一种矿灯充电柜电磁锁不间断供电装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种矿灯充电柜电磁锁不间断供电装置，属于电源【技术领域】，解决现有矿灯充电柜在外接电源供电不正常时，无法开启电磁锁的问题。一种矿灯充电柜电磁锁不间断供电装置，包括与灯位线路连接的电磁锁；其中还包括蓄电池、蓄电池充电线路、电源转换板和电源；所述的电源通过电源转换板和蓄电池充电线路与蓄电池连接，并对蓄电池进行充电；所述的蓄电池通过蓄电池充电线路和电源转换板与灯位线路连接，并对灯位线路进行供电；所述的蓄电池充电线路上安装有红外发射接收对管，用于控制蓄电池充电线路和灯位线路的连通。本实用新型在外接电源供电不正常时，能够及时高效的给柜门灯位线路板供电，有效解决了充电柜在无外接电源时的应急开锁问题。
【专利说明】一种矿灯充电柜电磁锁不间断供电装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电源【技术领域】，涉及一种矿灯充电柜电磁锁不间断供电装置。
【背景技术】
[0002]矿灯充电柜是一种用于给煤矿矿灯充电的装置，可显著提高矿工存取矿灯的效率。但是现有的矿灯充电柜存在以下缺陷:一是由于使用的电磁锁，属于电控吸合锁具，只有当充电柜外接电源供电正常时，该锁具才能开启，因此，当没有外接电源或者停电时，矿工无法开启存放矿灯的柜门的电磁锁，进而无法存取矿灯；二是在安装现有的矿灯充电柜时，由于安装充电柜前期还未接好电源线而无法开启柜门，需要开启一定数量的柜门，这也给安装带来不便。
[0003]为了克服现有矿灯充电柜存在的上述缺陷，有必要研制一种新型的矿灯充电柜。
【发明内容】
[0004]本实用新型是为了解决现有矿灯充电柜在外接电源供电不正常时，无法开启电磁锁的问题，而提供了一种矿灯充电柜电磁锁不间断供电装置。
[0005]本实用新型为解决上述技术问题而采用的技术方案如下:
[0006]一种矿灯充电柜电磁锁不间断供电装置，包括与灯位线路连接的电磁锁；其中还包括蓄电池、蓄电池充电线路、电源转换板和电源；所述的电源通过电源转换板和蓄电池充电线路与蓄电池连接，并对蓄电池进行充电；所述的蓄电池通过蓄电池充电线路和电源转换板与灯位线路连接，并对灯位线路进行供电；所述的蓄电池充电线路上安装有红外发射接收对管，用于控制蓄电池充电线路和灯位线路的连通。
[0007]进一步地，所述的灯位线路的数量为I个以上，电磁锁的数量与灯位线路的数量相同。
[0008]所述的蓄电池充电线路包括电子切换开关模块、升降压充电模块、稳压模块、控制器及其外围电路，其中所述的电子切换开关模块受控制器的控制，用于连通灯位线路，提供电源，所述的升降压充电模块受控制器的控制，用于给蓄电池充电。
[0009]所述的红外发射接收对管由红外发射电路控制，所述的红外发射电路包括一个电阻与红外发射二极管，其中直流电源的正极通过电阻与红外发射二极管的正极连接，红外发射二极管的负极与控制器U2连接。
[0010]所述的使用的蓄电池为铅酸蓄电池、锂离子蓄电池。
[0011]矿灯充电柜在无外接电源并需要开启电磁锁时，人通过阻挡蓄电池充电线路上的红外发射接收对管，使蓄电池充电线路板通过切换其上的电子开关，将蓄电池的电能传输给电源转接板，进而给灯位线路板提供电能，供使用人员开启对应的电磁锁。为了有效延长了蓄电池供电时间，以保证长时间的使用，每次蓄电池只给灯位线路板供电一定的时间，供电时间满后，电磁锁自动关闭，需要再次开启柜门时，只需再次阻挡一下该红外发射接收对管即可。另外，为提高蓄电池电能的利用效率，有效延长电磁锁应急供电时间，在无外接电源时通过电路设计，蓄电池只给灯位线路板的稳压控制部分和电磁锁控制部分供电。
[0012]矿灯充电柜在有外接电源时，该电源通过蓄电池充电线路板给蓄电池补充充电，待蓄电池充满电后，蓄电池充电线路板自动切断充电回路，以保证电池的安全。
[0013]本实用新型通过上述方法，实现了矿灯充电柜在无外接电源或外接电源供电不正常时，能够及时高效的给柜门灯位线路板供电，方便开启电磁锁的目的，有效解决了矿灯充电柜电磁锁在无外接电源或外接电源供电不正常时的应急开锁问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的结构示意图；
[0015]图2为蓄电池充电线路的电路原理图；
[0016]图3为电源转接板的电路原理图；
[0017]图4为灯位线路的电磁锁供电部分的电路原理图；
[0018]图中:1-蓄电池、2-蓄电池充电线路、3-电源转接板、4-灯位线路板、5-电磁锁、6-电源。
【具体实施方式】
[0019]以下结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0020]如图1所示的一种矿灯充电柜电磁锁不间断供电装置，包括与灯位线路连接的电磁锁；其中还包括蓄电池、蓄电池充电线路、电源转换板和电源；所述的电源通过电源转换板和蓄电池充电线路与蓄电池连接，并对蓄电池进行充电；所述的蓄电池通过蓄电池充电线路和电源转换板与灯位线路连接，并对灯位线路进行供电；所述的蓄电池充电线路上安装有红外发射接收对管，用于控制蓄电池充电线路和灯位线路的连通。
[0021 ] 其中使用的蓄电池为铅酸蓄电池或者锂离子蓄电池。
[0022]蓄电池充电线路的电路原理图如图2所示，包括电子切换开关模块Ml、升降压充电模块M2、稳压模块M3、控制器U2及其外围电路，其中所述的电子切换开关模块Ml受控制器U2的控制，用于连通灯位线路，提供电源，所述的升降压充电模块M2受控制器U2的控制，用于给蓄电池充；具体为Jl为与图1中电源转接板3的连接端口 Jl的I脚通过保险丝F1、二极管Dl后给模块Ml、M2提供12V电源；保险丝Fl的输出端通过电阻Rl、R2分压后，经过电容C3滤波，稳压二极管D4限压后输出给该线路板的控制器U2的Pl.2脚，同时通过电阻R27的限流后接到发光二极管LED2上，用于指示开关电源电压；M1为不间断电源电子开关；Ml的6脚与蓄电池接口 J2的I脚相连；5脚输入一个+5V的工作电压，4脚与控制器U2的P3.4相连，3脚接地，I脚通过保险丝F2与Jl的3脚相连；M2的8脚接地，9、10、11、12脚分别与控制器U2的P3.7、Ρ3.5、Ρ1.0、Ρ1.I相连；15脚输入一个+6.5V的工作电压；13、14脚与蓄电池接口 J2连接；保险丝Fl的输出端通过二极管DlO与继电器Κ2的I脚相连，同时通过R38、R39分压后输入给运算放大器U3B的5脚，并与继电器Κ2的4脚和二极管Dll的负极相连，J2的I脚通过二极管D9后与继电器Κ2的2脚相连；继电器的5脚与二极管Dll的正极、三极管QlO的集电极相连；运算放大器U3B的输出脚7脚通过电阻R40与三极管QlO的基极相连；运算放大器U3B的6脚通过电阻R36接到+5V的标准电压上；继电器Κ2的3脚与M3的17脚相连，M3的16脚接地，18脚输出标准的5V直流电压，19脚输出6.5V的直流电压供系统使用；5V电源通过电阻R18加到红外接收二极管LE_R的负极与运放U5A的3脚，LE_R的正极接地，运放U5A的8脚接6.5V的工作电压，4脚接地，I脚通过电阻R35限流后并经稳压二极管D14稳压后与控制器U2的P3.2相连；6.5V的工作电压经过电阻R33、R34分压后，接到运放U5A的2脚；控制器U2的Pl.7、Pl.6、Pl.5脚分别通过电阻R20、R21、R22后与发光二极管LED5、LED6、LED7连接；+5V电源通过电阻R19后接到红外发射二极管LE_T的正极，LE_T的负极与控制器U2的7脚相连。
[0023]电源转接板的电路原理如图3所示，Jll为与开关电源6的接口，Jll的I脚连接开关电源输出端的正极，Jll的2脚连接开关电源输出端的负极；J12为与蓄电池充电线路板的连接端口，J13为与灯位线路板的连接端口 ；J11的I脚与J12的I脚连接，并通过保险丝Fll后与J13的3脚连接Jll的2脚通过分流器与J12的2脚、J13的2脚相连，并将J12的2脚电位定义为系统的电源地；J12的3脚与蓄电池的正极连接，并通过保险丝F12与J13的I脚连接，该引脚给灯位线路板提供备用电源；J13的3脚、I脚分别通过限流电阻ROU R02与发光二极管LED11、LED12的正极相连，该两个LED分别用于指示开关电源供电和备用电源供电。
[0024]灯位线路板的供电部分电路原理如图4所示，J14为与电源转接板J13的连接接口，J15为与电磁锁的接口 ； J14的I脚在电气上与开关电源正极连接，2脚与系统地连接，3脚与备用电源输出端连接J14的3脚一路给矿灯充电电路供电，另一路与二极管D08的正极连接，J14的I脚与二极管D09的正极连接；D08的负极和D09的负极与DOlO的正极、电磁锁接头J15的2脚、DOll的负极、R36的一端相连；D010的负极与电解电容COlO的正极、稳压芯片U08的正极相连；U08的3脚与电解电容COll的正极、电感L02的一端连接；电感L02的另一端与电解电容C012的正极连接。J15的I脚与DOll的正极、MOS管Q21的D端连接，R36的另一端与三极管Q22的集电极、稳压二极管D012的负极，MOS管Q21的栅极G连接；三级管Q22的基极通过电阻R021与该灯位线路板的控制器的P4.5引脚连接；M0S管的S级、Q22的发射极、D012的正极、电解电容C010、C01UC012的负极、U08的2脚接地。
[0025]具体执行方式为:当有市电时，图1中的开关电源6产生12V的直流电源，通过转接板给蓄电池充电线路板2的J2的I脚提供12V电源，此时，控制器U2的Pl.2脚可以计算出开关电源的输出电压，同时，U3B的5脚为高电平，U3B的7脚输出高电平，通过三极管QlO令继电器K2吸合，此时，继电器的3脚与I脚导通，开关电源通过DlO给M3的17脚提供12V电源，以减少蓄电池电能的损耗；M3产生系统需要的+5V电源和+6.5V电源供蓄电池充电线路板内部器件使用；控制器U2通过控制P3.4令Ml的电子开关关闭，Ml的I脚不会输出电压；同时，控制器U2通过监测蓄电池电压，当蓄电池电压低于开关电源输出电压时，控制器U2通过控制M2的9脚进行降压充电，当蓄电池电压高于开关电源输出电压时，控制器U2通过控制M2的10脚进行升压充电；M2的11脚用于检测蓄电池电压，M2的12脚用于检测充电电流；当蓄电池的电能充满后，控制器U2关闭充电回路，以保证蓄电池的充电安全。此时，因为有市电，开关电源通过图3的Jll的I脚、Fll保险丝输出给J13的3脚，然后通过导线将电能传输给图4中J14的3脚，此时，图4中3脚有12V直流电，该电能一路输送给矿灯充电电路，一路通过二极管D08给电磁锁供电，同时通过DOlO给灯位线路板的稳压芯片提供电源，令稳压芯片U08及其外围电路产生稳定的5V电源。
[0026]当无市电时，Jl的I脚不会有电压，此时，U3B的7脚输出低电平，令继电器K2的触点释放，K2的3脚与2脚连通，此时，蓄电池通过J2的I脚给M3的17脚提供电源；控制器U2通过Pl.2脚检测到开关电源无输出电压，此时，控制器U2通过控制其Ρ3.3脚，令红外发射二极管开始产生矩形红外波。当有人员经过红外对管前时，红外接收管LE_R接收到红外光后产生矩形波，并通过运放U5A及外围电路构成的比较器进行整形，然后传输给控制器U2的P3.2脚。控制器U2检测到红外接收波后，通过控制P3.4脚为高电平，此时Ml的电子开关闭合，蓄电池的正极通过Ml的6脚、I脚和保险丝F2后输出给Jl的3脚Jl的3脚通过导线与电源转接3的J12的3脚连接，此时，蓄电池输出的备用电源通过电源转接3的保险丝F12输出到J13的3脚，然后通过导线传输给灯位线路4的J14的I脚；此时，J14的3脚无电压，I脚为蓄电池电压，该电压通过D09只给电磁锁和稳压电路供电；图2的控制器U2，在接到红外触发信号后，只给系统提供一定时间的备用电源，以便使用人员开启电磁锁。当有人员需要再次开启电磁锁时，只需走过红外发射接收对管，系统便可自动进入下一次备用电源供电阶段。
[0027]图2中，与控制器U2的Pl.5、Pl.6、Pl.7相连的三个二极管用于指示该电路模块的工作状态。
[0028]通过以上执行机制，可以稳定有效的解决矿灯充电柜在无市电时，开启电磁锁的需要；并经过红外检测开关及备用电一定时间后自动切断的机理，有效延长了蓄电池应急供电的时间；并在有市电后，及时给蓄电池补充充电。
【权利要求】
1.一种矿灯充电柜电磁锁不间断供电装置，包括与灯位线路(4)连接的电磁锁(5)，其特征在于，还包括蓄电池(I)、蓄电池充电线路(2)、电源转换板(3)和电源(6);所述的电源(6 )通过电源转换板(3 )和蓄电池充电线路(2 )与蓄电池(I)连接，并对蓄电池(I)进行充电；所述的蓄电池(I)通过蓄电池充电线路(2)和电源转换板(3)与灯位线路(4)连接，并对灯位线路(4)进行供电；所述的蓄电池充电线路(2)上安装有红外发射接收对管，用于控制蓄电池充电线路(2)和灯位线路(4)的连通。
2.根据权利要求1所述的一种矿灯充电柜电磁锁不间断供电装置，其特征在于，所述的灯位线路(4)的数量为I个以上，电磁锁(5)的数量与灯位线路(4)的数量相同。
3.根据权利要求1或2所述的一种矿灯充电柜电磁锁不间断供电装置，其特征在于，所述的蓄电池充电线路(2)包括电子切换开关模块、升降压充电模块、稳压模块、控制器及其外围电路，其中所述的电子切换开关模块受控制器的控制，用于连通灯位线路，提供电源，所述的升降压充电模块受控制器的控制，用于给蓄电池充电。
4.根据权利要求1或2所述的一种矿灯充电柜电磁锁不间断供电装置，其特征在于，所述的红外发射接收对管由红外发射电路控制，所述的红外发射电路包括一个电阻与红外发射二极管，其中直流电源的正极通过电阻与红外发射二极管的正极连接，红外发射二极管的负极与控制器U2连接。
5.根据权利要求1或2所述的一种矿灯充电柜电磁锁不间断供电装置，其特征在于，所述的使用的蓄电池(I)为铅酸蓄电池、锂离子蓄电池。
【文档编号】H02J9/04GK203859578SQ201420192002
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年4月21日 优先权日:2014年4月21日
【发明者】伍永安, 刘朋朋, 田东东 申请人:山西嘉士朗科技有限责任公司