CN104167774A - 隔爆型锂离子蓄电池电源 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了隔爆型锂离子蓄电池电源，包括：锂离子蓄电池组、电池管理系统主要模块、安全电路及与电池管理系统主要模块相连的两个放电继电器及一充电继电器；电池管理系统主要模块包括管理系统数据采集模块，管理系统数据采集模块与锂离子蓄电池组相连；锂离子蓄电池组、电池管理系统主要模块、管理系统数据采集模块均连接于安全电路；安全电路包括：充电电路及放电电路，充电电路包括充电端子、熔断器、充电继电器触点；放电电路包括输出端子，熔断器、两放电继电器触点。本发明提供的隔爆型锂离子蓄电池电源，充电时间短，使用寿命长，安全性能高，环保，不会对操作人员造成伤害。
Description
技术领域
本发明涉蓄电池电源装置，尤其设计一中适于矿用的隔爆型锂离子蓄电池电源。
背景技术
防爆胶轮运输车是煤矿井下的主要辅助运输车辆，并且在煤矿中使用的数量越来越多，防爆胶轮运输车通常使用蓄电池作为动力电源，目前铅酸蓄电池仍占主导地位。
铅酸蓄电池技术目前在使用中主要存在以下问题：
一、充电时间长。
二、使用寿命短。
三、环境污染大，不环保。
四、安全性能低，铅酸蓄电池在使用过程中会产生可燃性气体，使用过程中存在较大的安全隐患；
五、日常充电对人体的危害较大，由于硫酸的挥发性和毒性很强，产生刺激性气体，对工作人员的身心健康将造成威胁。
发明内容
针对上述背景技术的不足，本发明的目的在于提供一种隔爆型锂离子蓄电池电源。
为了实现上述目的，本发明提供的隔爆型锂离子蓄电池电源，包括：锂离子蓄电池组、电池管理系统主要模块、安全电路及与电池管理系统主要模块相连的两个放电继电器及一充电继电器；
电池管理系统主要模块包括管理系统数据采集模块，管理系统数据采集模块与锂离子蓄电池组相连，管理系统数据采集模块与锂离子蓄电池组的连接回路中设有一霍尔电流传感器；管理系统数据采集模块采集锂离子蓄电池组的电压、电流及温度信息并反馈给电池管理系统主要模块进行分析；
锂离子蓄电池组、电池管理系统主要模块、管理系统数据采集模块均连接于安全电路；电池管理系统主要模块与安全电路连接处设有一防爆行程开关；管理系统数据采集模块与安全电路于霍尔电流传感器位置处连接；
安全电路包括：充电电路及放电电路，充电电路包括连接交流电源的充电端子，用于保护充电电路的熔断器、控制充电继电器工作的充电继电器触点；放电电路包括连接用电设备的输出端子，用于保护放电电路的熔断器、控制放电继电器工作的两放电继电器触点。
在一些实施方式中，另外还设有一显示模块与电池管理系统主要模块相连，电池管理系统主要模块与显示模块之间设有一稳压电源，稳压电源输入端连接于电池管理系统主要模块，输出端与显示模块电源输入口连接，显示模块的数据采集端口通过通讯数据线直接与电池管理系统主要模块连接。
在一些实施方式中，充电端子为一四芯接线端子，四芯接线端子其中两个接线端口为正极接线端口，另外两个接线端口为负极接线端口；
与正极接线端口依次连接的为：熔断器、熔断器、放电继电器触点、霍尔电流传感器及锂离子蓄电池组的正极；
与正极接线端口依次连接的为：熔断器及充电继电器触点，然后连接于放电继电器触点与霍尔电流传感器之间；
负极接线端口连接于锂离子蓄电池组的负极；
与负极接线端口连接的依次为：电池管理系统主要模块及防爆行程开关，然后连接于放电继电器触点与霍尔电流传感器之间。
在一些实施方式中，熔断器及熔断器之间连接输出端子的输出端口；
负极接线端口与锂离子蓄电池组负极之间依次连接放电继电器触点及输出端子的输入端口。
在一些实施方式中，充电端子中负极接线端口连接的线路中设有电源开关。
在一些实施方式中，锂离子蓄电池组、电池管理系统主要模块、安全电路外部均设有隔爆箱。
在一些实施方式中，锂离子蓄电池组至少包括两个锂离子蓄电池。
本发明提供的隔爆型锂离子蓄电池电源，与现有技术相比，具有以下优点：
一、锂离子蓄电池的质量比能量和体积比能量高于铅酸蓄电池，所以使用相同容量和电压规格的锂离子蓄电池，对于胶轮车需要提供的电池安装空间小，减轻的胶轮车的自重。
二、充电时间短。
三、延长了使用寿命。
四、安全性能高。
五、环保，不会对操作人员造成伤害。
六、提高了胶轮车的加速性能及爬坡性能。
附图说明
图1为本发明一种实施方式的隔爆型锂离子蓄电池电源的电气原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例来对本发明作进一步的详细描述说明。
图1示意性地显示了根据本发明一种实施方式提供的隔爆型锂离子蓄电池电源，常用与对矿用无轨胶轮车进行供电。
如图1所示，本发明提供的隔爆型锂离子蓄电池电源，包括设于隔爆箱内的：锂离子蓄电池组1、电池管理系统主要模块2、安全电路3及与电池管理系统主要模块2相连的两个放电继电器71，72及一充电继电器8。
在本发明的此实施方式中：
锂离子蓄电池组1为八节锂离子蓄电池串联而成。
电池管理系统主要模块2对锂离子蓄电池组1及安全电路3进行全面管理，以实现对锂离子蓄电池组1的信息监测和保护。
电池管理系统主要模块2包括与锂离子蓄电池组1相连的管理系统数据采集模块4，管理系统数据采集模块4与锂离子蓄电池组1的连接回路中设有一霍尔电流传感器10。管理系统数据采集模块4采集锂离子蓄电池组1的电压、电流及温度信息并反馈给电池管理系统主要模块2进行分析。
另外还设有一显示模块5与电池管理系统主要模块2相连，电池管理系统主要模块2与显示模块5之间设有一稳压电源6，稳压电源6为显示模块5提供稳定电流。稳压电源6输入端连接于电池管理系统主要模块2，输出端与显示模块5电源输入口连接，显示模块5的数据采集端口通过通讯数据线直接与电池管理系统主要模块2连接。显示模块5显示锂离子蓄电池组1的电压、电流及温度信息。
锂离子蓄电池组1、电池管理系统主要模块2、管理系统数据采集模块4均连接于安全电路3；电池管理系统主要模块2与安全电路连接处设有一防爆行程开关9；管理系统数据采集模块4与安全电路3于霍尔电流传感器10位置处连接。
安全电路3包括：充电电路及放电电路。锂离子蓄电池组1通过充电电路充电，通过放电电路对胶轮车供电。
充电电路包括连接交流电源的充电端子311，用于保护充电电路的熔断器(3121、3123)、控制充电继电器8工作的充电继电器触点313；放电电路包括连接用电设备的输出端子321，用于保护放电电路的熔断器3122、控制放电继电器71，72工作的两放电继电器触点(322，323)。充电端子311为一四芯接线端子，四芯接线端子其中两个接线端口为正极接线端口(3111，3112)，另外两个接线端口为负极接线端口(3113，3114)。与正极接线端口3111依次连接的为：熔断器3121、熔断器3122、放电继电器触点323、霍尔电流传感器10及锂离子蓄电池组1的正极；与正极接线端口3112依次连接的为：熔断器3123及充电继电器触点313，然后连接于放电继电器触点323与霍尔电流传感器10之间；负极接线端3113连接于锂离子蓄电池组1的负极；与负极接线端3114连接的依次为：电池管理系统主要模块2及防爆行程开关9，然后连接于放电继电器触点323与霍尔电流传感器10之间；熔断器3121及熔断器3122之间连接输出端子321的输出端3211；负极接线端3113与锂离子蓄电池组1负极之间依次连接放电继电器触点322及输出端子321的输入端口3212；充电端子311中负极接线端口(3113，3114)连接的线路中设有电源开关3115。
本发明提供的隔爆型锂离子蓄电池电源的工作原理为：
锂离子蓄电池组1通过熔断器3122和霍尔电流传感器10输出给无轨胶轮车供电；管理系统数据采集模块4采集锂离子蓄电池组1的电压、电流及温度信息并反馈给电池管理系统主要模块2进行分析处理，并对保护电路进行控制，同时通过显示模块5显示采集数据和控制信息。
充电过程：闭合充电继电器触点313，开启放电继电器触点(322，323)，充电煤矿井下交流电通过防爆矿用电缆达到电池管理系统主要模块2，电池管理系统主要模块2通过管理系统数据采集模块4上传的数据进行分析处理后，检测那组电池需要充电，并将电分布给需要充电的电池组。
放电过程：闭合放电继电器触点(322，323)，开启充电继电器触点313，电池管理系统主要模块2按顺序依次检测锂离子蓄电池组1，选择放电电池组。
综上，本发明提供的隔爆型锂离子蓄电池电源，充电时间短，使用寿命长，安全性能高，环保，不会对操作人员造成伤害。
Claims (7)
1.隔爆型锂离子蓄电池电源，其特征在于，包括：锂离子蓄电池组(1)、电池管理系统主要模块(2)、安全电路(3)及与所述电池管理系统主要模块(2)相连的两个放电继电器(71，72)及一充电继电器(8)；
所述电池管理系统主要模块(2)包括管理系统数据采集模块(4)，所述管理系统数据采集模块(4)与所述锂离子蓄电池组(1)相连，所述管理系统数据采集模块(4)与所述锂离子蓄电池组(1)的连接回路中设有一霍尔电流传感器(10)；
所述锂离子蓄电池组(1)、电池管理系统主要模块(2)、管理系统数据采集模块(4)均连接于所述安全电路(3)；所述电池管理系统主要模块(2)与所述安全电路连接处设有一防爆行程开关(9)；所述管理系统数据采集模块(4)与所述安全电路(3)于所述霍尔电流传感器(10)位置处连接；
所述安全电路(3)包括：充电电路及放电电路，所述充电电路包括连接交流电源的充电端子(311)，用于保护充电电路的熔断器(3121、3123)、控制充电继电器(8)工作的充电继电器触点(313)；所述放电电路包括连接用电设备的输出端子(321)，用于保护放电电路的熔断器(3122)、控制放电继电器(71，72)工作的两放电继电器触点(322，323)。
2.根据权利要求1所述的隔爆型锂离子蓄电池电源，其特征在于，另外还设有一显示模块(5)与所述电池管理系统主要模块(2)相连，所述电池管理系统主要模块(2)与所述显示模块(5)之间设有一稳压电源(6)，所述稳压电源(6)输入端连接于所述电池管理系统主要模块(2)，输出端与所述显示模块(5)电源输入口连接，所述显示模块(5)的数据采集端口通过通讯数据线直接与所述电池管理系统主要模块(2)连接。
3.根据权利要求1或2所述的隔爆型锂离子蓄电池电源，其特征在于，所述充电端子(311)为一四芯接线端子，所述四芯接线端子其中两个接线端口为正极接线端口(3111，3112)，另外两个接线端口为负极接线端口(3113，3114)；
与所述正极接线端口(3111)依次连接的为：熔断器(3121)、熔断器(3122)、放电继电器触点(323)、霍尔电流传感器(10)及锂离子蓄电池组(1)的正极；
与所述正极接线端口(3112)依次连接的为：熔断器(3123)及充电继电器触点(313)，然后连接于所述放电继电器触点(323)与所述霍尔电流传感器(10)之间；
所述负极接线端口(3113)连接于所述锂离子蓄电池组(1)的负极；
与所述负极接线端口(3114)连接的依次为：电池管理系统主要模块(2)及防爆行程开关(9)，然后连接于所述放电继电器触点(323)与所述霍尔电流传感器(10)之间。
4.根据权利要求3所述的隔爆型锂离子蓄电池电源，其特征在于，所述熔断器(3121)及所述熔断器(3122)之间连接所述输出端子(321)的输出端口(3211)；
所述负极接线端口(3113)与所述锂离子蓄电池组(1)负极之间依次连接放电继电器触点(322)及所述输出端子(321)的输入端口(3212)。
5.根据权利要求4所述的隔爆型锂离子蓄电池电源，其特征在于，所述充电端子(311)中负极接线端口(3113，3114)连接的线路中设有电源开关(3115)。
6.根据权利要求5所述的隔爆型锂离子蓄电池电源，其特征在于，所述锂离子蓄电池组(1)、电池管理系统主要模块(2)、安全电路(3)外部均设有隔爆箱。
7.根据权利要求5或6所述的隔爆型锂离子蓄电池电源，其特征在于，所述锂离子蓄电池组(1)至少包括两个锂离子蓄电池。
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| CN104967159A (zh) * | 2015-06-06 | 2015-10-07 | 吴志明 | 锂离子蓄电池电源 |
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2014
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