LU504388B1 - Lithium battery safety protection system for underground coal mining equipment - Google Patents

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LU504388B1
LU504388B1 LU504388A LU504388A LU504388B1 LU 504388 B1 LU504388 B1 LU 504388B1 LU 504388 A LU504388 A LU 504388A LU 504388 A LU504388 A LU 504388A LU 504388 B1 LU504388 B1 LU 504388B1
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lithium battery
circuit
operational amplifier
amplifier chip
dual operational
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LU504388A
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Yongyuan Li
Zongchao Wang
Shuping Fu
Xingen Ma
Qi Jiang
Qingquan Zhao
Rui Cao
Dalong Wang
Fulong Sun
Wenbin Zhou
Bin Wu
Feng Cai
Original Assignee
Yunnan Diandong Yuwang Energy Co Ltd
Univ Anhui Sci & Technology
Huaneng Coal Tech Research Co Ltd
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Claims (7)

BL-5694 LU504388 Patentansprüche
1. Lithtumbatterie-Sicherheitsschutzsystem für unterirdische Kohlebergbaugeräte, umfassend ein Überentladungs- und Uberladungsiiberwachungsmodul, ein Kurzschlussüberwachungsmodul, ein Logikbeurteilungs- und Antriebsmodul, dadurch gekennzeichnet, dass das Überentladungs- und Überladungsüberwachungsmodul einen ersten Doppeloperationsverstärkerchip und zwei Partialspannungsschaltungen umfasst, wobei die zwei Partialspannungsschaltungen jeweils zwischen der positiven Elektrode und der negativen Elektrode der Lithiumbatterie verbunden sind, wobei der erste Doppeloperationsverstärkerchip eine Spannung abtastet, wenn die Lithiumbatterie durch die erste Partialspannungsschaltung geladen wird, wobei der erste Doppeloperationsverstärkerchip eine Spannung abtastet, wenn die Lithiumbatterie durch die zweite Partialspannungsschaltung entladen wird; Wenn die Abtastspannung beim Laden der Lithiumbatterie größer als die Ladeendspannung ist, ist die Spannung, die von dem ersten Doppeloperationsverstärkerchip von der ersten Partialspannungsschaltung abgetastet wird, größer als die Referenzspannung des ersten Doppeloperationsverstärkerchips, so dass ein Ausgangsfuß des ersten Doppeloperationsverstärkerchips ein Überladeausgangssignal mit niedrigem Pegel an das Logikbeurteilungs- und Antriebsmodul ausgibt; Wenn die Abtastspannung beim Entladen der Lithiumbatterie niedriger als die Entladungsabschaltspannung ist, ist die Spannung, die von dem ersten Doppeloperationsverstärkerchip von der zweiten Partialspannungsschaltung abgetastet wird, kleiner als die Referenzspannung des ersten Doppeloperationsverstärkerchips, so dass der andere Ausgangsfuß des ersten Doppeloperationsverstärkerchips ein Überentladeausgangssignal mit niedrigem Pegel an das Logikbeurteilungs- und Antriebsmodul ausgibt; das Kurzschlussüberwachungsmodul einen zweiten Doppeloperationsverstärkerchip, einen Leistungswiderstand und eine dritte Partialspannungsschaltung umfasst, wobei der Leistungswiderstand mit einer Schleife verbunden ist, die aus einer Lithiumbatterie und einer Last besteht, wobei der Leistungswiderstand parallel zu der dritten Partialspannungsschaltung geschaltet ist, um eine Shunt-Schaltung zu bilden, wobei der zweite Doppeloperationsverstärkerchip eine Spannung durch die dritte Partialspannungsschaltung abtast; Wenn die Schleife, die durch die Lithiumbatterie und die Last gebildet wird, ]
BL-5694 überstrômt oder unterbrochen wird, nehmen der Strom des Leistungswiderstandszweigs in LUS04588 der Shunt-Schaltung und der Strom in dem Zweig, der durch die dritte Partialspannungsschaltung gebildet wird, zu; Zu diesem Zeitpunkt ist die Spannung, die von dem zweiten Doppeloperationsverstärkerchip von der dritten Partialspannungsschaltung abgetastet wird, grôBer als die Referenzspannung des Doppeloperationsverstärkerchips, so dass ein AusgangsfuB des zweiten Doppeloperationsverstärkerchips ein Uberstrom- /Kurzschlussausgangssignal mit niedrigem Pegel an das Logikbeurteilungs- und Antriebsmodul ausgibt; das Logikbeurteilungs- und Antriebsmodul zwei MOS-Schaltrôhren und vier Transistoren umfasst, wobei die zwei MOS-Schaltrôhren durch die Quelle und den Drain in umgekehrter Reihe geschaltet und dann mit einer Elektrode und einer Last der Lithiumbatterie verbunden sind, wobei das Gate der zwei MOS-Schaltrôhren eins nach dem anderen mit den Kollektoren der zwei Transistoren verbunden ist, wobei die Quellen der zwei Transistoren, die mit der MOS-Schaltrôhre verbunden sind, jeweils mit einer anderen Elektrode der Lithiumbatterie und der Last verbunden sind, wobei die Basis der zwei Transistoren, die mit der MOS- Schaltrôhre verbunden sind, eins nach dem anderen mit den Kollektoren der verbleibenden zwei Transistoren verbunden ist, wobei die Emitter der verbleibenden zwei Transistoren mit einem umgekehrten Reihenzweig verbunden sind, der aus zwei MOS-Schaltrôhren besteht, und einer Elektrode, die einer Lithiumbatterie entspricht, wobei die Basis eines der verbleibenden zwei Transistoren mit dem Ausgangsful zum Ausgeben des Uberladeausgangssignals des ersten ~~ Doppeloperationsverstirkerchips in dem Uberentladungs- und Uberladungsiiberwachungsmodul verbunden ist, wobei die Basis eines anderen Transistors mit dem Ausgang eines NAND-Gates verbunden ist, wobei der Eingang eines NAND-Gates mit dem AusgangsfuB zum Ausgeben des Uberladeausgangssignals des ersten Doppeloperationsverstärkerchips in dem Uberentladungs- und Überladungsüberwachungsmodul verbunden ist, wobei der andere Eingang eines NAND- Gates mit dem AusgangsfuB zum Ausgeben des Uberstrom-/Kurzschlussausgangssignals des zweiten Doppeloperationsverstärkerchips in dem Kurzschlussüberwachungsmodul verbunden ist; Wenn eine Uberladung auftritt, befinden sich der Transistor, der dem Uberladeausgangssignal entspricht, und der Transistor, der mit dem Kollektor verbunden ist, in einem Abschaltzustand, so dass die entsprechende MOS-Schaltrôhre zu diesem Zeitpunkt ausgeschaltet ist und die Lithiumbatterie nicht geladen werden kann; Wenn eine Uberentladung oder ein Uberstrom/Kurzschluss auftritt, befinden sich der Transistor, der dem 2
BL-5694 NAND-Gate entspricht, und der Transistor, der mit dem Kollektor des Transistors verbunden LU504388 ist, in einem Abschaltzustand, so dass die entsprechende andere MOS-Schaltrôhre zu diesem Zeitpunkt ausgeschaltet ist und der Lithiumbatteriepack nicht entladen werden kann.
2. Lithiumbatterie-Sicherheitsschutzsystem für unterirdische Kohlebergbaugeräte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede einzelne Lithiumbatterie jeweils mit einem Uberentladungs- und UÜberladungsüberwachungsmodul ausgestattet ist, so dass eine Reihenstruktur, die aus einer Vielzahl von Lithiumbatterien besteht, ein Kurzschlussüberwachungsmodul teilt, wenn die Lithiumbatterie durch eine Vielzahl von Lithiumbatterien in Reihe betrieben wird.
3. Lithiumbatterie-Sicherheitsschutzsystem für unterirdische Kohlebergbaugeräte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Doppeloperationsverstärkerchip in dem Uberentladungs- und Uberladungsiiberwachungsmodul und der zweite Doppeloperationsverstärkerchip in dem Kurzschlussüberwachungsmodul von einer Lithiumbatterie betrieben werden.
4 Lithiumbatterie-Sicherheitsschutzsystem für unterirdische Kohlebergbaugeräte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Uberentladungs- und Uberladungsiiberwachungsmodul auch eine Hystereseentladungsschutzschaltung umfasst, wobei ein Ende der Hystereseentladungsschutzschaltung mit dem Ausgangsfull zum Ausgeben des Uberladeausgangssignals des ersten Doppeloperationsverstärkerchips verbunden ist, wobei das andere Ende der Hystereseentladungsschutzschaltung mit der ersten Partialspannungsschaltung verbunden ist.
5. Lithiumbatterie-Sicherheitsschutzsystem für unterirdische Kohlebergbaugeräte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Widerstandswerte des Leistungswiderstands und der dritten Partialspannungsschaltung in dem Kurzschlussüberwachungsmodul so eingestellt wird, dass der von der Lithiumbatterie an die Last abgegebene Strom festgelegt wird.
6. Lithiumbatterie-Sicherheitsschutzsystem für unterirdische Kohlebergbaugeräte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die entsprechende MOS-Schaltröhre in dem Logikbeurteilungs- und Antriebsmodul ausgeschaltet ist, so dass die Lithiumbatterie nicht geladen werden kann und die Lithiumbatterie zu diesem Zeitpunkt durch die MOS- Schaltröhre entladen werden kann, wenn eine Überladung auftritt. 3
BL-5694
7. Lithiumbatterie-Sicherheitsschutzsystem für unterirdische Kohlebergbaugeräte nach LUS04588 Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die entsprechende MOS-Schaltrôhre in dem Logikbeurteilungs- und Antriebsmodul ausgeschaltet ist, so dass die Lithiumbatterie nicht entladen werden kann und die Lithiumbatterie zu diesem Zeitpunkt durch die MOS- Schaltrôhre geladen werden kann, wenn eine Uberentladung oder ein Uberstrom/Kurzschluss auftritt. 4
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