CN202918018U - 一种矿用电机车锂离子动力电池电源模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种矿用电机车锂离子动力电池电源模块，属于矿用电机车防爆电源系统领域。该电源模块包括防爆壳体、锂离子电池组、电池管理系统和电池组保护单元，锂离子电池组、电池管理系统和电池组保护单元都设置在防爆壳体内，锂离子电池组通过电池组保护单元与充电机相连，充电机通信端与电池管理系统相连，本实用新型通过将防爆壳体内分为电池组腔、从控腔、主控腔和接线腔，分别放置锂离子电池组、电池管理系统从控单元、电池管理系统主控单元和电气元件，各隔爆腔体之间的电气连接均采用防爆接线端子相连，从而能够保证系统的可靠连接及防爆性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种矿用电机车锂离子动力电池电源模块，属于矿用电机车防爆电源系统领域。
背景技术
矿用电机车属于井下设备，目前大多采用蓄电池作为电源系统，因其运行环境而要求该电源系统应具备良好的防爆性能。安标国家中心提出禁止隔爆腔中使用大容量铅酸电池，并提出到2011年8月所有煤矿产品禁止使用镍氢电池，并明确指出，允许磷酸铁锂电池在煤矿的使用。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种矿用电机车锂离子动力电池电源模块，用以解决目前矿用电机车动力电池电源模块中出现的防爆性能差、后期污染严重、寿命短和安全性能差的问题。
本实用新型为解决上述技术问题而提供一种矿用电机车锂离子动力电池电源模块，该电源模块包括防爆壳体、锂离子电池组、电池管理系统和电池组保护单元，锂离子电池组、电池管理系统和电池组保护单元都设置在防爆壳体内，锂离子电池组通过电池组保护单元与充电机相连，充电机通信端与电池管理系统相连，电池管理系统包括从控单元和主控单元，电池管理系统的采集端与锂离子电池组相连，用于实时采集锂离子电池组信息，电池管理系统的输出端与电池组保护单元的控制端相连。
所述的防爆壳体内包括电池腔、从控腔、主控腔和接线腔，分别用于放置锂离子电池组、电池管理系统从控单元、电池管理系统主控单元和电气元件，各个腔体之间全部通过防爆接线端子进行电气连接。
所述的电池组保护单元包括接触器和熔断器，接触器的控制端与电池管理系统相连，用于实现对电池组的过充、过放以及短路保护。
所述的矿用电机车锂离子动力电池电源装置还包括显示单元，该显示单元与电池管理系统的输出端相连。
本实用新型的有益效果是: 本实用新型通过将防爆壳体内分为电池组腔、从控腔、主控腔和接线腔，分别放置锂离子电池组、电池管理系统从控单元、电池管理系统主控单元和电气元件，各隔爆腔体之间的电气连接均采用防爆接线端子相连，从而能够保证系统的可靠连接及防爆性能。
附图说明
图1是本实用新型实施例中矿用电机车锂离子动力电池电源模块布局示意图；
图2是本实用新型实施例中矿用电机车锂离子动力电池电源模块结构框图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。
本实用新型的矿用电机车锂离子动力电池电源模块布局示意图如图1所示，包括锂离子电池组、电池组保护单元、充电机、电池管理系统（BMS）、显示屏、电流传感器。电池管理系统由1个主控单元和N个从控单元组成，从控单元通过CAN总线与主控单元通信连接，从控单元通过电压采集部件及温度采集部件采集电池组的电压和温度等信息，并传送给主控单元。主控单元的通信及控制端分别与显示屏、充电机以及电池组保护单元的接触器连接。电池组保护单元包括接触器和熔断器，串接在电池组与充电机（或负载）之间的动力回路中，用以实现电池组过充、过放保护及短路保护。电流传感器串接在电池组动力回路中，用于采集回路电流，并将电流信息传送给主控器。
本实用新型的矿用机车锂离子动力电池电源模块的结构框图如图2所示，锂离子电池组置于防爆壳体内，锂离子电池组置于防爆壳体内，防爆壳体内分为电池腔1、从控腔2、主控腔3和接线腔4，分别放置锂离子电池组、电池管理系统从控单元、电池管理系统主控单元和电气元件，各隔爆腔体之间的电气连接均采用防爆接线端子相连，保证系统的可靠连接及防爆性能，隔爆接线腔为独立设计，一端通过防爆接线端子与系统进行连接，一端通过喇叭口与外部设备进行连接，防止由于进线处处理不好而影响主体性能，充分保证系统的隔爆性能。该防爆外壳既能将壳内电气部件产生的火花和电弧与壳外爆炸性混合物有效隔离，又能承受进入壳内的爆炸性混合物被壳内电气设备的火花和电弧引爆时产生的爆炸压力。
其工作原理是：对电池组充电或电池组对外提供输出时，电池管理系统（BMS）实时检测锂离子电池组1的单体电压、总电流、温度参数，必要时可传输到显示屏显示，用户可实时查看电池组信息；接触器K通过电池管理系统控制可实现对电池进行过压、过流、欠压、过温保护；充电机对锂离子电池1充电，其充电模式通过CAN总线由BMS的主控单元进行控制。电池管理系统实时监测每支单体电池的电压、温度信息，电池组的电压、电流、电池容量等参数，具有单体电池过充、过放电压保护功能，过流保护功能。
Claims (4)
1.一种矿用电机车锂离子动力电池电源模块,其特征在于：该电源模块包括防爆壳体、锂离子电池组、电池管理系统和电池组保护单元，锂离子电池组、电池管理系统和电池组保护单元都设置在防爆壳体内，锂离子电池组通过电池组保护单元与充电机相连，充电机通信端与电池管理系统相连，电池管理系统包括从控单元和主控单元，电池管理系统的采集端与锂离子电池组相连，用于实时采集锂离子电池组信息，电池管理系统的输出端与电池组保护单元的控制端相连。
2.根据权利要求1所述的矿用电机车锂离子动力电池电源模块，其特征在于：所述的防爆壳体内包括电池腔、从控腔、主控腔和接线腔，分别用于放置锂离子电池组、电池管理系统从控单元、电池管理系统主控单元和电气元件，各个腔体之间全部通过防爆接线端子进行电气连接。
3.根据权利要求2所述的矿用电机车锂离子动力电池电源模块，其特征在于：所述的电池组保护单元包括接触器和熔断器，接触器的控制端与电池管理系统相连，用于实现对电池组的过充、过放以及短路保护。
4.根据权利要求1所述的矿用电机车锂离子动力电池电源模块，其特征在于：所述的矿用电机车锂离子动力电池电源模块还包括显示单元，该显示单元与电池管理系统的输出端相连。
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