矿用隔爆兼本安型直流稳压装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种直流稳压装置，具体是一种矿用隔爆兼本安型直流稳压装置，属于矿用电源设备技术领域。


背景技术：

2.稳压装置是一种能够为负载提供稳定交流电或直流电的电子装置，当供电电压或者负载出现瞬间波动时，稳压装置会在较短时间内实现对电压幅值的补偿，通常时间尺度为毫秒级别。
3.在矿山作业中，大多数作业设备需要提供稳定的直流电源才能正常工作，而对于具备备用电源的稳压装置来说，其电池应符合gb3836.1-2010中23、gb3836.2-2010附录e，电池组应浇封处理并固定在独立腔体内，电池的更换只能更换成相同的制造商及规格型号。目前的矿用电池组，在出厂前都会配置bms模块，防止电池出现过充电和放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态，因此具备一定的健康状态检测和充放电检测能力。但目前的电池管理模块对于电池的检测并不能够达到一个优良的效果，只是单纯的能够实现电池的健康状态检测等普通功能，同时所达到的检测效果是不稳定的。


技术实现要素：

4.针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种矿用隔爆兼本安型直流稳压装置，能够实现单个电池的健康状态检测以及最佳充放电策略，以保证电池使用寿命最长。
5.为了实现上述目的，本实用新型提供一种矿用隔爆兼本安型直流稳压装置，包括壳体和安装在壳体内的内部电路，壳体为隔爆壳体，壳体上嵌有液晶显示屏；
6.内部电路包括主控模块、备用电池模块、稳压模块、充放电模块、电池管理模块以及自检模块，主控模块内设通信模块，通信模块通过电缆贯穿防爆壳体后与外部设备连接，通过隔爆壳体上的矿用转接端子实现和外接设备的通信功能，通信模块还可以对外连接pc，通过web端界面实现功能；
7.稳压模块的输入端与ac127v供电输入电源连接，稳压模块的输出端分别连接液晶显示屏、主控模块、备用电池模块、充放电模块、电池管理模块、自检模块以及向壳体外输出4 路12v本安直流电源，稳压模块通过对输入电压处理后给液晶显示屏供电，稳压模块为主控模块、充放电模块、电池管理模块和自检模块供电，稳压模块连接备用电池模块，实现备用电池模块的充电功能；自检模块连接稳压模块的电压输出端，其上可检测输出电压电流的幅值与波动情况；
8.主控模块分别连接备用电池模块、充放电模块、电池管理模块、液晶显示屏，主控模块与备用电池模块连接，可通过主控模块的控制指令读取备用电池模块的电池电量以及电池安全参数，并把备用电池模块的电池电量以及电池健康参数给到液晶显示屏进行显示；与充放电模块连接，可通过充放电指令来控制电池的充放电状态；
9.充放电模块连接备用电池模块，直接控制备用电池模块实现放电功能；
10.电池管理模块具备单体电池过充电压、单体电池过放电压、充电过流、放电过流、输出短路、温度保护功能；
11.自检模块将自检信号反馈给电池管理模块，然后电池管理模块可根据反馈结果动态调节对备用电池的充放电策略，以达到电池使用寿命最大化的目的。
12.作为本实用新型的进一步改进，所述备用电池模块由6节矿用磷酸铁锂锂离子电池串联构成，可实现不小于两小时的持续供电。
13.作为本实用新型的进一步改进，主控模块采用arm系列的stm32或者ti系列的msp430。
14.与现有技术相比，本实用新型的壳体为隔爆壳体，壳体上嵌有液晶显示屏，液晶显示屏能够对备用电池模块的电池电量以及电池健康参数进行显示；内部电路的主控模块内设通信模块，通信模块通过电缆贯穿防爆壳体后与外部设备连接，通过隔爆壳体上的矿用转接端子实现和外接设备的通信功能，通信模块还可以对外连接pc，通过web端界面实现功能；稳压模块为主控模块、充放电模块、电池管理模块和自检模块供电，稳压模块连接备用电池模块，实现备用电池模块的充电功能；自检模块连接稳压模块的电压输出端，其上可检测输出电压电流的幅值与波动情况；可通过主控模块的控制指令读取备用电池模块的电池电量以及电池安全参数；主控模块与充放电模块连接，可通过充放电指令来控制电池的充放电状态；充放电模块连接备用电池模块，直接控制备用电池模块实现放电功能；电池管理模块具备单体电池过充电压、单体电池过放电压、充电过流、放电过流、输出短路、温度保护功能；自检模块将自检信号反馈给电池管理模块，然后电池管理模块可根据反馈结果动态调节对备用电池的充放电策略，以达到电池使用寿命最大化的目的。本实用新型可实现单个电池的健康状态检测以及最佳充放电策略，以保证电池使用寿命最长，通过与供电设备的联动，实现电池健康状态低时报警。
附图说明
15.图1是本实用新型的原理框图；
16.图2是本实用新型电池管理模块内部保护电路部分的核心电路原理图。
具体实施方式
17.下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
18.如图1和图2所示，一种矿用隔爆兼本安型直流稳压装置，包括壳体和安装在壳体内的内部电路，壳体为隔爆壳体，壳体上嵌有液晶显示屏；
19.内部电路包括主控模块、备用电池模块、稳压模块、充放电模块、电池管理模块以及自检模块，主控模块内设通信模块，通信模块穿过防爆壳体后通过电缆与外部设备连接，通过隔爆壳体上的矿用转接端子实现和外接设备的通信功能，通信模块可对外连接pc，通过web端界面实现功能；
20.稳压模块的输入端与ac127v供电输入电源连接，稳压模块的输出端分别连接液晶显示屏、主控模块、备用电池模块、充放电模块、电池管理模块、自检模块以及向壳体外输出4 路12v本安直流电源，稳压模块通过对输入电压处理后给液晶显示屏供电，稳压模块为主控模块、充放电模块、电池管理模块和自检模块供电，稳压模块连接备用电池模块，实现备
用电池模块的充电功能；自检模块连接稳压模块的电压输出端，其上可检测输出电压电流的幅值与波动情况；
21.主控模块分别连接备用电池模块、充放电模块、电池管理模块、液晶显示屏，主控模块与备用电池模块连接，可通过主控模块的控制指令读取备用电池模块的电池电量以及电池安全参数，并把备用电池模块的电池电量以及电池健康参数给到液晶显示屏进行显示；与充放电模块连接，可通过充放电指令来控制电池的充放电状态；
22.充放电模块连接备用电池模块，直接控制备用电池模块实现放电功能；
23.电池管理模块具备单体电池过充电压、单体电池过放电压、充电过流、放电过流、输出短路、温度保护功能；
24.自检模块将自检信号反馈给电池管理模块，然后电池管理模块可根据反馈结果动态调节对备用电池的充放电策略，以达到电池使用寿命最大化的目的。
25.本实用新型的备用电池模块由6节矿用磷酸铁锂锂离子电池串联构成，可实现不小于两小时的持续供电。
26.本实用新型的主控模块采用arm系列的stm32或者ti系列的msp430。
27.工作原理：本实用新型稳压模块的输入电压来自ac127v供电电压，通过稳压模块为液晶显示屏、主控模块、备用电池模块供电，同时稳压模块能够向壳体外输出4路12v本安直流电源，自检模块连接稳压模块的电压输出端，自检模块可检测稳压模块输出电压电流的幅值与波动情况，并将自检信号作为结果反馈给电池管理模块，然后电池管理模块电池管理模块对备用电池模块做出的充放电策略是根据自检信号和备用电池的健康状态结合来实现的，以达到电池使用寿命最大化的目的，电池管理模块通过与其连接的通信模块，通信模块可以对电池的健康状态实现对外部设备的传输，通过与外部设备的联动，实现电池健康状态低时的报警；主控模块能够读取备用电池模块的参数，并把备用电池模块的电池电量以及电池健康参数给到液晶显示屏进行显示，能够实时监测到备用电池模块电池的电量以及各种健康参数。