CN212114817U - 矿用电机车防爆锂离子蓄电池控制电路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种矿用电机车防爆锂离子蓄电池控制电路。采用的技术方案是：设有与充电接口和电池组的正负极直接分别相连的输入线，其特征是，还包括电池管理系统,电池管理系统连接有接触器K1和接触器K2，接触器K1常开开关设置在正极输入线上，接触器K2常开开关设置在负极输入线上，电池组的正极和负极输出导线接入开关电源KD，开关电源的引出正负极输出线，正负极输出线同时并联电池管理系统。本实用新型控制电路的作用是将多个独立的防爆锂离子蓄电池电芯安全可靠的并联使用。如果锂离子蓄电池电源出现问题或故障，控制电路能断开与防爆锂离子蓄电池电机车电路的连接，实现防爆锂离子蓄电池电源的安全工作。

Description

矿用电机车防爆锂离子蓄电池控制电路

技术领域

本发明涉及一种矿用电机车防爆锂离子蓄电池控制电路，属于动力电池领域。

背景技术

目前，传统的防爆蓄电池电机车由铅酸蓄电池电源装置提供电源。铅酸蓄电池电源在使用时需要进行72h的初充电，正常使用后的充电过程需要降温、加蒸馏水、调电解液密度等维护工作，对维护要求严格，使用成本较高；使用寿命短，大约500次充放电（使用维护较好的情况下）；电极材料的电能转换效率低约65%；充电中会产生大量的酸水、酸雾和氢气，电池极板和连接头为重金属材料铅，对环境造成污染。由于上述缺点，急需一种高性能的电源替换现有的铅酸电源。近年来随着锂电池极板材料和制造工艺的进步，锂电池的安全性能得到很大的提高，性能较高的锂电池电源将成为替代铅酸电源的首选。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种防爆锂离子蓄电池电机车，实现将多个独立的防爆锂离子蓄电池电源安全可靠的并联使用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

矿用电机车防爆锂离子蓄电池控制电路，设有与充电接口和电池组的正负极直接分别相连的输入线，其特征是，还包括电池管理系统,电池管理系统连接有接触器K1和接触器K2，接触器K1常开开关设置在正极输入线上，接触器K2常开开关设置在负极输入线上，电池组的正极和负极输出导线接入开关电源KD，开关电源的引出正负极输出线，正负极输出线同时并联电池管理系统。

作为优选，正极输入线上输出导线的接入点外测端设有熔断器。

作为优选，正极输出线上设有常开开关K3。

作为优选，电池组由多个电芯并连组成，每个电芯的连接数据导线接入电池管理系统，电池管理系统通过数据导线采集各电芯的电压，正极输出线上设有电流传感器，电流传感器接入电池管理系统。

作为优选，正极输入线上串联有预充电接触器和预充电电阻。

作为优选，电池管理系统还连接有数据接口与外界相连通。

本实用新型控制电路的作用是将多个独立的防爆锂离子蓄电池电芯安全可靠的并联使用。防爆锂离子蓄电池电源使用过程中，如果锂离子蓄电池电源出现问题或故障，控制电路能断开与防爆锂离子蓄电池电机车电路的连接，实现防爆锂离子蓄电池电源的安全工作。本装置适用于巷道内小型牵引机车使用，替代原有铅蓄电池，提高质量能量比。

附图说明

图1是本实用新型的电路连接图，

图2是本实用新型的电芯与电源管理系统之间的连接关系图。

附图标记：

1、充电接口，2、电池组，3、正极输入线，4、负极输入线，5、电池管理系统，6、接触器K1，7、接触器K2，8、开关电源KD，9、正极输出线，10、负极输出线，11、熔断器，12、接触器K1常开开关，13、接触器K2常开开关，14、数据导线，15、常开开关K3，16、电芯，17、电流传感器，18、预充电接触器，19、预充电电阻，20、数据接口，21电池腔、22、控制电路腔，23、接线腔，24、正极接线端，25、负极接线端。

具体实施方式

下面对本发明的具体结构进行进一步的说明：

本实用新型矿用电机车防爆锂离子蓄电池控制电路，结构如图1和图2所示，设有与充电接口1和电池组2的正负极直接分别相连的输入线，其特征是，还包括电池管理系统5,电池管理系统5连接有接触器K1和接触器K2，接触器K1常开开关12设置在正极输入线3上，接触器K2常开开关设置在负极输入线4上，电池组2的正极和负极输出导线接入开关电源KD8，开关电源14的引出正负极输出线，正负极输出线10同时并联电池管理系统5。

正极输入线3上输出导线的接入点外测端设有熔断器11。正极输出线9上设有常开开关K3。

电池组2由多个电芯16并连组成，每个电芯16的连接数据导线接入电池管理系统5，电池管理系统5通过数据导线采集各电芯16的电压，正极输出线9上设有电流传感器17，电流传感器17接入电池管理系统5。

正极输入线3上串联有预充电接触器18和预充电电阻19。电池管理系统5还连接有数据接口20与外界相连通。

本装置为防爆电机车的锂离子蓄电池提供充电目的，电芯为100Ah容量。3到6个电芯分别连接到本控制电路上，控制电路的作用是将多个独立的防爆锂离子蓄电池电芯安全可靠的并联使用。控制电路安装在控制箱中，与防爆锂离子蓄电池电芯之间有电路的连接和控制电路的连接，实现本装置控制电路实现对电芯的充放电。防爆锂离子蓄电池电芯使用过程中，如果电芯出现问题或故障，控制电路采集到电芯的电压电流发生变化，控制电路要断开与防爆锂离子蓄电池电机车电路的连接，实现防爆锂离子蓄电池电芯的安全工作。

为了更好地观察防爆锂离子蓄电池电源的工作状态，可以在电机车驾驶室安装一个防爆显示屏，显示屏与本控制电路的数据接口通过数据线连接，并可通过显示屏的翻页操作显示并联在控制装置控制电路上的多个防爆锂离子蓄电池电源的参数、故障等信息。

为了更好地完成对防爆锂离子蓄电池电源的开关和充放电模式的操作，在防爆显示屏下方安装电源和充放电控制开关。

通过以上的创新使防爆锂离子蓄电池电源在防爆蓄电池电机车上可以高效安全的使用。电机车由锂离子蓄电池电源供电后，使用性能大幅提高，实现了使用免维护，寿命提高到大约2000次充放电，电源的电能转换效率提高到95%。

Claims (6)

1.一种矿用电机车防爆锂离子蓄电池控制电路，设有与充电接口（1）和电池组（2）的正负极直接分别相连的输入线，其特征是，还包括电池管理系统（5）,电池管理系统（5）连接有接触器K1（6）和接触器K2（7），接触器K1常开开关（12）设置在正极输入线（3）上，接触器K2常开开关（13）设置在负极输入线（4）上，电池组（2）的正极和负极输出导线接入开关电源（14）KD（8），开关电源（14）的引出正负极输出线（10），正负极输出线（10）同时并联电池管理系统（5）。

2.根据权利要求1所述的矿用电机车防爆锂离子蓄电池控制电路，其特征是，正极输入线（3）上输出导线的接入点外测端设有熔断器（11）。

3.根据权利要求1所述的矿用电机车防爆锂离子蓄电池控制电路，其特征是，正极输出线（9）上设有常开开关K3（15）。

4.根据权利要求1所述的矿用电机车防爆锂离子蓄电池控制电路，其特征是，电池组（2）由多个电芯（16）并连组成，每个电芯（16）的连接数据导线接入电池管理系统（5），电池管理系统（5）通过数据导线采集各电芯（16）的电压，正极输出线（9）上设有电流传感器（17），电流传感器（17）接入电池管理系统（5）。

5.根据权利要求1所述的矿用电机车防爆锂离子蓄电池控制电路，其特征是，正极输入线（3）上串联有预充电接触器（18）和预充电电阻（19）。

6.根据权利要求1所述的矿用电机车防爆锂离子蓄电池控制电路，其特征是，电池管理系统（5）还连接有数据接口（20）与外界相连通。

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