CN102684289B - 一种大容量的防爆型不间断电源系统 - Google Patents

一种大容量的防爆型不间断电源系统 Download PDF

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本发明公开了一种大容量的防爆型不间断电源系统及用于该电源系统的隔爆腔体,该电源系统包括隔爆腔体(1)和控制电路(2);隔爆腔体(1)包括主腔(101)、接线腔(102)、电池腔(103)、隔爆观察窗(104)、电缆引入装置(105)、隔爆接线端子(106)和隔爆多芯穿墙接线端子(107),隔爆观察窗(104)设置于主腔(101)的侧壁上,电缆引入装置(105)设置于接线腔(102)内,隔爆接线端子(106)设置于主腔(101)与接线腔(102)的连接处,隔爆多芯穿墙接线端子(107)设置于主腔(101)与电池腔(103)的连接处。当紧急事件发生且矿用交流电源断电时,所述电源系统仍然能够输出电能,为煤矿井下作业人员的逃生和救援工作提供保障。所述电源系统适于各种负载选择使用,使用方便。所述电源系统的输出方式为本安输出,安全可靠。

Description

一种大容量的防爆型不间断电源系统
技术领域
[0001] 本发明涉及电源技术领域,特别涉及一种大容量的防爆型不间断电源系统。
背景技术
[0002] 煤矿井下的安全隐患例如水灾、火灾、瓦斯与煤尘爆炸和工作面冒顶等事故时刻威胁着矿工的生命。由于煤矿井下的环境恶劣,煤矿井下作业人员逃生避险的难度很大。现有技术中,用于煤矿井下的不间断电源的容量为5-20AH。当紧急事件发生时,现有技术的不间断电源远远不能满足煤矿井下作业人员的逃生需要。
[0003]目前,非常需要一种大容量的防爆型不间断电源。
发明内容
[0004] 本发明的目的是提供一种用于大容量的防爆型不间断电源系统的隔爆腔体。
[0005] 本发明的另一目的是提供一种大容量的防爆型不间断电源系统。
[0006] 本发明提供的用于大容量的防爆型不间断电源系统的隔爆腔体包括主腔、接线腔、电池腔、隔爆观察窗、电缆引入装置、隔爆接线端子和隔爆多芯穿墙接线端子,所述隔爆观察窗设置于所述主腔的侧壁上,所述电缆引入装置设置于所述接线腔内,所述隔爆接线端子设置于所述主腔与所述接线腔的连接处,所述隔爆多芯穿墙接线端子设置于所述主腔与所述电池腔的连接处。
[0007] 优选地,所述隔爆腔体的连接处设置有隔爆结合面。
[0008] 优选地,所述隔爆腔体的材质为A235钢板或聚碳酸脂。
[0009] 本发明提供的大容量的防爆型不间断电源系统包括隔爆腔体和控制电路;
[0010] 所述隔爆腔体包括主腔、接线腔、电池腔、隔爆观察窗电缆引入装置、隔爆接线端子和隔爆多芯穿墙接线端子,所述隔爆观察窗设置于所述主腔的侧壁上,所述电缆引入装置设置于所述接线腔内,所述隔爆接线端子设置于所述主腔与所述接线腔的连接处,所述隔爆多芯穿墙接线端子设置于所述主腔与所述电池腔的连接处;
[0011] 所述控制电路包括变压器、开关电源、充电器、本安电源、管理系统和电池组,所述变压器的输入端与矿用交流电源电连接,其输出端分别与所述开关电源和所述充电器电连接,所述本安电源包括依次电连接的DC/DC转换模块、第一保护电路和本安输出模块,所述管理系统包括第二保护电路、智能管理单元、显示器、报警器和信息采集单元,所述DC/DC转换模块分别与所述开关电源和所述第二保护电路电连接,所述智能管理单元分别与所述第二保护电路、所述显示器、所述报警器和所述信息采集单元电连接,所述第二保护电路分别与所述开关电源、所述本安电源、所述充电器和所述电池组电连接,所述本安输出模块与负载电连接;
[0012] 所述变压器、所述开关电源、所述充电器、所述本安电源和所述管理系统设置于所述主腔内,所述电池组设置于所述电池腔内;
[0013] 矿用交流电源依次经所述电缆引入装置和所述隔爆接线端子与所述主腔内的所述变压器电连接,所述电池组经所述隔爆多芯穿墙接线端子分别与所述主腔内的所述第二保护电路和所述信息采集单元电连接。
[0014] 优选地,所述隔爆腔体的连接处设置有隔爆结合面。
[0015] 优选地,所述隔爆腔体的材质为A235钢板或聚碳酸脂。
[0016] 优选地,所述电池组包括8节串联的单体磷酸铁锂电池或单体镍氢电池。
[0017] 优选地,所述智能管理单元设置有CAN和/或RS485接口,用于与除所述电源系统外的设备连接。
[0018] 优选地,所述变压器的输入电压为AC127V、AC380V、AC660V和/或AC1140V,其输出电压为AC8-220V。
[0019] 优选地,所述本安电源模块的输出电压为DC5V、DC12V、DC15V、DC18V和/或DC24V。 [0020] 优选地,所述信息采集单元采集的信号包括所述电池组的单体电池的电压、所述电池组的单体电池的温度、所述电池组的电压、充电电流和/或放电电流。
[0021] 本发明具有如下有益效果:
[0022] (I)当紧急事件发生且外界交流电源断电时,所述电源系统仍然能够输出电能,为煤矿井下作业人员的逃生和救援工作提供保障;
[0023] (2)所述电源系统的输入电压可以为么(:127¥30380¥、40660¥和/或4(:1140¥,且其输出电压可以为DC5V、DC12V、DC15V、DC18V和/或DC24V,适于各种负载选择使用,使用方便;
[0024] (3)所述电源系统的输出方式为本安输出,且向负载低电压供电,安全可靠,适于煤矿井下使用。
附图说明
[0025] 图1为本发明实施例1提供的大容量的防爆型不间断电源系统的隔爆腔的示意图;
[0026] 图2为本发明实施例2提供的大容量的防爆型不间断电源系统的隔爆腔的示意图;
[0027] 图3为本发明提供的大容量的防爆型不间断电源系统的控制电路的示意图。具体实施方式
[0028] 下面结合附图及实施例对本发明的发明内容作进一步的描述。
[0029] 实施例1
[0030] 本实施例提供的用于大容量的防爆型不间断电源系统的隔爆腔体包括主腔101、接线腔102、电池腔103、隔爆观察窗104、电缆引入装置105、隔爆接线端子106和隔爆多芯穿墙接线端子107,如图1所示。所述隔爆观察窗104设置于所述主腔101的侧壁上,所述电缆引入装置105设置于所述接线腔102内,所述隔爆接线端子106设置于所述主腔101与所述接线腔102的连接处,所述隔爆多芯穿墙接线端子107设置于所述主腔101与所述电池腔103的连接处。在本实施例中,所述接线腔102设置于所述隔爆腔体I的顶端,所述电池腔103设置于所述隔爆腔体I的底端,所述主腔101设置于所述接线腔102与所述电池腔103之间。所述隔爆腔体的连接处设置有隔爆结合面。所述隔爆腔体的材质为A235钢板或聚碳酸脂。
[0031] 本实施例提供的大容量的防爆型不间断电源系统包括隔爆腔体I和控制电路2。
[0032] 所述隔爆腔体I包括主腔101、接线腔102、电池腔103、隔爆观察窗104、电缆引入装置105、隔爆接线端子106和隔爆多芯穿墙接线端子107,如图1所示。在本实施例中,所述接线腔102设置于所述隔爆腔体I的顶端,所述电池腔103设置于所述隔爆腔体I的底端,所述主腔101设置于所述接线腔102与所述电池腔103之间。所述隔爆观察窗104设置于所述主腔101的侧壁上。所述电缆引入装置105设置于所述接线腔102内。所述隔爆接线端子106设置于所述主腔101与所述接线腔102的连接处。所述隔爆多芯穿墙接线端子107设置于所述主腔101与所述电池腔103的连接处。
[0033] 所述控制电路2包括变压器201、开关电源202、充电器203、本安电源204、管理系统205和电池组206,如图3所示。所述变压器201的输入端与矿用交流电源电连接,其输出端分别与所述开关电源202和所述充电器203电连接。所述本安电源204包括依次电连接的DC/DC转换模块2041、第一保护电路2042和本安输出模块2043。所述管理系统205包括第二保护电路2051、智能管理单元2052、显示器2053、报警器2054和信息采集单元2053。所述DC/DC转换模块2041分别与所述开关电源202和所述电连接第二保护电路2051。所述智能管理单元2052分别与所述第二保护电路2051、所述显示器2053、所述报警器2054和所述信息采集单元2055电连接,所述第二保护电路2051分别与所述开关电源202、所述本安电源204、所述充电器203和所述电池组206电连接。所述本安输出模块2043与负载电连接。
[0034] 所述变压器201、所述开关电源202、所述充电器203、所述本安电源204和所述管理系统205设置于所述主腔101内,所述电池组206设置于所述电池腔103内。矿用交流电源依次经所述电缆引入装置105和所述隔爆接线端子106与所述主腔101内的所述变压器201电连接,所述电池组206经所述隔爆多芯穿墙接线端子107分别与所述主腔101内的所述第二保护电路2051和所述信息采集单元2055电连接。
[0035] 所述隔爆腔体I的连接处设置有隔爆结合面。所述隔爆腔体I的材质为A235钢板或聚碳酸脂。在本实施例中,所述隔爆腔体I的材质为例如A235钢板。所述电池组206包括8节串联的单体磷酸铁锂电池或单体镍氢电池。所述单体磷酸铁锂电池的最大容量不超过60AH。所述单体磷酸铁锂电池或单体镍氢电池的温度不超过60°C。所述智能管理单元2052设置有CAN和/或RS485接口,用于与除所述电源系统外的设备例如远程设备连接。所述变压器201的输入电压为AC127V、AC380V、AC660V和/或AC1140V,其输出电压为AC8-220V。所述开关电源202用于将来自所述变压器201的交流电转换为直流电,并对转换后的直流电进行整流处理后供给所述本安电源204。所述DC/DC转换模块2041用于将一种直流电压转换为多种直流电压。所述第一保护电路2042用于为所述本安电源204提供过压、过流和短路保护。所述本安电源模块2043的输出电压为DC5V、DC12V、DC15V、DC18V和/或DC24V。所述信息采集单元2055采集的信号包括所述电池组206的单体电池的电压、所述电池组206的单体电池的温度、所述电池组206的电压、充电电流和/或放电电流。所述第二保护电路2051用于为所述管理系统205提供过压、过流、短路和过热保护。所述第二保护电路2051进一步用于为所述电池组206提供均衡充电、过压、欠压、过流、短路和过热保护。当所述控制电路2出现故障时,所述报警器2054将发出报警信号,例如发出声音或光报警信号。所述显示器2053用于显示所述电池组206的单体电池的电压、所述电池组206的单体电池的温度、所述电池组206的电压、充电电流、放电电流、所述电池组206的
容量和/或故障报警信息。
[0036] 当没有紧急事件发生时,矿用交流电源给所述变压器201供电,所述变压器201将来自矿用交流电源的AC127V、AC380V、AC660V和/或AC1140V转变为AC8-220V后供给所述开关电源202和所述充电器203,所述充电器203经所述第二保护电路2051给所述电池组206充电,与之同时,所述开关电源202将来自所述变压器201的交流电转换为直流电后供给所述本安电源204,所述本安电源204向负载输出DC5V、DC12V、DC15V、DC18V和/或DC24V。
[0037] 当紧急事件发生时,矿用交流电源停止给所述变压器201供电,所述智能管理单元2052经所述第二保护电路2051获知所述开关电源停止向所述本安电源204供电后再经所述第二保护电路2051控制所述电池组206开始放电,所述电池组206经所述第二保护电路2051向所述本安电源204供电,所述本安电源204仍然能够正常工作并向负载输出DC5V、DC12V、DC15V、DC18V 和 / 或 DC24V。
[0038] 实施例2
[0039] 本实施例提供的用于大容量的防爆型不间断电源系统的隔爆腔体包括主腔101、接线腔102、电池腔103、隔爆观察窗104、电缆引入装置105、隔爆接线端子106和隔爆多芯穿墙接线端子107,如图2所示。所述隔爆观察窗104设置于所述主腔101的侧壁上,所述电缆引入装置105设置于所述接线腔102内,所述隔爆接线端子106设置于所述主腔101与所述接线腔102的连接处,所述隔爆多芯穿墙接线端子107设置于所述主腔101与所述电池腔103的连接处。在本实施例中,所述接线腔102设置于所述主腔101和所述电池腔103的上方,所述电池腔103设置于所述主腔101的一侧。所述隔爆腔体的连接处设置有隔爆结合面。所述隔爆腔体的材质为A235钢板或聚碳酸脂。
[0040] 本实施例提供的大容量的防爆型不间断电源系统包括隔爆腔体I和控制电路2。所述隔爆腔体I包括主腔101、接线腔102、电池腔103、隔爆观察窗104、电缆引入装置105、隔爆接线端子106和隔爆多芯穿墙接线端子107,如图2所示。在本实施例中,所述接线腔102设置于所述主腔101和所述电池腔103的上方,所述电池腔103设置于所述主腔101的一侧。所述隔爆观察窗104设置于所述主腔101的侧壁上。所述电缆引入装置105设置于所述接线腔102内。所述隔爆接线端子106设置于所述主腔101与所述接线腔102的连接处。所述隔爆多芯穿墙接线端子107设置于所述主腔101与所述电池腔103的连接处。[0041 ] 在本实施例中,所述控制电路2与实施例1相同。
[0042] 当紧急事件发生且矿用交流电源断电时,所述电源系统仍然能够输出电能,为煤矿井下作业人员的逃生和救援工作提供保障。所述电源系统的输入电压可以为AC127V、AC380V、AC660V 和 / 或 AC1140V,且其输出电压可以为 DC5V、DC12V、DC15V、DC18V 和 / 或DC24V,适于各种负载选择使用,使用方便。所述电源系统的输出方式为本安输出,且向负载低电压供电,安全可靠,适于煤矿井下使用。
[0043] 应当理解,以上借助优选实施例对本发明的技术方案进行的详细说明是示意性的而非限制性的。本领域的普通技术人员在阅读本发明说明书的基础上可以对各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.大容量的防爆型不间断电源系统,其特征在于,该电源系统包括隔爆腔体(1)和控制电路⑵; 所述隔爆腔体(1)包括主腔(101)、接线腔(102)、电池腔(103)、隔爆观察窗(104)、电缆引入装置(105)、隔爆接线端子(106)和隔爆多芯穿墙接线端子(107),所述隔爆观察窗(104)设置于所述主腔(101)的侧壁上,所述电缆引入装置(105)设置于所述接线腔(102)内,所述隔爆接线端子(106)设置于所述主腔(101)与所述接线腔(102)的连接处,所述隔爆多芯穿墙接线端子(107)设置于所述主腔(101)与所述电池腔(103)的连接处; 所述控制电路⑵包括变压器(201)、开关电源(202)、充电器(203)、本安电源(204)、管理系统(205)和电池组(206),所述变压器(201)的输入端与矿用交流电源电连接,其输出端分别与所述开关电源(202)和所述充电器(203)电连接,所述本安电源(204)包括依次电连接的DC/DC转换模块(2041)、第一保护电路(2042)和本安输出模块(2043),所述管理系统(205)包括第二保护电路(2051)、智能管理单元(2052)、显示器(2053)、报警器(2054)和信息采集单元(2055),所述DC/DC转换模块(2041)分别与所述开关电源(202)和所述第二保护电路(2051)电连接,所述智能管理单元(2052)分别与所述第二保护电路(2051)、所述显示器(2053)、所述报警器(2054)和所述信息采集单元(2055)电连接,所述第二保护电路(2051)分别与所述开关电源(202)、所述本安电源(204)、所述充电器(203)和所述电池组(206)电连接,所述本安输出模块(2043)与负载电连接; 所述变压器(201)、所述开关电源(202)、所述充电器(203)、所述本安电源(204)和所述管理系统(205)设置于所述主腔(101)内,所述电池组(206)设置于所述电池腔(103)内; 矿用交流电源依次经所述电缆引入装置(105)和所述隔爆接线端子(106)与所述主腔(101)内的所述变压器(201)电连接,所述电池组(206)经所述隔爆多芯穿墙接线端子(107)分别与所述主腔(101)内的所述第二保护电路(2051)和所述信息采集单元(2055)电连接。
2.根据权利要求1所述的大容量的防爆型不间断电源系统,其特征在于,所述隔爆腔体(1)的连接处设置有隔爆结合面。
3.根据权利要求1所述的大容量的防爆型不间断电源系统,其特征在于,所述隔爆腔体(1)的材质为A235钢板或聚碳酸脂。
4.根据权利要求1所述的大容量的防爆型不间断电源系统,其特征在于,所述电池组(206)包括8节串联的单体磷酸铁锂电池或单体镍氢电池。
5.根据权利要求1所述的大容量的防爆型不间断电源系统,其特征在于,所述智能管理单元(2052)设置有CAN和/或RS485接口,用于与除所述电源系统外的设备连接。
6.根据权利要求1所述的大容量的防爆型不间断电源系统,其特征在于,所述变压器(201)的输入电压为 AC127V、AC380V、AC660V 和 / 或 AC1140V,其输出电压为 AC8-220V。
7.根据权利要求1所述的大容量的防爆型不间断电源系统,其特征在于,所述本安输出模块(2043)的输出电压为005¥、0(:12¥、0(:15¥、0(:18¥和/或0024¥。
8.根据权利要求1所述的大容量的防爆型不间断电源系统,其特征在于,所述信息采集单元(2055)采集的信号包括所述电池组(206)的单体电池的电压、所述电池组(206)的单体电池的温度、所述电池组(206)的电压、充电电流和/或放电电流。
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