CN200982538Y - 一种锂电双光源智能矿灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的是一种新型的锂电双光源智能矿灯。它包括包括由半导体光源及其灯头电路组成的灯头单元、电缆线、由锂电池及其保护电路组成的电池单元，所述电缆线将灯头单元和电池单元连接起来。本实用新型的矿灯具有高亮度、免维护、充电智能化、工作时间长、低功耗、安全性高等特点，克服了传统矿灯点灯时间短、电池有污染等缺点，适于工人井下工作，利于提高工作效率。

Description

一种锂电双光源智能矿灯

技术领域

本实用新型属于煤矿井下等非阳光下工作环境应用的照明设备技术领域，特别涉及利用电子技术、半导体照明(简称LED)技术所集成的双光源智能矿灯结构设计。

背景技术

半导体(LED)光源作为新型光源，具有高效、安全、节能、环保、亮度高、色彩丰富、寿命长、易维护等特点。其基本结构是一块通电发光的半导体材料，置于一个有引线的支架上，四周均用环氧树脂等透明塑料密封。它与白炽钨丝灯和荧光灯相比，主要技术优势为体积小、发热量低、耗电量小、寿命长、响应速度快、耐振动和冲击、无污染。它被业界称为继爱迪生发明白炽灯后最伟大的发明之一。

作为一种防爆特殊型电气设备，矿灯是煤矿井下作业人员必备的照明灯具，有“矿工的眼睛”之称，因此矿灯产品的功能和质量与煤矿工人的安全是息息相关的。传统的矿灯一般采用白炽灯泡作为光源，这类光源工作时间大约200小时左右，更换过于频繁，不仅维护成本高，而且这类灯泡属于热光源，点燃时温度很高，一旦灯泡壳破碎，灯丝的温度足以引起瓦斯爆炸，给井下安全带来了隐患。目前，铅酸蓄电池为能源的矿灯应用比例还较大，而铅酸蓄电池能量低，寿命短，而且容易漏酸，对工人和环境都有所污染，使用过程中需要经常加水、调节电解液等，维护工作量很大，管理要求高。更为严重的是，传统蓄电池矿灯的灯头及蓄电池闭锁结构不可靠，时有工人在井下拆卸矿灯，更换灯泡，甚至用矿灯吸烟、放炮，由此引起瓦斯爆炸。种种迹象表明，为提高井下生产效率，避免上述不利情况发生，需要新型矿灯的出现。

发明内容

本实用新型的目的在于克服传统矿灯光源寿命短、蓄电池有污染、无应急光源等缺点，提供一种锂电双光源智能矿灯，为煤矿工人井下所应用的锂电双光源智能矿灯，具有高亮度、节能、免维护、电池储能大、无污染等优点。

本实用新型设计的一种锂电双光源智能矿灯，包括由半导体光源及其灯头电路组成的灯头单元、电缆线、由锂电池及其保护电路组成的电池单元，所述电缆线将灯头单元和电池单元连接起来。

本实用新型的优点在于：将LED光源及其电路、电缆、电池及其保护电路集成为一体构成了矿灯。本矿灯解决了利用LED技术、电子技术实现井下照明、电池保护、电池充电智能管理等问题。总之，利用LED光源的高亮度、节能、免维护，利用矿灯电池储能大、无污染等，所集成的智能化环保双光源矿灯具有广阔的应用前景和实用价值。

附图说明

图1是本实用新型的矿灯结构图；

图2是本实用新型的灯头电路实施例电路原理图；

图3是本实用新型的电池保护电路实施例电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型做更详细地描述：

本实用新型设计的锂电双光源智能矿灯，如图1所示，包括由半导体光源及其灯头电路组成的灯头单元(本实施例为一灯头电路板)、电缆线、由锂电池及其保护电路组成的电池单元(本实施例为一电池电路板)，所述电缆线将灯头单元和电池单元连接起来。将灯头单元和电池及其保护电路单元调试后，利用电缆将两部分连接起来，就集成了双光源矿灯。下面对本实用新型的各组成部分的实施例详细说明如下：

本实用新型的灯头电路实施例如图2所示，灯头电路主要完成驱动光源和充电智能化管理；该电路主要由充电智能化管理电路和光源驱动电路组成。充电智能化管理电路可实现恒流充电、恒压充电、过温保护。该电路包括充电芯片U1(VA7205、PMOS管芯片Q1(IRF7404)、二极管D1(1N5819)、C1及电阻R1、R2、R3、R4、R5和R6；其中U1的脚2与电阻R1、R2连接，来完成对整个充电电路的温度检测。U1的脚3是接地端，脚4与锂电池P+端、Q1的脚5、6、7、8相连，来对电池的充电电压进行检测。U1的脚5与Q1的栅极脚4相连，对Q1进行驱动，进而实现对充电的开关控制。U1的脚6与Q1的脚1、2、3以及电阻R3、R4、R5、R6一端相连，共同来控制电池的充电电流大小。U1的脚7与电阻R3另一端相连，来实现对电池内阻补偿控制。电容C1分别与二极管D1的负端及锂电池的负端相连实现滤波，二极管D1连接到充电正端。光源驱动电路由恒流芯片U2(AMC7135)、电阻R7和开关K1构成，其中U2的脚3、主光源M和付光源LED2正端与锂电池正端连接，U2的脚1输出恒流来驱动主光源M。付光源LED2通过电阻R7与开关(K1)相连，用以调整电流来驱动。开关K1控制主、付光源的切换。

本实施例的灯头单元的光源采用共同封装在一起的主、付两LED光源，然后焊接在灯头单元的电路板上，灯头电路板可以驱动主、付两光源。主光源照度达到1200Lx，点灯时间18小时以上；付光源可点灯38小时以上。在工作时使用主光源，需一般照明时使用付光源，这样可以点灯时间更长。

本实施例的电池保护电路采用两套电路实现二级本安保护，主要完成对电池过放电、过充电、短路的保护管理，从本质上保证了整个矿灯的安全性。其电路如图3所示，图3中左、右两侧电路组成及连接方式相同，以左侧电路为例说明如下：该电路由保护芯片U3(FS312)、MOS管U5(FDW2515)及电阻R03、R05和C01组成，其连接关系为：保护芯片U3的脚1通过电阻R05连接到MOS管芯片U5的栅极脚4，主要实现放电控制输出。保护芯片U3的脚2通过R03连接到U3的脚7、8上，来实现过电流检测。保护芯片U3的脚3通过电阻R05连接到MOS管芯片U5的栅极脚5，主要实现充电控制输出。保护芯片U3的脚5、6之间接电容C01，主要起滤波作用。MOS管芯片U5的脚2、3与电池付端相连，U5由U3控制开关，进而控制整个电路的通断。

本实施例采用锂离子电池作为矿灯的能源，该电池首先连接到电池保护电路上，然后再通过保护电路输出端子引至电缆线上，最后通过电缆线连接到灯头单元电路板上来驱动灯头单元电路。

本实施例的电缆线采用煤矿专用电缆，符合煤安的要求。

Claims (4)

1、一种锂电双光源智能矿灯，其特征在于，包括由半导体光源及其灯头电路组成的灯头单元、电缆线、由锂电池及其保护电路组成的电池单元，所述电缆线将灯头单元和电池单元连接起来。

2、根据权利要求1所述的新型的锂电双光源智能矿灯，其特征在于：所述半导体光源是共同封装在一起的双半导体光源。

3、根据权利要求1所述的新型的锂电双光源智能矿灯，其特征在于：所述灯头电路主要由充电智能化管理电路和光源驱动电路组成；该充电智能化管理电路该电路包括充电芯片(U1)、PMOS管芯片(Q1)、二极管(D1)、电容(C1)及电阻(R1、R2、R3、R4、R5和R6)；其中充电芯片(U1)的脚2与电阻(R1、R2)连接，充电芯片(U1)的脚3是接地端，脚4与锂电池正端、PMOS管芯片(Q1)的脚5、6、7、8相连，充电芯片(U1)的脚5与PMOS管芯片(Q1)的栅极脚4相连，充电芯片(U1)的脚6与PMOS管芯片(Q1)的脚1、2、3以及电阻(R3、R4、R5、R6)一端相连，充电芯片(U1)的脚7与电阻(R3)另一端相连，电容(C1)分别与二极管(D1)的负端及锂电池的负端相连，二极管(D1)连接到充电正端；该光源驱动电路由恒流芯片(U2)、电阻(R7)和开关(K1)构成，其中恒流芯片(U2)的脚3、主光源(M)和付光源(LED2)正端与锂电池的正端连接，恒流芯片(U2)的脚1与主光源(M)负端相连，付光源(LED2)负端通过电阻(R7)与开关(K1)相连。

4、根据权利要求1所述的锂电双光源智能矿灯，其特征在于：该电池保护电路采用两套相同电路实现二级本安保护，该电路由保护芯片(U3)、MOS管(U5)及电阻(R03、R05)和电容(C01)组成，其连接关系为：保护芯片(U3)的脚1通过电阻(R05)连接到MOS管芯片(U5)的栅极脚4；保护芯片(U3)的脚2通过电阻(R03)连接到保护芯片(U3)的脚7、8上；保护芯片(U3)的脚3通过电阻(R05)连接到MOS管芯片(U5)的栅极脚5；保护芯片(U3)的脚5、6之间接电容(C01)，MOS管芯片(U5)的脚2、3与电池付端相连。

Images