[實用新型]一種煤礦隔爆型鋰電池啟動電源

有效

• 申請號: 201420630891.4
• 申請日: 2014-10-28
• 公開（公告）號: CN204205645U
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 肖林京;常龍;于鵬杰;于志豪;張玉龍
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 陳海濱

技術領域

本實用新型涉及一種煤礦隔爆型鋰電池啟動電源。

背景技術

目前，煤礦柴油機車的啟動電源多為隔爆啟動型鉛酸蓄電池，該鉛酸蓄電池具有容量小、自放電量大、壽命短和環境污染嚴重等缺點。鋰離子蓄電池具有比功率和比能量高、綠色無污染和使用壽命長等顯著特點，是鉛酸蓄電池的最優替代產品，是新型二次蓄電池發展的方向。安標國家中心發布《礦用鋰離子蓄電池安全技術要求(試行)》和《礦用隔爆(兼本安)型鋰離子蓄電池電源安全技術要求(試行)》等5個文件，這標志著鋰離子蓄電池在井下的應用已經進入了實質性階段。因此，將鋰電池運用到煤礦啟動電源上，對煤礦具有重大意義。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提出一種煤礦隔爆型鋰電池啟動電源，作為煤礦柴油機車啟動電源，代替現有的鉛酸蓄電池啟動電源。

為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種煤礦隔爆型鋰電池啟動電源，包括電源電路、電源管理電路、司控室電路、充放電保護電路、充電電路和啟動電路；其中，

電源電路，包括一個鋰電池組和一個總機械開關；

電源管理電路，并聯在電源電路上，包括一個鋰電池管理單元和一個第一二極管；

司控室電路，并聯在電源電路上，包括一個第一開關和一個司控室接口；

充電電路，包括一個第二開關和一個充電機接口；

啟動電路，包括一個第三開關和一個啟動機接口；

充放電保護電路，包括一個中間繼電器和一個直流接觸器；

中間繼電器并聯在鋰電池管理單元上；

直流接觸器與充電電路和啟動電路形成的并聯電路串接后，共同并聯連接到電源電路上；

充電機接口與一個第二二極管串接后，共同并聯連接到鋰電池管理單元上；

鋰電池管理單元，用于完成對鋰電池組單體電池的電壓、溫度、電流檢測和報警，并控制充放電保護電路實現鋰電池組的充電/放電保護。

進一步，當鋰電池組完全沒電時，通過充電機接口、第一二極管和第二二極管為鋰電池管理單元供電。

進一步，當鋰電池組出現非正常使用的情況下，鋰電池管理單元通過控制中間繼電器斷開使直流接觸器斷開，實現鋰電池組的充放電終止；

其中，非正常使用的情況，包括鋰電池組出現過溫、過壓、或欠壓。

進一步，當鋰電池組充電完成后，鋰電池管理單元自動控制中間繼電器斷開使直流接觸器斷開，鋰電池組充電終止。

進一步，上述鋰電池管理單元，包括一個MCU，在MCU上設有一個SPI接口、至少一個CAN總線接口、兩個GPIO接口、兩個AD接口和一個DC/DC接口；其中，

在SPI接口上連接有一個串聯電池組電壓檢測專用芯片；

在CAN總線接口上通過一根CAN總線連接有TFT液晶顯示單元；

在一個GPIO接口上連接有一個溫度傳感器；

在另一個GPIO接口上連接所述中間繼電器；

在一個AD接口上連接有一個第一單電源電流霍爾傳感器；

在另一個AD接口上連接有一個第二單電源電流霍爾傳感器；

在DC/DC接口上連接有DC/DC電源；

其中，第一單電源電流霍爾傳感器與第二單電源霍爾傳感器具有不同的量程。

進一步，一種煤礦隔爆型鋰電池啟動電源，還包括一個隔爆箱，包括電池腔、控制腔和接線腔；其中，

鋰電池組位于電池腔的內部；

鋰電池管理單元、總機械開關、第一開關、第二開關和第三開關位于控制腔的內部；

司控室接口、充電機接口和啟動機接口位于接線腔的內部。

本實用新型具有如下優點：

本實用新型述及的啟動電源，包括電源電路、電源管理電路、司控室電路、充放電保護電路、充電電路和啟動電路。在電源管理電路上設有鋰電池管理單元，在充放電保護電路上設有中間繼電器和直流接觸器，通過鋰電池管理單元能夠實現單體電池的電壓、溫度、電流檢測和報警；并且當鋰電池組充電完成后，鋰電池管理單元會自動控制中間繼電器斷開，使直流接觸斷開，鋰電池組充電終止；當鋰電池組出現非正常使用的情況下，鋰電池管理單元通過控制中間繼電器斷開，使直流接觸斷開，實現鋰電池組的充放電終止，使鋰電池組得到保護。另外，通過第一二極管和第二二極管能夠在鋰電池組完全沒電時，利用充電機為鋰電池管理單元供電，確保了在任何情況下鋰電池管理單元都能正常工作。本實用新型符合煤礦特殊要求，功能齊全，具有體積小、放電電流大、容量大、體積小、壽命長和污染小的優點。

附圖說明