CN203026989U - 一种矿用隔爆兼本安型蓄电池电源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种矿用隔爆兼本安型蓄电池电源，包括充电模块、电池管理模块、充电电池组、显示模块和输出模块；充电模块、电池管理模块和输出模块采用防爆电缆依次相连，显示模块和充电电池组均与电池管理模块相连；其中，所述充电电池组模块至少包括两个充电电池组单元，每个充电电池组单元包括充电电池组和用于采集充电电池组的电压、电流和温度信息的采集模块，充电电池组与采集模块采用电源线连接，充电电池组至少包括两个单体充电电池；电池管理模块与外部交流电源相连。充电模块、电池管理模块、输出模块和充电电池组模块外部设有防爆箱，使得该电源能够应用于煤矿井下提供稳定电源，电池管理模块的本安电路设计使得该电源符合本质安全的要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种矿用隔爆兼本安型蓄电池电源。
背景技术
矿井发生井下透水、有害有毒气体泄露、火灾和瓦斯爆炸事故时，井下人员被困、失去生存环境和无法及时逃生，是造成矿井事故人员伤亡的主要原因。为减少矿井事故造成的井下人员伤亡，能够为井下人员提供避难维生空间，国家安全生产监督管理总局及国家煤矿安全监察局对于配备煤矿井下紧急避险系统的要求如下：“所有井工煤矿应按照规定要求建设完善煤矿井下紧急避险系统，并符合“系统可靠、设施完善、管理到位、运转有效”的要求。2012年6月底前，所有煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井，中央企业所属煤矿和国有重点煤矿中的高瓦斯、开采容易自燃煤层的矿井，要完成紧急避险系统的建设完善工作。2013年6月底前，其他所有煤矿要完成紧急避险系统的建设完善工作。”
作为煤矿井下紧急避险系统的能量提供方，蓄电池起着至关重要的作用。现有的用于煤矿井下的矿用蓄电池，大多采用铅酸电池，此类电池循环寿命短、比能量低、重量重、体积大、自放电大，并且对环境有一定的污染，不能满足矿用电池长寿命、体积小、重量轻的要求。
实用新型内容
本实用新型提供一种矿用隔爆兼本安型蓄电池电源，其目的在于，克服上述问题，为煤矿井下工作提供安全、体积小及隔爆的电池电源。
一种矿用隔爆兼本安型蓄电池电源，包括充电模块、电池管理模块、充电电池组模块、显示模块和输出模块；充电模块、电池管理模块和输出模块采用防爆电缆依次相连，显示模块和充电电池组均与电池管理模块相连；
其中，所述充电电池组模块至少包括两个充电电池组单元，每个充电电池组单元包括充电电池组和用于采集充电电池组的电压、电流和温度信息的采集模块，充电电池组与采集模块采用电源线连接，充电电池组至少包括两个单体充电电池；采集模块与电池管理模块采用防爆电缆相连；
电池管理模块与外部交流电源采用防爆电缆相连。
所述充电模块、电池管理模块、输出模块及充电电池组外部均设有隔爆箱，隔爆箱的侧面设有接线腔。
所述充电电池组中的充电电池为锂离子蓄电池、超级电容器及电容型锂电池中的一种。
所述电池管理模块包括用于检测充电电池的电压、电流及温度的检测模块和用于控制充电电池充电和放电的控制模块。
所述采集模块与电池管理模块之间以及电池管理模块与显示模块之间均设有通讯电路。
所述通讯电路包括RS485通信线或者RS232通信线，且设有ADM2483隔离芯片。
所述输出模块中设有DC-DC电压转换输出单元，用于输出电压不同的直流电。
有益效果
本实用新型提供了一种矿用隔爆兼本安型蓄电池电源，包括充电模块、电池管理模块、充电电池组、显示模块和输出模块；充电模块、电池管理模块和输出模块采用防爆电缆依次相连，显示模块和充电电池组均与电池管理模块相连；其中，所述充电电池组模块至少包括两个充电电池组单元，每个充电电池组单元包括充电电池组和用于采集充电电池组的电压、电流和温度信息的采集模块，充电电池组与采集模块之间采用电源线连接，充电电池组至少包括两个单体充电电池；采集模块与电池管理模块之间设有防爆电缆，电池管理模块与外部交流电源相连。该电源结构简单，充电电池置于防爆外壳内，充电电池组由多个锂离子蓄电池或电容型锂电池或超级电容器连接组成。由于采用了锂离子蓄电池或电容型锂电池或超级电容器，使得电池寿命延长，并且没有有毒有害物质产生。由于采用了隔爆箱外壳和本安电路，使得电源使用时防爆和安全系数大大提高。
附图说明
图1本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进行详细说明。
如图1所示，一种矿用隔爆兼本安型蓄电池电源，包括充电模块1、电池管理模块2、充电电池组模块7、显示模块3和输出模块4；充电模块1、电池管理模块2和输出模块4采用防爆电缆依次相连，显示模块3和充电电池组模块7均与电池管理模块3相连；
所述充电电池组模块7至少包括两个充电电池组单元，每个充电电池组单元包括充电电池组6和用于采集充电电池组的电压、电流和温度信息的采集模块5，充电电池组6与采集模块5采用电源线连接，充电电池组6包括8个单体容量为50Ah的磷酸铁锂充电电池；采集模块5与电池管理模块2之间设有防爆电缆，电池管理模块2与外部交流电源相连。
所述充电模块、电池管理模块、输出模块及充电电池组均采用隔爆箱设计。
隔爆箱的隔爆结合面采用平面结合面，结合面的宽度、厚度、平面度符合GB3836标准要求，隔爆外壳强度按照1.6Mpa静压试验的强度设计。隔爆外壳主腔与接线腔过线部分采用胶封处理，隔爆外壳接线腔的引入装置采用符合GB3836.1要求的密封圈和压紧螺母，内外接线线材均采用矿用电缆线。
充电模块1的隔爆箱设有127VAC输入端口和29.2V（3.65*8）DC/10A的输出端口，输出模块4的隔爆箱设有24V/10A的输入端口和（3~24）V本安或非本安输出端口，能够为便携式井下仪器提供电源支持，同时也能够为照明和通讯提供长时间的连续电源。
电池管理模块2实时的接收采集模块5的数据，通过电池管理模块2中的检测模块和控制模块实现对电池组中的充电电池的充放电管理。
显示模块3通过包含RS485通信线的通讯电路实时提取采集模块5传输至电池管理模块2的数据，并按1s的刷新频率实时显示，通讯电路设有ADM2483隔离芯片；采集模块采集的数据包括：充电电池组及每个单体充电电池的电压、电流、温度及充电电池充放电状态。
充电过程：煤矿井下127V交流电通过防爆矿用电缆到达电池管理模块，电池管理模块通过对RS485通讯电路接收到采集模块上传的数据进行分析处理后，检测哪组电池需要充电，并将电分布给需要充电的电池组。
放电过程：整个放电过程是通过24V/10A充放电总线提供给电池管理模块。电池管理模块按顺序依次检测电池组，选择放电电池组；通过输出模块输出所需电源，电源电压可以通过输出模块的电压转换模块进行设置，得到3V～24V的直流电源。
电池管理模块中的电路依据GB3836.4和GB3836.8要求进行设计。
Claims (7)
1.一种矿用隔爆兼本安型蓄电池电源，其特征在于，包括充电模块、电池管理模块、充电电池组模块、显示模块和输出模块；充电模块、电池管理模块和输出模块采用防爆电缆依次相连，显示模块和充电电池组均与电池管理模块相连；
其中，所述充电电池组模块至少包括两个充电电池组单元，每个充电电池组单元包括充电电池组和用于采集充电电池组的电压、电流和温度信息的采集模块，充电电池组与采集模块采用电源线连接，充电电池组至少包括两个单体充电电池；采集模块与电池管理模块采用防爆电缆相连；
电池管理模块与外部交流电源采用防爆电缆相连。
2.根据权利要求1所述的矿用隔爆兼本安型蓄电池电源，其特征在于，所述充电模块、电池管理模块、输出模块及充电电池组外部均设有隔爆箱，隔爆箱的侧面设有接线腔。
3.根据权利要求1或2所述的矿用隔爆兼本安型蓄电池电源，其特征在于，所述充电电池组中的充电电池为锂离子蓄电池、超级电容器及电容型锂电池中的一种。
4.根据权利要求3所述的矿用隔爆兼本安型蓄电池电源，其特征在于，所述电池管理模块包括用于检测充电电池的电压、电流及温度的检测模块和用于控制充电电池充电和放电的控制模块。
5.根据权利要求4所述的矿用隔爆兼本安型蓄电池电源，其特征在于，所述采集模块与电池管理模块之间以及电池管理模块与显示模块之间均设有通讯电路。
6.根据权利要求5所述的矿用隔爆兼本安型蓄电池电源，其特征在于，所述通讯电路包括RS485通信线或者RS232通信线，且设有ADM2483隔离芯片。
7.根据权利要求6所述的矿用隔爆兼本安型蓄电池电源，其特征在于，所述输出模块中设有DC-DC电压转换输出单元，用于输出电压不同的直流电。
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|---|---|---|---|---|
| CN109713190A (zh) * | 2019-02-02 | 2019-05-03 | 上海申传电气股份有限公司 | 一种具有两种输出类型的防爆锂电池电源及其工作方法 |
| CN109720219A (zh) * | 2018-12-05 | 2019-05-07 | 中国煤炭科工集团太原研究院有限公司 | 矿用超级电容混合蓄电池动力防爆无轨运输车 |
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