CN107134831A - 一种矿用锂离子蓄电池电源 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种矿用锂离子蓄电池电源,其包括箱体及设于箱体内的电池模组、电池控制及监控单元、显示单元以及接线单元;电池模组设于箱体内的电池腔内,电池控制及监控单元与显示单元设于箱体内的控制腔中,显示单元电连接该电池控制及监控单元并通过箱体外部进行显示,该接线单元设于箱体内的接线腔中,相邻两个腔室之间通过绝缘隔板隔开,其中电池模组的正负极通过电源线连接至接线单元,为外部设备进行供电或由外部电源对其充电,该电池模组通过控制线并经由接线单元连接至电池控制及监控单元,并由显示单元显示电池模组的温度、电压及电流。本发明的矿用锂离子蓄电池电源在使用中不产生氢气,更加安全,有效增加适用范围。

Description

一种矿用锂离子蓄电池电源
技术领域
本发明有关一种矿用电源,特别是指一种可替换矿用铅酸蓄电池的矿用锂离子蓄电池电源。
背景技术
目前,随着煤炭采掘工艺水平的提高,我国大采高综放工作面发展迅速。矿用电源得到广泛应用,目前矿山设备多数使用的铅酸蓄电池类的矿用电源,矿用铅酸蓄电池在使用时会产生氢气,属于爆炸性气体,在矿山这种爆炸危险率极高的环境当中极不安全;另外矿用铅酸蓄电池体积大、容量小,比较笨重,搬运放置不便利;并且矿用铅酸蓄电池使用寿命短、活性低、低温性能差,大大影响矿用铅酸蓄电池的使用环境及使用条件,给矿山设备使用带来许多的不确定性,造成损失。
发明内容
有鉴于此,本发明的主要目的在于提供一种使用安全、低温性能好且寿命长的可替换矿用铅酸蓄电池的矿用锂离子蓄电池电源。
为达到上述目的,本发明提供一种矿用锂离子蓄电池电源,其包括箱体及设于箱体内的电池模组、电池控制及监控单元、显示单元以及接线单元;该电池模组设于箱体内的电池腔内,该电池控制及监控单元与显示单元设于箱体内的控制腔中,该显示单元电连接该电池控制及监控单元并通过箱体外部进行显示,该接线单元设于箱体内的接线腔中,相邻两个腔室之间通过绝缘隔板隔开,其中该电池模组的正负极通过电源线连接至接线单元,为外部设备进行供电或由外部电源对其充电,该电池模组通过控制线并经由接线单元连接至该电池控制及监控单元,并由显示单元显示该电池模组的温度、电压及电流。
所述电池控制及监控单元包括电池控制模块及分别与该电池控制模块电连接的继电器、电流互感器及转换开关,其中该电池控制模块电连接所述显示单元。
所述接线单元包括多组隔爆接线端子,每组隔爆接线端子两端分别位于两个腔室之间的绝缘隔板两侧。
所述接线单元包括第一隔爆接线端子、第二隔爆接线端子、第三隔爆接线端子及第四隔爆接线端子,该第一隔爆接线端子两端分别位于所述接线腔与电池腔内,该第二隔爆接线端子与第三隔爆接线端子两端均分别位于所述接线腔与控制腔内,该第四隔爆接线端子两端分别位于所述电池腔与控制腔内。
所述电池模组的正极或负极通过电源线连接所述接线腔中第二隔爆接线端子的一端,所述控制腔中第二隔爆接线端子的另一端通过电源线穿过所述电流互感器的中心孔连接至所述继电器一端,并由所述继电器另一端通过电源线连接至所述第三隔爆接线端子位于控制腔中的一端,所述第三隔爆接线端子位于接线腔中的另一端作为锂离子蓄电池电源对外供电或对其充电的总正极或总负极;所述电池模组的另一电极则直接连接至所述第一隔爆接线端子位于电池腔中的一端,所述第一隔爆接线端子位于接线腔中的另一端作为锂离子蓄电池电源对外供电或对其充电的总负极或总正极。
所述控制线包括温度监控采集线及电压监控采集线。
所述电池模组包括多个串联连接的电池,每个电池的负极连接有热敏电阻,各热敏电阻的一端分别连接至所述电池控制模块的相应引脚,各热敏电阻的另一端通过所述温度监控采集线连接在一起,并通过隔爆接线端子连接至所述电池控制模块的温度监控端上,用以监测各电池的温度;各电池的正极分别接入所述电压监控采集线并通过隔爆接线端子连接至所述电池控制模块,用以监测各电池的电压。
所述控制腔中设有熔断器,位于所述控制腔中的第二隔爆接线端子的一端通过电源线连接至该熔断器的一端,并由该熔断器的另一端通过电源线穿过所述电流互感器的中心孔并连接至所述继电器。
本发明的矿用锂离子蓄电池电源可替代矿用铅酸蓄电池,对矿用设备进行供电,相比矿用铅酸蓄电池,该矿用锂离子蓄电池电源在使用中不产生氢气,更加安全;单位体积电池容量更大;具有电池控制及监控单元,能够有效控制电池过充过放,监控单体电池的性能,更好的控制电源故障率,有效增加适用范围。
附图说明
图1为本发明矿用锂离子蓄电池电源的结构示意图;
图2为沿图1中M-M线的剖视图;
图3为本发明矿用锂离子蓄电池电源的电气原理示意图;
图4为本发明矿用锂离子蓄电池电源另一实施例的结构示意图;
图5为本发明矿用锂离子蓄电池电源的箱体外部结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例,本发明的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
如图1与图2所示,本发明的矿用锂离子蓄电池电源包括箱体1及设于箱体1内的电池模组2、电池控制及监控单元、显示单元4及接线单元;该电池模组2设于箱体1内的电池腔A内,该电池控制及监控单元与显示单元4设于箱体1内的控制腔B中,该显示单元4电连接该电池控制及监控单元并通过箱体外部进行显示,该接线单元设于箱体1内的接线腔C中,相邻两个腔室之间通过绝缘隔板隔开,其中该电池模组2的正负极通过电源线连接至接线单元,为外部设备进行供电,该电池模组2通过控制线经并经由接线单元连接至该电池控制及监控单元,并由显示单元4显示电池模组的温度、电压及电流。
如图1至图3所示,本发明中的电池控制及监控单元包括电池控制模块30及分别与电池控制模块30电连接的继电器31、电流互感器32及转换开关33(如图5所示),其中该电池控制模块30电连接该显示单元4。本发明中的接线单元包括多组隔爆接线端子,每组隔爆接线端子两端分别位于两个腔室之间的绝缘隔板两侧,即每组隔爆接线端子两端分别位于两个腔室内,并且接线端子两端导通。接线单元包括第一隔爆接线端子50、第二隔爆接线端子51、第三隔爆接线端子53及第四隔爆接线端子54,其中第一、二、三隔爆接线端子两端相对于绝缘隔板对称设置。第一隔爆接线端子50两端分别位于接线腔C与电池腔A内,第二隔爆接线端子51与第三隔爆接线端子52两端均分别位于接线腔C与控制腔B内,第四隔爆接线端子53两端分别位于电池腔A与控制腔B内。
如图2所示,本发明中的电池模组2,在进行连接时,其正极通过电源线a1连接接线腔C中第二隔爆接线端子51的一端,控制腔B中第二隔爆接线端子51的另一端通过电源线a2穿过电流互感器32的中心孔连接至继电器31一端,并由继电器31另一端通过电源线a3连接至第三隔爆接线端子52位于控制腔B中的一端,第三隔爆接线端子52位于接线腔C中的另一端作为锂离子蓄电池电源对外供电的总正极。该电池模组2的负极则直接连接至第一隔爆接线端子50位于电池腔A中的一端,第一隔爆接线端子50位于接线腔C中的另一端作为锂离子蓄电池电源对外供电的总负极。
上述为电池模组正负极的接线方式,其正极与负极的接线方式也可相反,即负极通过电源线a1连接接线腔C中第二隔爆接线端子51的一端,控制腔B中第二隔爆接线端子51的另一端通过电源线a2穿过电流互感器32的中心孔连接至继电器31一端,并由继电器31另一端通过电源线a3连接至第三隔爆接线端子52位于控制腔B中的一端,第三隔爆接线端子52位于接线腔C中的另一端作为锂离子蓄电池电源对外供电的总负极;电池模组2的正极则直接连接至第一隔爆接线端子50位于电池腔A中的一端,第一隔爆接线端子50位于接线腔C中的另一端作为锂离子蓄电池电源对外供电的总正极。本发明中的电流互感器32与电池控制模块30连接,且电池控制模块30连接显示单元4,当电池模组2的正负极通过电流互感器32的中心孔时,可通过电池控制模块30检测出电池模组2的电流大小,并通过显示单元4进行显示。
本发明中的控制线包括温度监控采集线c1及电压监控采集线c2。如图1与图3所示,本发明中的电池模组2包括多个串联连接的电池,每个电池的负极连接有热敏电阻20,各热敏电阻20的一端分别连接至电池控制模块30的相应引脚,各热敏电阻20的另一端通过温度监控采集线c1连接在一起,并通过第四隔爆接线端子53连接至电池控制模块30的温度监控端1GT上,用以监测各电池的温度,并通过显示单元4显示监测结果。各电池的正极分别接入电压监控采集线c2并通过第四隔爆接线端子53连接至电池控制模块30,用以监测各电池的电压,并通过显示单元4显示监测结果。电池模组2的正极连接至锂电池电源的总正极,电池模组2的负极连接至锂电池电源的总负极,由于图3为电气原理图,图中未示出各隔爆接线端子。图3中的“DC+”为对电池控制模块30进行供电的直流电源。
本发明的矿用锂离子蓄电池电源可通过总正极与总负极对外部设备进行供电,其中总正极与总负极也可作为外部电源对蓄电池进行充电的端口,由于转换开关与电池控制模块连接,可通过转换开关不同的档位,如放电、充电、停止,控制继电器的吸合,以控制锂离子蓄电池电源的工作状态。
如图4所示,本发明的锂离子蓄电池电源的控制腔中还可设有熔断器6,位于控制腔B中的第二隔爆接线端子51的一端可通过电源线a4连接至熔断器6的一端,并由熔断器6的另一端通过电源线a5穿过电流互感器32的中心孔并连接至继电器31。通过设置熔断器,当电池模组的电流超过额定电流时,熔断器熔断,以保护电池模组。
本发明的矿用锂离子蓄电池电源可替代矿用铅酸蓄电池,对矿用设备进行供电,相比矿用铅酸蓄电池,该矿用锂离子蓄电池电源在使用中不产生氢气,更加安全;单位体积电池容量更大;具有电池控制及监控单元,能够有效控制电池过充过放,监控单体电池的性能,更好的控制电源故障率,有效增加适用范围。
以上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种矿用锂离子蓄电池电源,其特征在于,其包括箱体及设于箱体内的电池模组、电池控制及监控单元、显示单元以及接线单元;该电池模组设于箱体内的电池腔内,该电池控制及监控单元与显示单元设于箱体内的控制腔中,该显示单元电连接该电池控制及监控单元并通过箱体外部进行显示,该接线单元设于箱体内的接线腔中,相邻两个腔室之间通过绝缘隔板隔开,其中该电池模组的正负极通过电源线连接至接线单元,为外部设备进行供电或由外部电源对其充电,该电池模组通过控制线并经由接线单元连接至该电池控制及监控单元,并由显示单元显示该电池模组的温度、电压及电流。
2.如权利要求1所述的矿用锂离子蓄电池电源,其特征在于,所述电池控制及监控单元包括电池控制模块及分别与该电池控制模块电连接的继电器、电流互感器及转换开关,其中该电池控制模块电连接所述显示单元。
3.如权利要求2所述的矿用锂离子蓄电池电源,其特征在于,所述接线单元包括多组隔爆接线端子,每组隔爆接线端子两端分别位于两个腔室之间的绝缘隔板两侧。
4.如权利要求3所述的矿用锂离子蓄电池电源,其特征在于,所述接线单元包括第一隔爆接线端子、第二隔爆接线端子、第三隔爆接线端子及第四隔爆接线端子,该第一隔爆接线端子两端分别位于所述接线腔与电池腔内,该第二隔爆接线端子与第三隔爆接线端子两端均分别位于所述接线腔与控制腔内,该第四隔爆接线端子两端分别位于所述电池腔与控制腔内。
5.如权利要求4所述的矿用锂离子蓄电池电源,其特征在于,所述电池模组的正极或负极通过电源线连接所述接线腔中第二隔爆接线端子的一端,所述控制腔中第二隔爆接线端子的另一端通过电源线穿过所述电流互感器的中心孔连接至所述继电器一端,并由所述继电器另一端通过电源线连接至所述第三隔爆接线端子位于控制腔中的一端,所述第三隔爆接线端子位于接线腔中的另一端作为锂离子蓄电池电源对外供电或对其充电的总正极或总负极;所述电池模组的另一电极则直接连接至所述第一隔爆接线端子位于电池腔中的一端,所述第一隔爆接线端子位于接线腔中的另一端作为锂离子蓄电池电源对外供电或对其充电的总负极或总正极。
6.如权利要求3所述的矿用锂离子蓄电池电源,其特征在于,所述控制线包括温度监控采集线及电压监控采集线。
7.如权利要求6所述的矿用锂离子蓄电池电源,其特征在于,所述电池模组包括多个串联连接的电池,每个电池的负极连接有热敏电阻,各热敏电阻的一端分别连接至所述电池控制模块的相应引脚,各热敏电阻的另一端通过所述温度监控采集线连接在一起,并通过隔爆接线端子连接至所述电池控制模块的温度监控端上,用以监测各电池的温度;各电池的正极分别接入所述电压监控采集线并通过隔爆接线端子连接至所述电池控制模块,用以监测各电池的电压。
8.如权利要求5所述的矿用锂离子蓄电池电源,其特征在于,所述控制腔中设有熔断器,位于所述控制腔中的第二隔爆接线端子的一端通过电源线连接至该熔断器的一端,并由该熔断器的另一端通过电源线穿过所述电流互感器的中心孔并连接至所述继电器。
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