专利名称：矿用隔爆兼本质安全型直流稳压电源的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种矿用电源装置，特别是一种用于在瓦斯、煤尘等爆炸危险环境使用的矿用隔爆兼本质安全型直流稳压电源。
背景技术：
现有煤矿开采的电源信号、仪表、通讯、监控及其自动化系统中的本安电源装置满足不了矿井掘进自动化的需求，迫切需要解决矿用大容量的本安电源装置是现有煤矿自动化开采突出的重要问题。本安直流稳压电源由两大模块组成，AC/DC直流稳压模块和本安输出保护模块。目 前矿井本安直流稳压电源的AC/DC直流稳压模块多采用线性稳压电源实现，而线性稳压电源具有供电效率低、抗干扰性差、体积大等缺点，当矿井电网电压大幅度波动时，常常不能稳定运行，电网适应性差；本安输出模块由于受矿井采煤工作面煤尘大，瓦斯浓度高等条件限制，其输出功率一直比较低，很难满足井下采煤工作面自动化控制系统中许多大功率器件如支架电液控制系统电磁阀，瓦斯浓度传感器等对大容量本安电源的需求，由于矿井采煤工作面煤尘大，瓦斯浓度高，还很容易发生爆炸；当外部交流电源突然断电后，矿厂设备就不能维持正常的运行。为此，本发明在现有本安电源装置的基础上，对现有本安电源装置进行了改进，以满足和能够保证煤矿自动化开采的需求和煤矿开采的安全性以及可靠性。
实用新型内容本实用新型提供了一种矿用隔爆兼本质安全型直流稳压电源，主要用于煤矿井下含有爆炸性气体的环境中与分站或系列的传感器等配套，为矿井安全监控系统的分站或传感器提供电源、同时在交流电源停电时，箱体内的备用蓄电池可立即投入工作，并输出一个备用电池工作指示信号。为了达到上述发明目的，本实用新型采用的技术方案是提供一种矿用隔爆兼本质安全型直流稳压电源，包括变压器、AC/DC转换模块、电池、冲放电管理控制电路、交直流切换电路、隔离DC/DC转换模块和安全栅；所述变压器的输入端与外部交流电源连接，输出端与AC/DC转换模块的输入端连接，AC/DC转换模块的输出端分别与交直流切换电路和冲放电管理控制电路的输入端连接；所述冲放电管理控制电路与电池连接，其输出端与交直流切换电路的输入端连接；所述交直流切换电路将直流电源分成两路后，先后经过隔离DC/DC转换模块和安全栅输出。按照本实用新型所提供的矿用隔爆兼本质安全型直流稳压电源，其特征在于所述电池为若干镍氢电池串联而成。综上所述，本实用新型的有益效果是I、该矿用隔爆兼本质安全型直流稳压电源的变压器可以输入几种不同伏特的电压。2、当外部交流电源断电后，该矿用隔爆兼本质安全型直流稳压电源设置的镍氢电池可以持续供电一段时间。3、该矿用隔爆兼本质安全型直流稳压电源的安全栅对转换成直流的电源进行限流限压，保证提供现场仪表的电流电压在安全范围内。
图I为矿用隔爆兼本质安全型直流稳压电源的原理框图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做详细的描述如图所示，该矿用隔爆兼本质安全型直流稳压电源包括变压器、AC/DC转换模块、电池、冲放电管理控制电路、交直流切换电路、隔离DC/DC转换模块和安全栅；所述变压器的输入端与外部交流电源连接，输出端与AC/DC转换模块的输入端连接，AC/DC转换模块的输出端分别与交直流切换电路和冲放电管理控制电路的输入端连接；所述冲放电管理控制电路与电池连接，其输出端与交直流切换电路的输入端连接；所述交直流切换电路将直流电源分成两路后，先后经过隔离DC/DC转换模块和安全栅输出。优选地，所述电池为若干镍氢电池串联而成。当交流电源断电时，充放电管理控制电路将切换到电池供电，当电池电压低于IOV时，控制电路自动切断蓄电池对分站或用电设备供电回路，停止向外设供电。当外部交流电恢复正常供电时，充放电管理控制电路将切换到交流供电，并同时给电池充电。备用电源的电池采用镍氢电池，电池标称电压12V。充电电路采用恒压限流的充电方式。当电池放完电后进行充电时采用恒流方式充电，当电池点充到一定量后自动变为恒压充电方式，电池充饱后又自动保持涓流充电方式。这种充电方式可以保证电池不会过充，同时随时给电池补充电能，使电池始终处于饱和状态，保证停电后设备有足够的持续工作时间。接着对该矿用隔爆兼本质安全型直流稳压电源的重要性能指标进行描述该矿用隔爆兼本质安全型直流稳压电源的适用条件包括，环境温度在0°C 40°C内；相对湿度< 98% ;大气压力在80kPa 106kPa范围内；适用于无显著振动和冲击的场合和具有甲烷混合物及煤尘爆炸危险的煤矿井下。电源输出参数有，额定输出电压为18. OV ;最高开路电压为18. 3V;最低额定负载电压为17. 4V ;最大输出电流为830mA ;最高过流保护值为830mA ;最高过压保护值是21. OV ;负载效应< 5% ;源效应< 5% ;输出电压偏离值< 5% ;周期与随机偏移峰峰值(250mV。本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的设计思路的启示下得出的具有和本实用新型相似或是相近的设计方案的数字锁相合成器，均落在本实用新型的保护范围内。
权利要求1.矿用隔爆兼本质安全型直流稳压电源，其特征在于包括变压器、AC/DC转换模块、电池、冲放电管理控制电路、交直流切换电路、隔离DC/DC转换模块和安全栅；所述变压器的输入端与外部交流电源连接，输出端与AC/DC转换模块的输入端连接，AC/DC转换模块的输出端分别与交直流切换电路和冲放电管理控制电路的输入端连接；所述冲放电管理控制电路与电池连接，其输出端与交直流切换电路的输入端连接；所述交直流切换电路将直流电源分成两路后，先后经过隔离DC/DC转换模块和安全栅输出。
2.根据权利要求I所述的矿用隔爆兼本质安全型直流稳压电源，其特征在于所述电池为若干镍氢电池串联而成。
专利摘要本实用新型公开了一种矿用隔爆兼本质安全型直流稳压电源，变压器的输入端与外部交流电源连接，变压器输出端与AC/DC转换模块的输入端连接，AC/DC转换模块的输出端分别与交直流切换电路和冲放电管理控制电路的输入端连接；所述冲放电管理控制电路与电池连接，其输出端与交直流切换电路的输入端连接；所述交直流切换电路将直流电源分成两路后，先后经过隔离DC/DC转换模块和安全栅输出。该直流稳压电源主要应用于煤矿井下含有爆炸性气体的环境中，其解决了现有煤矿井下直流稳压电源体积大，供电效率低等问题；其内部设置有电池，能保证交流电源断电后维持供电一段时间，及安全栅的限电限压等为矿井下供电提供了安全可靠的保障。
文档编号H02J7/00GK202495790SQ20122009264
公开日2012年10月17日 申请日期2012年3月13日 优先权日2012年3月13日
发明者倪云涛, 叶小亮, 吴子利, 宋德福, 杨乐菲, 赵涛, 陈启勇, 黄金林, 黄鑫 申请人:成都金自天正智能控制有限公司