[發(fā)明專利]一種防爆型電氣設(shè)備電源管理的方法和裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110685405.3
• 申請日: 2021-06-21
• 公開（公告）號: CN113300472A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高鵬;龍先江;許連丙;高旭彬;王光肇;劉國鵬;馮化;鮑文亮;王曉凱;王健;周德華;曹建文;范柄堯;靳明智
• 申請（專利權(quán)）人: 中國煤炭科工集團太原研究院有限公司;山西天地煤機裝備有限公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00;H02H7/20;H02H3/08
• 代理公司: 北京清亦華知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 王萌

本公開關(guān)于一種防爆型電氣設(shè)備電源管理的裝置和方法。所述裝置包括電源管理單元、云服務(wù)器、智能網(wǎng)關(guān)和終端。電源管理單元用于對防爆型電氣設(shè)備的電源進行管理；云服務(wù)器與電源管理單元相連接，用于存儲和分析數(shù)據(jù)，并且通過網(wǎng)絡(luò)向電源管理單元發(fā)送命令；智能網(wǎng)關(guān)用于將所述電源管理單元的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到云服務(wù)器；并且終端用于用戶經(jīng)由其查看或設(shè)置電源管理單元的數(shù)據(jù)。從而，根據(jù)本公開，除了能夠檢測電流、監(jiān)視支路負(fù)載情況以及在不打開隔爆殼體門蓋的情況下對各供電支路故障復(fù)位及通斷控制，還能夠利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、云計算技術(shù)收集設(shè)備(負(fù)載)電流、工作狀態(tài)等數(shù)據(jù)，并實現(xiàn)設(shè)備故障分析、健康診斷。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及防爆型電氣設(shè)備，并且尤其涉及用于防爆型電氣設(shè)備電源管理的方法和裝置。

背景技術(shù)

在爆炸性環(huán)境(如含瓦斯的煤礦、含易燃易爆氣體的化工廠等)中使用的電氣設(shè)備，必須采取特定的措施，防止電火花或熱效應(yīng)點燃周圍爆炸性環(huán)境。在各種防爆形式(澆封型、本安型和隔爆型等)中，隔爆外殼“d”保護的爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備(以下簡稱隔爆型電氣設(shè)備)使用最多，如在GB3836.2中定義的，防爆外殼“d”(flameproof enclosure“d”)是電氣設(shè)備的一種防爆形式，其外殼能夠承受通過外殼任何接合面或結(jié)構(gòu)間隙進入外殼內(nèi)部的爆炸性混合物在內(nèi)部爆炸而不損壞，并且不會引起外部由一種、多種氣體或蒸汽形成的爆炸性氣體環(huán)境的點燃。

為了滿足“隔爆型電氣設(shè)備”的要求，隔爆外殼內(nèi)部是一個相對封閉的空間，隔爆外殼實例如圖1所示。

隔爆型電氣設(shè)備在爆炸性環(huán)境運行時隔爆殼體的門蓋嚴(yán)禁打開，確實需要打開門蓋時，必須斷開前級電源并將電容、電感等存儲的能量釋放。隔爆型電氣設(shè)備內(nèi)的斷路器或熔斷器一旦發(fā)生故障，需要打開門蓋進行復(fù)位斷路器或更換熔斷器。而隔爆外殼的門蓋一般由很多顆螺栓固定，打開門蓋費時費力。另外，打開門蓋可能造成進水或金屬顆粒物進入隔爆殼體內(nèi)，給電氣元件帶來短路風(fēng)險。

圖2示出了現(xiàn)有技術(shù)中同一個電源連接多個用電設(shè)備的隔爆型電氣設(shè)備的示意圖。

如圖2所示，電氣設(shè)備實際使用中，同一個電源下會有很多用電設(shè)備，為了防止單個

設(shè)備因過流、短路引起該電源下的所有用電設(shè)備斷電，通常會將電源供電回路分成若干個支路(如圖3中有n個支路)，每個支路上設(shè)置一個熔斷器或斷路器(圖3中FU1、FU2...FUn等)，電源通過熔斷器或斷路器分配到用電設(shè)備上。而這種方式有兩個明顯的缺點，一是熔斷器熔斷或斷路器跳閘后對當(dāng)時的過流程度未知；二是重新送電操作繁瑣(熔斷器：需要停止前級電源——打開門蓋——排查故障——更換熔斷器；斷路器：需要停止前級電源——打開門蓋——排查故障——合閘)。而且，在現(xiàn)有技術(shù)中，負(fù)載電流、負(fù)載工作狀態(tài)等數(shù)據(jù)的收集，設(shè)備故障的統(tǒng)計，設(shè)備健康狀況的診斷等等都無法無需人工而自動進行。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上面的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種防爆型電氣設(shè)備電源管理的的裝置，包括：電源管理單元，用于對防爆型電氣設(shè)備的電源進行管理；云服務(wù)器，與所述電源管理單元相連接，用于存儲和分析數(shù)據(jù)，并且通過網(wǎng)絡(luò)向所述電源管理單元發(fā)送命令；智能網(wǎng)關(guān)，用于將所述電源管理單元的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到所述云服務(wù)器；以及終端，用于用戶經(jīng)由其查看或設(shè)置所述電源管理單元的數(shù)據(jù)。

在本公開的一個實施例中，所述電源管理單元包括：電源和位于多個用電支路中的多個用電設(shè)備組；位于各用電支路中的連接電源和用電設(shè)備的多個電子開關(guān)；位于電子開關(guān)和用電設(shè)備組之間的電流傳感器，用于檢測各用電支路的電流；與所述多個用電設(shè)備組連接的信號調(diào)理器，用于將電流傳感器信號調(diào)節(jié)到CPU能夠處理的范圍內(nèi)，并且用于將控制信號調(diào)整到能夠打開、斷開電子開關(guān)的水平；以及分別與所述CPU連接的通信電路、時鐘電路和存儲器。

在本公開的一個實施例中，所述CPU確定接收到的命令是控制命令還是查詢命令，如果確定是查詢命令，則返回各用電支路的實時電流值和開關(guān)狀態(tài)，或者返回各用電支路的歷史電流值和開關(guān)狀態(tài)；如果確定是控制命令，則設(shè)置過流保護值并且控制各用電支路的開關(guān)通斷。