一种矿用隔爆兼本安型锂离子蓄电池电源的制作方法

1.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：

2.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。


技术实现要素：

3.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。
4.一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。
5.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；
6.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。
7.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。
8.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。
9.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。
10.进一步的，所述蓄电池为磷酸铁锂电池。
11.本实用新型的技术效果如下：
12.(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；
13.(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；
14.(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
15.图1为本实用新型中实施例1的电路图。
16.图2为本实用新型中实施例2的电路图。
17.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
18.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。
19.实施例1
20.参见图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。
21.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；
22.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。
23.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。
24.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。
25.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。
26.进一步的，若干蓄电池4串联连接。
27.进一步的，蓄电池4为磷酸铁锂电池。
28.本实用新型的工作原理如下：
29.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；
30.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；
31.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。
32.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。
33.实施例2
34.参见图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。
35.本实施例的具体工作过程如下：
36.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。
37.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。
38.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。
39.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。
40.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，故本技术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。