CN218162209U - 一种矿用隔爆兼本安型锂离子蓄电池电源 - Google Patents

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庞静
赵淑玲
崔亚锋
王金斌
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Abstract

本实用新型提供了一种矿用隔爆兼本安型锂离子蓄电池电源,包括电源防爆箱,电源防爆箱内设置有电池腔、电气腔和显示屏本安腔;电池腔内设置有若干蓄电池,电气腔内设置有与蓄电池连接的电流控制系统,显示屏本安腔内设置有用于显示电池信息的显示系统,电流控制系统与显示系统连接,电流控制系统包括与蓄电池连接的BMS电池管理系统、与BMS电池管理系统连接的充电模块、与充电模块连接的输入变压器和整流模块,输入变压器与输入控制端连接。本实用新型提供的矿用隔爆本安型锂离子蓄电池电源,可以输出多种不同等级的输出电压,能够应用于需要不同电压的多种设备,而且安装方便,工作稳定性高。

Description

一种矿用隔爆兼本安型锂离子蓄电池电源
技术领域
本实用新型涉及矿用隔爆电源技术领域,具体涉及一种矿用隔爆兼本安型锂离子蓄电池电源。
背景技术
随着煤炭工业发展和煤矿装备的进步,煤矿井下电力监控系统、检测通信系统、紧急避险设施对防爆电源的容量要求越来越高,目前,现有的隔爆兼本安型锂离子蓄电池电源输出电压等级单一,不能同时应用于多种电压等级需求不同的设备,煤矿井下若需要其他的电压等级,往往需要再外加一个电控箱才可以实现,但是这样就增加了成本,而且多个电控箱也不便于携带,维护起来也不方便,因此需要一种能够应用于多种电压不同的设备的电源,本实用新型针对这一技术问题进行解决。
实用新型内容
本实用新型提供了一种矿用隔爆本安型锂离子蓄电池电源,可以输出多种不同等级的输出电压,能够应用于需要不同电压的多种设备,而且安装方便,工作稳定性高。
一种矿用隔爆兼本安型锂离子蓄电池电源,包括电源防爆箱,所述电源防爆箱内设置有电池腔、电气腔和显示屏本安腔;所述电池腔内设置有若干蓄电池,所述电气腔内设置有与所述蓄电池连接的电流控制系统,所述显示屏本安腔内设置有用于显示电池信息的显示系统,所述电流控制系统与所述显示系统连接。
进一步的,所述电流控制系统包括与所述蓄电池连接的BMS电池管理系统、与所述BMS电池管理系统连接的充电模块、与所述充电模块连接的输入变压器和整流模块,所述输入变压器与输入控制端连接;
所述整流模块与用于输出直流电压的输出控制端一连接,所述整流模块和所述输出控制端一之间还接入有逆变器,所述逆变器与输出变压器连接,所述输出变压器与用于输出交流电压的输出控制端二连接。
进一步的,所述BMS电池管理系统与放电控制模块连接,所述放电控制模块接在所述整流模块和所述输出控制端一之间。
进一步的,所述显示系统包括本安显示屏、与所述本安显示屏连接的本安电源和PLC控制系统,所述本安电源通过电源线与所述BMS电池管理系统连接,所述BMS电池管理系统通过通讯线与所述本安显示屏连接。
进一步的,若干所述蓄电池串联连接,可以根据实际情况,选用不同节蓄电池。
进一步的,所述蓄电池为磷酸铁锂电池。
本实用新型的技术效果如下:
(1)本设备能够通过整流模块将交流电转变为直流电,使直流电从输出控制端一输出,还能够通过逆变器,将部分直流电转化为交流电,使交流电从输出控制端二输出,使得本装置能够具备同时输出交流电和直流电的效果;
(2)本设备能够通过逆变器和输出变压器的作用,将额定输出电压进行变换,从而输出多种不同程度的交流电压,能够同时为多个额定电压不同的用电设备提供电量,使得在工作过程中,无需为设备准备多种电压不同的电源,使用方便,而且无需采购多种电源,降低了电源的采购成本;
(3)本设备中的电池腔、电气腔和显示屏本安腔均设置在同一电源防爆箱内,不仅便于携带,而且安装方便、线路整洁。
附图说明
图1为本实用新型中实施例1的电路图。
图2为本实用新型中实施例2的电路图。
其中,附图标记为:1、电池腔;2、电气腔;3、显示屏本安腔;4、蓄电池;5、BMS电池管理系统;6、输入控制端;7、输入变压器;8、充电模块;9、整流模块;10、输出控制端一;11、逆变器;12、放电控制模块;13、输出变压器;14、输出控制端二;15、PLC控制系统;16、本安显示屏;17、本安电源。
具体实施方式
下面将结合具体的实施例及附图,对本实用新型的原理做进一步的说明。
实施例1
参见图1,一种矿用隔爆兼本安型锂离子蓄电池电源,包括电源防爆箱,电源防爆箱内设置有电池腔1、电气腔2和显示屏本安腔3;电池腔1内设置有若干蓄电池4,电气腔2内设置有与蓄电池4连接的电流控制系统,显示屏本安腔3内设置有用于显示电池信息的显示系统,电流控制系统与显示系统连接。
进一步的,电流控制系统包括与蓄电池4连接的BMS电池管理系统5、与BMS电池管理系统5连接的充电模块8、与充电模块8连接的输入变压器7和整流模块9,输入变压器7与输入控制端6连接;
整流模块9与用于输出直流电压的输出控制端一10连接,整流模块9和输出控制端一10之间还接入有逆变器11,逆变器11与输出变压器13连接,输出变压器13与用于输出直流电压的输出控制端二14连接,使本设备既可以输出直流电压,又可以输出交流电压。
电气腔2内设有的BMS电池管理系统5能够用于管理蓄电池4的运行状态,管理蓄电池4充放电的状态。
进一步的,BMS电池管理系统5与放电控制模块12连接,放电控制模块12接在整流模块9和输出控制端一10之间。
进一步的,显示系统包括本安显示屏16、与本安显示屏16连接的本安电源17和PLC控制系统15,本安电源17通过电源线与BMS电池管理系统5连接,BMS电池管理系统5通过通讯线与本安显示屏16连接,本安显示屏16用于显示蓄电池4的电压、温度、电压等信息,电气腔2内设置的PLC控制系统15,用于管理输入电压和输出电压的状态。
进一步的,若干蓄电池4串联连接。
进一步的,蓄电池4为磷酸铁锂电池。
本实用新型的工作原理如下:
蓄电池4用于提供电力,BMS电池管理系统5能够管理蓄电池4充放电的状态,且BMS电池管理系统5的输出正负极会为本安电源17提供工作电压,从而使与本安电源17连接的本安显示屏16正常工作,本安显示屏16能显示蓄电池4的电压和温度、显示蓄电池4的均衡状态、显示当前和历史告警信息、电压输入输出和控制等信息,工作人员可以操控PLC控制系统,管理输入电压和输出电压的状态;
BMS电池管理系统5连接的充电模块8为备用电源,当蓄电池4没电时,充电模块8会起到备用应急的作用;
外界的交流电流会从输入控制端6输入,经过输入变压器7后被整流模块9转为直流电,BMS电池管理系统5会通过放电控制模块12来控制整流模块9输出电路的通断,部分直流电会通过输出控制端一10输出,部分直流电会在逆变器11的作用下转为交流电,并在输出变压器13的作用下得到不同等级的交流电压,之后从输出控制端二14输出。
本实施例中的各个部件均设置在电源防爆箱内,实现了一体化,便于在工作场景中的应用。
实施例2
参见图2,在实施例1的基础上,本方案还提供了另外一种实施例,为110V矿用隔爆兼本安型锂离子蓄电池4电源,本实施例中的电池腔1内设有34节3.2V/60Ah的磷酸铁锂蓄电池4,电源的正、负极和通讯线分别通过防爆端子穿过腔体,并与电气腔2的BMS电池管理系统5相连,BMS电池管理系统5的输出正、负极电源为其提供工作电压。
本实施例的具体工作过程如下:
本方案的额定输出电压范围是DC 95.2V~119V,该直流电源通过不同的DC-DC模块变换,可以输出不同等级的直流电压,直流输出路数可达24路;该输出直流电源经过一个4KVA的逆变器11,再经过变压器,可以得到不同等级的交流电压输出,本实施例的交流输出电压为AC1140/660/380/220/127/36V。
本实施例中的本安显示屏16采用10寸本安彩色显示屏,用于显示每一节磷酸铁锂电池的电压和温度、显示电池均衡状态、显示当前和历史告警信息、电压输入输出和控制等信息。
BMS电池管理系统5具有单体电池过充电压保护功能,充电截止电压不超过3.5V;具有单体电池过充电压保护失效检测功能,保护失效电压不超过3.6V;还具有单体电池过放电压保护功能,放电截止电压不低于2.75V;具有单体电池过放电压保护失效检测功能,保护失效电压不低于2.45V;还具有充电过流保护功能,最大充电电流不超过0.5C;具有放电过流保护功能,具有输出短路保护功能,还应具有温度保护功能和充电均衡功能,并且具有电池信息采集线开路保护功能,具备低温禁止充电功能,具备严重过放电后不允许充电功能;以上每个功能有故障时,本安显示屏16都有报警提示,直到故障解除。
本实施例的输入电压为AC1140V/660V/380V可选,额定输出电压为DC95.2V-119V,通过逆变器11变换后可以输出AC36V、AC127V、AC220V、AC380V、AC660V和AC1140V,多种不同等级的输出电压能够为应急照明、监测通信、5G设等提供了大容量后备电源。
上述实施例仅为本实用新型的优选实施例,本领域专业技术人员可以在不付出创造性劳动的前提下,从上述实施例得到其他的实施例,故本申请保护的范围不仅为上述实施例,而是保护与本方案的原理和特征相一致的范围。

Claims (6)

1.一种矿用隔爆兼本安型锂离子蓄电池电源,其特征在于,包括电源防爆箱,所述电源防爆箱内设置有电池腔(1)、电气腔(2)和显示屏本安腔(3);所述电池腔(1)内设置有若干蓄电池(4),所述电气腔(2)内设置有与所述蓄电池(4)连接的电流控制系统,所述显示屏本安腔(3)内设置有用于显示电池信息的显示系统,所述电流控制系统与所述显示系统连接。
2.根据权利要求1所述的矿用隔爆兼本安型锂离子蓄电池电源,其特征在于,所述电流控制系统包括与所述蓄电池(4)连接的BMS电池管理系统(5)、与所述BMS电池管理系统(5)连接的充电模块(8)、与所述充电模块(8)连接的输入变压器(7)和整流模块(9),所述输入变压器(7)与输入控制端(6)连接;
所述整流模块(9)与用于输出直流电压的输出控制端一(10)连接,所述整流模块(9)和所述输出控制端一(10)之间还接入有逆变器(11),所述逆变器(11)与输出变压器(13)连接,所述输出变压器(13)与用于输出交流电压的输出控制端二(14)连接。
3.根据权利要求2所述的矿用隔爆兼本安型锂离子蓄电池电源,其特征在于,所述BMS电池管理系统(5)与放电控制模块(12)连接,所述放电控制模块(12)接在所述整流模块(9)和所述输出控制端一(10)之间。
4.根据权利要求3所述的矿用隔爆兼本安型锂离子蓄电池电源,其特征在于,所述显示系统包括本安显示屏(16)、与所述本安显示屏(16)连接的本安电源(17)和PLC控制系统(15),所述本安电源(17)通过电源线与所述BMS电池管理系统(5)连接,所述BMS电池管理系统(5)通过通讯线与所述本安显示屏(16)连接。
5.根据权利要求1所述的矿用隔爆兼本安型锂离子蓄电池电源,其特征在于,若干所述蓄电池(4)串联连接。
6.根据权利要求1所述的矿用隔爆兼本安型锂离子蓄电池电源,其特征在于,所述蓄电池(4)为磷酸铁锂电池。
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