一种太阳能供电式静电检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于静电检测/监测领域，尤其涉及一种用于防爆区域或场所的、采用太阳能模式供电的静电检测/监测装置。
【背景技术】
[0002]在石油、天然气、粉粒仓储运输和装卸作业过程中，由于频繁地发生物料与管壁、容器壁之间以及物料粒子彼此之间的接触和再分离，将会呈现明显的静电“起电”过程。
[0003]带电的可燃性物料会随着静电的积聚，极易引发燃烧和爆炸。因此，及时准确地监测油气、颗粒静电量，就成为了静电研究和工业控制领域十分重要的课题。
[0004]现有的石油、天然气、粉粒仓储运输和装卸作业过程中使用的静电检测装置，其工作电源的来源均是取自于外部的220V或380V交流电源，为了给安装在现场的静电检测装置提供电源，都需要进行相应的配电线路的布置、施工。
[0005]对于新建项目，上述的布置、施工不成为问题，只要按照设计和相应规范进行施工即可，但是对于已有的仓储运输和装卸作业场所，有很多情况下，由于需加装静电检测装置的现场已经构成了防爆工作环境，基于成本和作业安全管理等方面的考虑，无法进行常规的管道开挖或管线敷设工作，特殊情况下甚至无法实施配电线路的布置施工，这就造成了目前在防爆作业现场安装、使用静电检测装置中普遍存在的“前期使用投入成本较高”，或“无法投入使用”的难题。
[0006]现有的各种太阳能供电装置已经非常普及了，但是由于现有的各种太阳能供电装置均未考虑在防爆区域或场所使用的要求，一是其不能满足相关国标中的防爆要求，再者其安全性和工作可靠性也无法满足防爆区域或场所的使用要求。
[0007]为此，在实际工作中，急需一种具有能够避免对静电检测装置供电所采取额外布置配电的供电形式，以适应在有防爆要求的仓储运输和装卸作业场所进行静电检测或监测的需要。
【发明内容】
[0008]本发明所要解决的技术问题是提供一种太阳能供电式静电检测装置，其通过对现有太阳能电源的改进，从而避免了对安装现场的配电线路的布置施工及其防爆安全处理，使现有的静电检测或监测装置能够完全满足和适应防爆场所的防爆要求。
[0009]本发明的技术方案是:提供一种太阳能供电式静电检测装置，包括静电检测装置和对其进行供电的电源，其特征是:
[0010]所述的电源包括太阳能电池板组和电池组，所述的太阳能电池板组由多块太阳能电池板组依次串联，构成第一级电源；
[0011]所述的太阳能电池板组或各个太阳能电池板组，采用钢化玻璃进行封装；
[0012]在所述太阳能电池板组的输出端，设置第一安全输出保护电路;所述的第一安全输出保护电路限制太阳能电池板组的整体输出电压小于或等于5.0V，限制太阳能电池板组的整体电流输出小于或等于380mA;
[0013]所述太阳能电池板组的正、负电极输出端与所述的第一安全输出保护电路用绝缘密封胶灌封为一体；
[0014]所述的电池组为镍氢防爆可充电电池组;所述的电池组设置在电池充放电隔爆箱内；每组所述电池组的自身对外输出电压小于5V，所述的电池组构成第二级电源；
[0015]所述第一安全输出保护电路的输出端通过第一阻燃带屏蔽导线对位于电池充放电隔爆箱内的镍氢防爆可充电电池组进行充电；
[0016]所述的镍氢防爆可充电电池组分为三组；
[0017]设置一个电池组安全防爆充电电路，对三组镍氢防爆可充电电池组分别对应进行充电；
[0018]设置一个电池组充电管理电路，对所述镍氢防爆可充电电池组的充、放电过程进行监控，并切换各电池组轮流对外供电，以确保镍氢防爆可充电电池组对静电检测装置的持续、稳定供电；
[0019]在所述镍氢防爆可充电电池组的输出端，设置第二安全输出保护电路，所述的第二安全输出保护电路限制所述电池组的对外输出电压小于5V，输出电流小于100mA;所述第二安全输出保护电路的输出端通过第二阻燃带屏蔽导线对所述的静电检测装置供电；
[0020]所述静电检测装置的静电传感器对料仓或管道内的物料粒子进行静电检测/监测，并传输检测/监测数据；
[0021]所述的太阳能供电式静电检测装置，通过在所述太阳能电池板组的输出端设置第一安全输出保护电路和在所述电池组的输出端设置第二安全输出保护电路的电路模块结构，来限制各级电源部分的对外整体电能输出；
[0022]所述的太阳能供电式静电检测装置，采用钢化玻璃封装太阳能电池板组的机械结构，来对太阳能电池板组进行有效保护，避免外部环境中的异物损坏太阳能板，亦可延缓太阳能板的老化，延长整个太阳能电池板组的有效工作寿命；
[0023]所述的太阳能供电式静电检测装置，通过设置三组可充电电池组的电路模块形式，结合电池组充电管理电路的控制，来保证对每组可充电电池组输出电能质量的监控，以确保整个太阳能电源的工作可靠性；
[0024]所述的太阳能供电式静电检测装置，采用所述的太阳能电池板组为静电检测装置提供电能，避免了在所述静电检测装置工作的场所采取额外布置配电的供电形式所带来的不利影响，适用于在有防爆要求的场所对料仓或管道内的物料粒子进行静电检测/监测。
[0025]具体的，所述的太阳能电池板组为单晶绒面硅片环氧树脂封装的太阳能电池板组。
[0026]具体的，所述的镍氢防爆可充电电池组共三组，每组镍氢防爆可充电电池组中并联设置有三块镍氢防爆可充电电池，每组电池组的整体输出电压为3.6V，整体电源容量为2400mAHo
[0027]具体的，所述的太阳能电池板组对三组电池组同时充电，其中的一个电池组通过第二安全输出保护电路对静电检测装置供电；当所述的电池组充电管理电路检测到此电池组的输出电压低于3V时，切断其对外电能输出，并切换至其它电池组，继续为所述的静电检测装置供电。
[0028]进一步的，所述的电池组安全防爆充电电路包括升压转换电路，带有防反向充电功能的充电电路、可充电电池组和配电开关电路;所述的升压转换电路包括升压转换集成电路U2、电容1C1?1C4、电阻1R1?1R2及电感L1;所述的带有防反向充电功能的充电电路包括二极管 1D01 ?1D02、3D01 ?3D02、5D01 ?5D02、1D1 ?1D3、3D1 ?3D3、5D1 ?M3、电阻 1R3 ?1R5、3R6?3R8、5R9?5R11;所述的配电开关电路包括开关集成电路K1?K3;
[0029]所述的二极管1D01?1D02、1D1?1D3、电阻1R3?1R5和开关集成电路K1，构成第一组电池组的电池组安全防爆充电电路;所述的二极管3D01?3D02、3D1?3D3、电阻3R6?3R8和开关集成电路K2，构成第二组电池组的电池组安全防爆充电电路;所述的二极管5D01?5D02、5D1?5D3、电阻5R9?5R11和开关集成电路K3，构成第三组电池组的电池组安全防爆充电电路；
[0030]其中，升压转换集成电路U2的第6管脚与+5V电源端连接，同时经电容1C1、1C2接地;升压转换集成电路U2的第2管脚接地，电感L1的两端分别与升压转换集成电路U2的第6管和第1管脚对应连接;升压转换集成电路U2的第5管脚构成升压转换电路的5V输出端;升压转换集成电路U2的第4管脚接地，电阻1R1的两端与升压转换集成电路U2的第4、第5管脚分别对应连接，电容1C2、1C4的一端与升压转换电路的5 V输出端连接，电容1C2、1C4的另一端接地；
[0031]在所述第一组电池组的电池组安全防爆充电电路中，二极管1D01的正极与升压转换电路的5V输出端连接，二极管1 DO 1的负极经电阻1R3与AD0端连接，二极管1D01的负极同时与第一块镍氢防爆可充电电池1BT1的正极连接;第一块镍氢防爆可充电电池1BT1的负极与第二块镍氢防爆可充电电池1BT2的正极连接，同时还经电阻1R4与AD1端连接;第二块镍氢防爆可充电电池1BT2的负极与第三块镍氢防爆可充电电池1BT3的正极连接，同时还经电阻1R5与AD2端连接;第三块镍氢防爆可充电电池1BT3的负极接地；
[0032]二极管ID 1的正、负极分别与第一块镍氢防爆可充电电池1BT1的正、负极对应连接，二极管1D2的正、负极分别与第二块镍氢防爆可充电电池1BT2的正、负极对应连接，二极管1D3的正、负极分别与第三块镍氢防爆可充电电池1BT3的正、负极对应连接；
[0033]二极管1D02的正极与二极管1D01的负极连接，二极管1D02的负极与开关集成电路K1的第3管脚连接；
[0034]开关集成电路K1的第4管脚与EN1端连接，第2管脚接地，第1、第5管脚与3.0V?5.0V端连接；
[0035]同样地，在所述第二、第三组电池组的电池组安全防爆充电电路中，二极管3D03/OT05的正极与升压转换电路的5V输出端连接，二极管3D03/5D05的负极分别经电阻3R6/5R9与AD5端/AD7端对应连接，二极管3D03/5D05的负极同时与第一块镍氢防爆可充电电池3B