

本发明公开了一种防爆矿灯，包括镍氢电池组、LED头灯、充放电控制电路、矿灯电缆及阻燃抗静电ABS电池盒；所述镍氢电池组和充放电控制电路均安装于阻燃抗静电ABS电池盒内，所述镍氢电池组连接至所述充放电控制电路上，所述LED灯头通过矿灯电缆与充放电控制电路连接。本发明的防爆矿灯，其灯头开关采用轻触式电子开关，密封性好、使用方便。矿灯的充放电控制电路内置微处理器控制芯片，具有多种保护功能，智能管理充、放电过程，适合在各类矿灯充电设备上充电。电源采用碱性镍氢电池组，无记忆、免维护，安全可靠。整体结构体现了人性化的设计理念，轻巧美观，方便耐用。

Description

一种防爆矿灯

技术领域

本发明属于矿用设备技术领域，涉及一种矿灯，尤其是一种适用于存在易燃、易爆可燃性气体混合物的环境中做移动照明用的防爆矿灯。

背景技术

我国煤炭储量居世界第三位。中国煤的探明储量在1994年已接近10000亿吨。随着我国经济建设的告诉发展，对于矿产资源的需求越来越大，因此，矿产资源的开发就发展迅速，由于采矿为井下作业，尤其是煤炭行业，特别要采取各种安全生产措施及多种安全生产用具，以保障安全生产及人民生命财产不受损失，但是目前井下作业使用的工具有还比较落后，如煤炭行业的井下作业人员使用的矿灯是将电源、矿灯、矿帽做成分体式，重量很重，其其使用的蓄电池存在体积大、强腐蚀性，需要专人维护及污染环境等缺点，因此，如何为井下作业人员提供安全、轻便耐用、免维护及无污染的优质照明灯具是要解决的重要问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种防爆矿灯，该种矿灯结构简洁，具有良好的密封性，并且充、放电采用全自动管理电路，不但使用方便，而且便于维护。

本发明的目的是通过以下技术方案来解决的：

这种防爆矿灯，包括镍氢电池组、LED头灯、充放电控制电路、矿灯电缆及阻燃抗静电ABS电池盒；所述镍氢电池组和充放电控制电路均安装于阻燃抗静电ABS电池盒内，所述镍氢电池组连接至所述充放电控制电路上，所述LED灯头通过矿灯电缆与充放电控制电路连接。

所述LED头灯包括灯头电路部分和灯头结构部分；所述灯头电路部分包括灯头电路板以及与所述灯头电路板连接的按钮开关、主光源、辅光源和充电接口，所述灯头电路板还通过矿灯电缆与所述充放电控制电路连接。

所述灯头结构部分包括灯头壳以及安装在灯头壳上光源组件、灯头圈、灯头玻璃；所述灯头电路板安装于灯头壳内；在所述灯头壳的外侧壁上设置按钮开关；在所述灯头壳的上端设有充电螺钉；在所述灯头壳的后端设有帽扣。

所述的灯头圈与所述灯头玻璃之间设有灯头密封圈。

所述充放电控制电路包括电子保护电路，所述电子保护电路的输入端和镍氢电池组连接成回路，在该回路上还串接有快速熔丝和限流电阻，其中快速熔丝和限流电阻还并联有分流二极管的串接电路。

所述分流二极管的串接电路由三个分流二极管依次串连组成。

所述电子保护电路包括电阻R16、电阻R19、电阻R20、电容C11、IC4和IC5；所述电阻R16的一端连接至快速熔丝(204)的正极端且作为电路正极输出端P+，电阻R16的另一端连接电容C11高电位端和IC5的5管脚；所述电容C11的低电位端以及IC5的第6管脚连接至镍氢电池组(17)的负极端；所述IC5的第5管脚和第1管脚分别连接至IC4；所述镍氢电池组(17)的负极端通过电阻R19连接至电路负极输出端P-；所述IC4还连接于电阻R19的两端；所述IC5的第2管脚通过电阻R20连接至电路负极输出端P-。所述的IC4采用FDS9926A；所述IC5采用FS326。

本发明具有以下有益效果：

本发明的防爆矿灯，其灯头开关采用轻触式电子开关，密封性好、使用方便。矿灯的充放电控制电路内置微处理器控制芯片，具有多种保护功能，智能管理充、放电过程，适合在各类矿灯充电设备上充电。电源采用碱性镍氢电池组，无记忆、免维护，安全可靠。整体结构体现了人性化的设计理念，轻巧美观，方便耐用。

附图说明

图1为本发明的LED头灯的结构示意图；

图2为本发明的阻燃抗静电ABS电池盒及镍氢电池组的结构示意图；

图3为本发明的电路原理框图；

图4为本发明的灯头电路板209的电路图；

图5为本发明的电子保护电路图。

其中：1灯头圈，2灯头玻璃，3光源组件，4灯头密封圈，5灯头壳，6灯头电路板，7充电螺钉，8按钮开关，9帽钩，10挂环螺杆，11电池减震套，12电池槽下壳，13电池槽密封圈，14矿灯电缆，15电池组电路板，16电池槽上盖，17电池组，18皮带挂环。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参见图1-3，本发明的该种防爆矿灯，包括镍氢电池组17、LED头灯、充放电控制电路、矿灯电缆14及阻燃抗静电ABS电池盒；镍氢电池组17和充放电控制电路均安装于阻燃抗静电ABS电池盒内，镍氢电池组17连接至充放电控制电路上，LED灯头通过矿灯电缆与充放电控制电路连接。

如图1和图3所示，LED头灯包括灯头电路部分和灯头结构部分；灯头电路部分包括灯头电路板209以及与所述灯头电路板209连接的按钮开关208、主光源211、辅光源210和充电接口213，灯头电路板209还通过矿灯电缆14与充放电控制电路连接。灯头结构部分包括灯头壳5以及安装在灯头壳5上光源组件3、灯头圈1、灯头玻璃2。灯头电路板209安装于灯头壳5内。在灯头壳5的外侧壁上设置按钮开关208；在灯头壳5的上端设有充电螺钉7；在灯头壳的后端设有帽扣9；按钮开关208为轻触式电子开关。并且在灯头圈1与所述灯头玻璃2之间设有灯头密封圈4。

如图4所示，本发明的灯头电路板209包括设置在电路板上的IC1、IC2、IC3以及如图所示的诸多电容、电阻、三极管、二极管、电感等电子元器件，其连接关系是这样的：IC1的第1管脚连接在电容C2和三极管Q6的发射极之间；三极管Q6的集电极和基极之间连接有电阻R2，(电阻R2的一端或者三极管Q6的集电极连接至V+端)，且其集电极连接至充放电控制电路的正极输出端，其基极通过二极管D2连接和开关K2连接至充放电控制电路的负极输出端，且该二极管D2的低电位端接灯头电路板209的接地端；IC1的第2、7管脚置空；IC1的第3、4管脚连接后通过电阻R14和IC3(基本电压源)后接地；IC3的一端还连接至IC1的第9管脚IC1的第5管脚通过电阻15和电阻17连接至三极管Q4的基极，三极管Q4的发射极通过电阻R13连接至IC1的第11管脚，IC1的第11管脚还通过电容C8接地；三极管Q4的集电极连接至图4中CN1的第3管脚IC1的第6管脚通过电阻R8连接至三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极接地，其集电极连接至二极管D1的低电位端以及电阻R1的一端，电阻R1的该端还连接至三极管Q3的集电极，三极管Q3的发射极通过二极管D1连接三极管Q1的集电极，二极管D1的高电位端(或三极管Q3的发射极)连接IC2的一端，并且电阻R3接在IC2的另外两端上；IC2的右端分别连接电感L1的一端和二极管D2的输出端，二极管D2的输入端接地，电感L1的另一端通过电容C14接地，且电感L1的另一端还通过电阻R10和R9连接至CN1的第2管脚；IC1的第8管脚通过R4连接至三极管Q31的基极，三极管Q31的集电极通过电阻R5连接至CN1的第1管脚，其发射极接地，且接整个电路的负极输出端；IC1的第10管脚分别通过电容C11和开关K1接地，其中电容C11与开关K1并联IC1的第12管脚分别通过电容C7和电阻R7接地(即电容C7和电阻R7并联)，且该第12管脚还通过电阻R6连接至CN1的第1管脚，电容10与所述电阻R6和电阻R7的串联电路并联，电阻R9的一端连接整个电路的正极输出端P+；IC1的第13管脚通过电容C5与其第14管脚连接，第13管脚还连接至电阻R11和R12的串联电路之间，电阻R12的一端接IC1的第14管脚，电阻R11的一端接电感L1的一端；另外，在三极管Q3的发射极和三极管Q4的发射极之间还连接有电阻R18。另外，如图4中所示，在CN1对应的CN1_1的第1、2管脚间连接LED灯管Sub，在CN1_1的第3、4管脚间连接另外一组LED灯管Main。

在本发明的较佳实施例中，以上IC1采用集成电路IC SO-14，IC2采用MOSFET IRF7416，IC3采用基本电压源TL431。

如图5所示，充放电控制电路包括电子保护电路，电子保护电路的输入端和镍氢电池组17连接成回路，在该回路上还串接有快速熔丝204和限流电阻205，其中快速熔丝204和限流电阻205还并联有分流二极管的串接电路。分流二极管的串接电路由三个分流二极管206依次串连组成。该电子保护电路包括电阻R16、电阻R19、电阻R20、电容C11、IC4和IC5；所述电阻R16的一端连接至快速熔丝204的正极端且作为电路正极输出端P+，电阻R16的另一端连接电容C11高电位端和IC5的5管脚；所述电容C11的低电位端以及IC5的第6管脚连接至镍氢电池组17的负极端；所述IC5的第5管脚和第1管脚分别连接至IC4；所述镍氢电池组17的负极端通过电阻R19连接至电路负极输出端P-；所述IC4还连接于电阻R19的两端；所述IC5的第2管脚通过电阻R20连接至电路负极输出端P-。在本发明的最佳实施例中，所述的IC4采用FDS9926A；所述IC5采用FS326。

综上所述，本发明的矿灯充、放电采用全自动管理电路，充电采用恒流分段方式，由充电电路软件控制，电池充满后，自动进入涓流状态。当充电时间超过12小时，充电超时保护动作，断开充电电流。当电池能量耗尽时，过放电保护动作，矿灯自动熄灭，需重新充电后使用。当矿灯发生短路故障时，短路保护电路可在15ms内切断电源，待故障解除后，重新打开开关，即可恢复照明。并且其主灯LED恒流驱动：可保证在设计工作时间内主灯光通量不会因电池电压的变化而迅速衰减。

Claims

1.一种防爆矿灯，其特征在于，包括镍氢电池组(17)、LED头灯、充放电控制电路、矿灯电缆(14)及阻燃抗静电ABS电池盒；所述镍氢电池组(17)和充放电控制电路均安装于阻燃抗静电ABS电池盒内，所述镍氢电池组(17)连接至所述充放电控制电路上，所述LED灯头通过矿灯电缆与充放电控制电路连接。

2.根据权利要求1所述的防爆矿灯，其特征在于，所述LED头灯包括灯头电路部分和灯头结构部分；所述灯头电路部分包括灯头电路板(209)以及与所述灯头电路板(209)连接的按钮开关(208)、主光源(211)、辅光源(210)和充电接口(213)，所述灯头电路板(209)还通过矿灯电缆(14)与所述充放电控制电路连接。

3.根据权利要求2所述的防爆矿灯，其特征在于，所述灯头结构部分包括灯头壳(5)以及安装在灯头壳(5)上光源组件(3)、灯头圈(1)、灯头玻璃(2)；所述灯头电路板(209)安装于灯头壳(5)内；在所述灯头壳(5)的外侧壁上设置按钮开关(208)；在所述灯头壳(5)的上端设有充电螺钉(7)；在所述灯头壳(5)的后端设有帽扣(9)；所述按钮开关(208)为轻触式电子开关。

4.根据权利要求3所述的防爆矿灯，其特征在于，所述的灯头圈(1)与所述灯头玻璃(2)之间设有灯头密封圈(4)。

5.根据权利要求1所述的防爆矿灯，其特征在于，所述充放电控制电路包括电子保护电路，所述电子保护电路的输入端和镍氢电池组(17)连接成回路，在该回路上还串接有快速熔(204)和限流电阻(205)，其中快速熔丝(204)和限流电阻(205)还并联有分流二极管的串接电路。

6.根据权利要求5所述的防爆矿灯，其特征在于，所述分流二极管的串接电路由三个分流二极管(206)依次串连组成。

7.根据权利要求5所述的防爆矿灯，其特征在于，所述电子保护电路包括电阻R16、电阻R19、电阻R20、电容C11、IC4和IC5；所述电阻R16的一端连接至快速熔丝(204)的正极端且作为电路正极输出端P+，电阻R16的另一端连接电容C11高电位端和IC5的5管脚；所述电容C11的低电位端以及IC5的第6管脚连接至镍氢电池组(17)的负极端；所述IC5的第5管脚和第1管脚分别连接至IC4；所述镍氢电池组(17)的负极端通过电阻R19连接至电路负极输出端P-；所述IC4还连接于电阻R19的两端；所述IC5的第2管脚通过电阻R20连接至电路负极输出端P-。

8.根据权利要求7所述的防爆矿灯，其特征在于，所述的IC4采用FDS9926A；所述IC5采用FS326。