CN203151176U - 基于stm32矿用隔爆兼本安型不间断直流电源 - Google Patents
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Abstract
一种基于STM32矿用隔爆兼本安型不间断直流电源，涉及电源技术领域，包括核心处理器，核心处理器上分别连接有上位机、通信模块、充电电路、锂电池及放电电路，其中井下127V、220V或660V不同电压等级的交流输入分别经1.5A、5A的保险丝进入隔离变压器隔离降压后，输出30V电压到AC/DC电路，AC/DC电路经DC/DC隔离电路输出稳定的直流电压，此直流电压一路经充电电路对备用锂电池充电，贮存电能，另一路经过由核心处理器控制的转换开关分成两路，一路通过DC/DC稳压模块输出稳定的24V电压到隔爆电路，另一路经直流电机输出12V电压到本安电路，其中核心处理器通过对外电及锂电池放电时的电流电压检测，控制转换开关，智能选择供电模式。
Description
技术领域
本实用新型涉及电源技术领域，具体涉及一种基于STM32矿用隔爆兼本安型不间断直流电源。
背景技术
近几年来，随着科学技术的不断发展和进步，煤矿在逐步向现代化方向发展，煤矿的综合自动化水平也有很大提高，并向着更高的安全性和可靠性方向发展。处于这种发展方向，煤矿井下的监控设备越来越多，而这些设备是不允许断电的，否则无法进行实时监控，增加井下危险系数。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种结构简单，设计新颖的基于STM32矿用隔爆兼本安型不间断直流电源。
本实用新型所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种基于STM32矿用隔爆兼本安型不间断直流电源，包括核心处理器，所述的核心处理器上分别连接有上位机、通信模块、充电电路、锂电池及放电电路，其中井下127V、220V或660V不同电压等级的交流输入分别经1.5A、5A的保险丝进入隔离变压器隔离降压后，输出30V电压到AC/DC电路，AC/DC电路经DC/DC隔离电路输出稳定的直流电压，此直流电压一路经充电电路对备用锂电池充电，贮存电能，另一路经过由核心处理器控制的转换开关分成两路，一路通过DC/DC稳压模块输出稳定的24V电压到隔爆电路，另一路经直流电机输出12V电压到本安电路，其中核心处理器通过对外电及锂电池放电时的电流电压检测，控制转换开关，智能选择供电模式。
所述的核心处理器采用STM32芯片。
本实用新型的有益效果是：本实用新型用STM32芯片实现数字控制，使用锂电池作为后备电源，输入交流660V/127V，输出12V本安以及24V隔爆直流电源，锂电池能持续2小时的供电，可靠性高，能满足绝大多数的设备的供电要求，可以应用于各种需要防爆以及本安的场合。
附图说明
图1为本实用新型原理框图；
图2为本实用新型隔爆型电路流程图；
图3为本实用新型本安型电路流程图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
如图1所示，一种基于STM32矿用隔爆兼本安型不间断直流电源，包括STM32芯片，STM32芯片上分别连接有上位机、通信模块、充电电路、锂电池及放电电路，其中井下127V、220V或660V不同电压等级的交流输入分别经1.5A、5A的保险丝进入隔离变压器隔离降压后，输出30V电压到AC/DC电路，AC/DC电路经DC/DC隔离电路输出稳定的直流电压，此直流电压一路经充电电路对备用锂电池充电，贮存电能，另一路经过由核心处理器控制的转换开关分成两路，一路通过DC/DC稳压模块输出稳定的24V电压到隔爆电路，另一路经直流电机输出12V电压到本安电路，其中STM32芯片通过对外电及锂电池放电时的电流电压检测，控制转换开关，智能选择供电模式。
在实现保护设备及对外输出稳定的隔爆和本安电源功能方面，监控由外部供电或锂电池供电时电路中的电压和电流，严格控制对外部输出的隔爆和本安电压，达到保护自身及外部设备的目的；在锂电池充电及保护中，时刻监测充电电路中电流及电压的变化，通过采样信号进行分析比较，产生PWM信号控制MOS管的通断，来实现对锂电池的充电电压和电流大小的控制，使其能在恒压恒流电路中完成安全快速的充电；在锂电池放电的过放保护电路中，监测锂电池两端的电压，当电压低于20V时，输出控制信号给继电器，切断锂电池供电电路，达到很好的保护锂电池过放的目的。
如图2所示，在接上外电时，输入电压经过变压器将电压降低后，由AC/DC电路输出30V左右直流电；在向本安及隔爆部分输入电压及电流前，通过采样电路两端电压及电路中的电流，由STM32控制系统进行分析，当外电高于30V时，STM32会控制转换开关，自动切换到锂电池供电，断开外电；其次，由于锂电池放电时可能存在不稳定性，放电的电流可能会过大，这对外部设备及锂电池本身有损害，所以此时，STM32控制系统会控制转换开关，自动切断锂电池放电电路，从而很好的保护了外部设备和锂电池。在隔爆电路输出端我们还加了一个DC/DC稳压模块，确保24V隔爆电源输出的稳定性。
如图3所示，其中井下127V、220V或660V不同电压等级的交流输入分别经1.5A、5A的保险丝进入隔离变压器隔离降压后，输出30V电压到AC/DC电路，AC/DC电路经DC/DC隔离电路输出稳定的直流电压，经两级过流过压保护环节得到稳定的12V电源输出到本安电路。
本实用新型以STM32芯片为核心实现智能控制的矿用隔爆兼本安型直流不间断电源（UPS）供应系统。该系统主要有以下几个特点：1）设备既可以输出24V的隔爆型电源，又可以输出12V的本安型电源；2）当有外电时，由外电经过开关电源向设备提供直流电，并对锂电池充电；3）当外电出现故障时，及时切换到锂电池供电模式，保证设备不间断的正常运转；4）具有过压保护功能；5）过流保护功能；6）锂电池欠压保护功能；7）PWM波智能控制充电。
正是因为STM32芯片具有很快的运算速度和强大的处理能力，本实用新型采用其作为主控芯片，实时监测电压电流信号，并对锂电池充电以及外电和后备电源之间的切换做出相应的动作，实现直流不间断电源的供应，很大程度上保证了系统的可靠性和快速性。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (2)
1.一种基于STM32矿用隔爆兼本安型不间断直流电源，其特征在于：包括核心处理器，所述的核心处理器上分别连接有上位机、通信模块、充电电路、锂电池及放电电路，其中井下127V、220V或660V不同电压等级的交流输入分别经1.5A、5A的保险丝进入隔离变压器隔离降压后，输出30V电压到AC/DC电路，AC/DC电路经DC/DC隔离电路输出稳定的直流电压，此直流电压一路经充电电路对备用锂电池充电，贮存电能，另一路经过由核心处理器控制的转换开关分成两路，一路通过DC/DC稳压模块输出稳定的24V电压到隔爆电路，另一路经直流电机输出12V电压到本安电路，其中核心处理器通过对外电及锂电池放电时的电流电压检测，控制转换开关，智能选择供电模式。
2.根据权利要求1所述的基于STM32矿用隔爆兼本安型不间断直流电源，其特征在于：所述的核心处理器采用STM32芯片。
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| CN 201320140032 CN203151176U (zh) | 2013-03-26 | 2013-03-26 | 基于stm32矿用隔爆兼本安型不间断直流电源 |
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| CN 201320140032 CN203151176U (zh) | 2013-03-26 | 2013-03-26 | 基于stm32矿用隔爆兼本安型不间断直流电源 |
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN104112877A (zh) * | 2014-06-25 | 2014-10-22 | 许继电气股份有限公司 | 一种锂电池组维护与性能检测装置 |
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