專利名稱：煤礦電子設(shè)備后備儲(chǔ)能電源管理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電源管理系統(tǒng)，尤其是涉及一種煤礦電子設(shè)備后備儲(chǔ)能電源管理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
礦井設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)煤礦安全、高效生產(chǎn)意義十分重大。井下設(shè)備大都用上了綜保裝置，可以有效的提高設(shè)備運(yùn)行的安全性和可靠性；在設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，也方便了維修。倘若井下的供電系統(tǒng)一旦停電，綜合保護(hù)裝置也就失去了電源，停止運(yùn)行，給煤礦的安全生產(chǎn)帶來(lái)了極大的隱患。煤礦行業(yè)的電力監(jiān)控系統(tǒng)通常受環(huán)境影響較大，溫度、潮濕、傾斜均會(huì)導(dǎo)致設(shè)備的非正常使用，給地面檢測(cè)帶來(lái)了很大的困難。隨著電子信息技術(shù)的快速發(fā)展，煤礦的電氣設(shè)備安全監(jiān)控管理工作也需要電子化、自動(dòng)化、信息化。傳統(tǒng)的礦用監(jiān)控儀產(chǎn)品在充電方面采用恒流限壓方式充電，容易導(dǎo)致過(guò)充電現(xiàn)象出現(xiàn)，從而減少后備電池的壽命，特別對(duì)老化的后備電池不能充分充放電。并且電路安全性較差，在設(shè)備短路或出現(xiàn)故障時(shí)，電流會(huì)突然增大，可能產(chǎn)生火花，不能滿足煤礦規(guī)程的本質(zhì)安全要求?，F(xiàn)有的后備電源管理系統(tǒng)只能做簡(jiǎn)單的過(guò)充、過(guò)放，過(guò)流，短路保護(hù)，而不能直觀的將數(shù)據(jù)讀出來(lái)，當(dāng)充放電失效的時(shí)候不能提示，軟件部分出現(xiàn)異常時(shí)不能保護(hù)，并且在出現(xiàn)異常的時(shí)候不能報(bào)警。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種煤礦電子設(shè)備后備儲(chǔ)能電源管理系統(tǒng)。以解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的后備電源使用壽命短，安全性能差、充放電驅(qū)動(dòng)失效無(wú)提示，且出現(xiàn)異常無(wú)報(bào)警功能等技術(shù)問(wèn)題。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是煤礦電子設(shè)備后備儲(chǔ)能電源管理系統(tǒng)，包括為整個(gè)電路提供電源的整流供電電源的市電、后備電源、煤礦電子設(shè)備，其中整流供電電源與充電模塊連接，該充電模塊通過(guò)連接端口與后備電源連接，所述后備電源包括、電池組、MCU、溫度檢測(cè)模塊、電流檢測(cè)模塊、智能電壓檢測(cè)模塊、均衡模塊、顯示模塊、充電/放電開關(guān)電路、報(bào)警電路，其中充電模塊用于對(duì)電池組充電，電池電壓檢測(cè)模塊通過(guò)對(duì)電池組的單體電池電壓進(jìn)行檢測(cè)，并將檢測(cè)到的信息傳送給充電/放電開關(guān)電路； 所述溫度檢測(cè)模塊與MCU的AD端口連接，該溫度檢測(cè)模塊將電池組的溫度值轉(zhuǎn)換成溫度模擬電壓通過(guò)AD檢測(cè)傳輸給MCU ；所述MCU的AD端口還分別與電流檢測(cè)模塊、智能電壓檢測(cè)模塊、顯示模塊、報(bào)警電路相連接，其中智能電壓檢測(cè)模塊通過(guò)集成電壓檢測(cè)器件，將電池組的各單節(jié)電壓數(shù)據(jù)檢測(cè)出來(lái)，并以通信方式傳輸給MCU ；所述MCU將收到的電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后發(fā)出均衡命令給智能電壓檢測(cè)模塊，均衡模塊接到智能電壓檢測(cè)模塊傳輸?shù)木饷詈?，從而?duì)單體電池開始均衡。作為優(yōu)選，所述智能電壓檢測(cè)模塊通過(guò)均衡模塊與電池組連接。
作為優(yōu)選，所述電池電壓檢測(cè)模塊檢測(cè)到單體電池電壓充電到大于過(guò)充保護(hù)值時(shí)，發(fā)出過(guò)充信號(hào)，檢測(cè)到單體電池電壓充電到小于過(guò)放保護(hù)值時(shí)，發(fā)出過(guò)放信號(hào)。作為優(yōu)選，所述溫度檢測(cè)模塊在充電情況下，當(dāng)溫度高于充電時(shí)允許的最大溫度時(shí)，MCU控制充電模塊停止對(duì)電池充電，充電開關(guān)關(guān)閉并由報(bào)警電路發(fā)出報(bào)警信號(hào)；在放電情況下，當(dāng)溫度高于放電時(shí)允許的最大溫度，MCU控制放電開關(guān)關(guān)閉，同時(shí)報(bào)警電路發(fā)出報(bào)警信號(hào)。作為優(yōu)選，所述MCU判斷過(guò)充、過(guò)放、均衡比較，當(dāng)過(guò)充和充電過(guò)流時(shí)輸出過(guò)充信號(hào)給智能控制模塊；過(guò)放和放電過(guò)流時(shí)輸出過(guò)放信號(hào)給智能控制模塊。本發(fā)明具有使用壽命長(zhǎng)，安全性能好、充放電實(shí)效，電池組各項(xiàng)參數(shù)能直觀顯示， 且出現(xiàn)異常能有效報(bào)警等優(yōu)點(diǎn)。在停電的情況下該后備電源可以繼續(xù)運(yùn)行，繼續(xù)維持煤礦電子設(shè)備的正常工作，極大地提高了煤礦電子運(yùn)行的穩(wěn)定性，給整個(gè)煤礦安全，高效生產(chǎn)提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。


圖1是本發(fā)明電路的結(jié)構(gòu)方框圖。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體說(shuō)明。圖1是本發(fā)明電路的結(jié)構(gòu)方框圖。由圖1可知，該煤礦電子設(shè)備后備儲(chǔ)能電源管理系統(tǒng)，包括為整個(gè)電路提供電源的整流供電電源的市電、后備電源、煤礦電子設(shè)備，其中整流供電電源與充電模塊連接，該充電模塊通過(guò)連接端口與后備電源連接，所述后備電源包括充電模塊、電池組、MCU、溫度檢測(cè)模塊、電流檢測(cè)模塊、智能電壓檢測(cè)模塊、均衡模塊、顯示模塊、充電/放電開關(guān)電路、報(bào)警電路，其中充電模塊通過(guò)連接端口用于對(duì)電池組充電， 電池電壓檢測(cè)模塊通過(guò)對(duì)電池組的單體電池電壓進(jìn)行檢測(cè)，該電池電壓檢測(cè)模塊檢測(cè)到單體電池電壓充電到大于過(guò)充保護(hù)值時(shí)，發(fā)出過(guò)充信號(hào)，檢測(cè)到單體電池電壓充電到小于過(guò)放保護(hù)值時(shí)，發(fā)出過(guò)放信號(hào)，并將檢測(cè)到的信息傳送給充電/放電開關(guān)電路。該充電/放電開關(guān)電路還與連接端口連接當(dāng)收到開命令時(shí)，充電開關(guān)打開，收到關(guān)信號(hào)時(shí)，關(guān)閉充電開關(guān)關(guān)閉。溫度檢測(cè)模塊與MCU的AD端口連接，該溫度檢測(cè)模塊將電池組的溫度值轉(zhuǎn)換成溫度模擬電壓通過(guò)AD檢測(cè)傳輸給MCU，溫度檢測(cè)模塊在充電情況下，當(dāng)溫度高于充電時(shí)允許的最大溫度時(shí)，MCU控制充電模塊停止對(duì)電池充電，充電開關(guān)關(guān)閉并由報(bào)警電路發(fā)出報(bào)警信號(hào)；在放電情況下，當(dāng)溫度高于放電時(shí)允許的最大溫度，MCU控制放電開關(guān)關(guān)閉，同時(shí)報(bào)警電路發(fā)出報(bào)警信號(hào)。MCU的AD端口還分別與電流檢測(cè)模塊、智能電壓檢測(cè)模塊、顯示模塊、報(bào)警電路相連接，其中智能壓力檢測(cè)模塊通過(guò)專用的集成電壓檢測(cè)器件，把電池組的各單節(jié)電壓數(shù)據(jù)檢測(cè)出來(lái)，并以通信方式傳輸給MCU，MCU對(duì)收到的電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后發(fā)出均衡命令給智能電壓檢測(cè)模塊，均衡模塊接到智能電壓檢測(cè)模塊傳輸?shù)木饷詈?，從而?duì)單體電池開始均衡。MCU通過(guò)判斷過(guò)充、過(guò)放、均衡比較，并通過(guò)顯示模塊直觀的顯示出來(lái)，當(dāng)過(guò)充和充電過(guò)流時(shí)輸出過(guò)充信號(hào)給智能控制模塊，同時(shí)智能控制模塊控制充電/放電開關(guān)電路的充電開關(guān)關(guān)閉并由報(bào)警電路發(fā)出報(bào)警信號(hào)；當(dāng)過(guò)放和放電過(guò)流時(shí)輸出過(guò)放信號(hào)給智能控制模 ±夬，智能控制模塊控制充電/放電開關(guān)電路的放電開關(guān)關(guān)閉并由報(bào)警電路發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
上述實(shí)施例和說(shuō)明書是對(duì)本發(fā)明的基本原理和主要特征的描述，對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入所需保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.煤礦電子設(shè)備后備儲(chǔ)能電源管理系統(tǒng)，包括為整個(gè)電路提供電源的整流供電電源的市電、后備電源、煤礦電子設(shè)備，其中整流供電電源與充電模塊連接，該充電模塊通過(guò)連接端口與后備電源連接；其特征是，所述后備電源包括、電池組、MCU、溫度檢測(cè)模塊、電流檢測(cè)模塊、智能電壓檢測(cè)模塊、均衡模塊、顯示模塊、充電/放電開關(guān)電路、報(bào)警電路，其中充電模塊用于對(duì)電池組充電，電池電壓檢測(cè)模塊通過(guò)對(duì)電池組的單體電池電壓進(jìn)行檢測(cè)，并將檢測(cè)到的信息傳送給充電/放電開關(guān)電路；所述溫度檢測(cè)模塊與MCU的AD端口連接，該溫度檢測(cè)模塊將電池組的溫度值轉(zhuǎn)換成溫度模擬電壓通過(guò)AD檢測(cè)傳輸給MCU ；所述MCU的AD 端口還分別與電流檢測(cè)模塊、智能電壓檢測(cè)模塊、顯示模塊、報(bào)警電路相連接，其中智能電壓檢測(cè)模塊通過(guò)集成電壓檢測(cè)器件，將電池組的各單節(jié)電壓數(shù)據(jù)檢測(cè)出來(lái)，并以通信方式傳輸給MCU ；所述MCU將收到的電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后發(fā)出均衡命令給智能電壓檢測(cè)模塊，均衡模塊接到智能電壓檢測(cè)模塊傳輸?shù)木饷詈?，從而?duì)單體電池開始均衡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦電子設(shè)備后備儲(chǔ)能電源管理系統(tǒng)，其特征是，所述智能電壓檢測(cè)模塊通過(guò)均衡模塊與電池組連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的煤礦電子設(shè)備后備儲(chǔ)能電源管理系統(tǒng)，其特征是，所述電池電壓檢測(cè)模塊檢測(cè)到單體電池電壓充電到大于過(guò)充保護(hù)值時(shí)，發(fā)出過(guò)充信號(hào)，檢測(cè)到單體電池電壓充電到小于過(guò)放保護(hù)值時(shí)，發(fā)出過(guò)放信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦電子設(shè)備后備儲(chǔ)能電源管理系統(tǒng)，其特征是，所述溫度檢測(cè)模塊在充電情況下，當(dāng)溫度高于充電時(shí)允許的最大溫度時(shí)，MCU控制充電模塊停止對(duì)電池充電，充電開關(guān)關(guān)閉并由報(bào)警電路發(fā)出報(bào)警信號(hào)；在放電情況下，當(dāng)溫度高于放電時(shí)允許的最大溫度，MCU控制放電開關(guān)關(guān)閉，同時(shí)報(bào)警電路發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦電子設(shè)備后備儲(chǔ)能電源管理系統(tǒng)，其特征是，所述MCU判斷過(guò)充、過(guò)放、均衡比較，當(dāng)過(guò)充和充電過(guò)流時(shí)輸出過(guò)充信號(hào)給智能控制模塊；過(guò)放和放電過(guò)流時(shí)輸出過(guò)放信號(hào)給智能控制模塊。
全文摘要
煤礦電子設(shè)備后備儲(chǔ)能電源管理系統(tǒng)，包括為整個(gè)電路提供電源的整流供電電源的市電、后備電源、煤礦電子設(shè)備，其中整流供電電源與充電模塊連接，該充電模塊通過(guò)連接端口與后備電源連接，所述后備電源包括電池組、MCU、溫度檢測(cè)模塊、電流檢測(cè)模塊、智能電壓檢測(cè)模塊、均衡模塊、顯示模塊、充電/放電開關(guān)電路、報(bào)警電路，其中充電模塊用于對(duì)電池組充電，電池電壓檢測(cè)模塊通過(guò)對(duì)電池組的單體電池電壓進(jìn)行檢測(cè)。本發(fā)明具有使用壽命長(zhǎng)，安全性能好、電池組各項(xiàng)參數(shù)能直觀顯示，且出現(xiàn)異常能有效報(bào)警等優(yōu)點(diǎn)。在停電的情況下該后備電源可以繼續(xù)運(yùn)行，繼續(xù)維持煤礦電子設(shè)備的正常工作，極大地提高了煤礦電子運(yùn)行的穩(wěn)定性，給整個(gè)煤礦安全，高效生產(chǎn)提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。
文檔編號(hào)H02H3/04GK102355026SQ20111030703
公開日2012年2月15日 申請(qǐng)日期2011年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月12日
發(fā)明者沈俊平, 邵海涵 申請(qǐng)人:深圳市超思維電子有限公司