專利名稱：一種電源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種電源裝置技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種電源裝置，特別涉及在煤礦井下使用的帶有自診斷系統(tǒng)的一種電
源裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的煤礦井下使用的動(dòng)力電源裝置多為鉛酸蓄電池，鉛酸電池在充放電時(shí)有烷烴類氣體排出，且在使用時(shí)需要經(jīng)常添加電解液，給煤礦安全生產(chǎn)帶來(lái)了隱患。大容量磷酸鐵鋰蓄電池雖然在地面已經(jīng)在動(dòng)力汽車行業(yè)得到了廣泛使用，但在煤礦井下的使用還屬空白，但磷酸鐵鋰蓄電池使用時(shí)無(wú)氣體排出，且無(wú)需維護(hù)，在體積比能量，重量比能量，使用壽命上都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于鉛酸電池等特性，都充分顯示了磷酸鐵鋰蓄電池在 煤礦井下的適用性?，F(xiàn)有動(dòng)力機(jī)車上使用的鉛酸蓄電池電源裝置，使用壽命為充放電500次，使用時(shí)需要經(jīng)常更換電解液，且使用時(shí)有烷烴類氣體排出，且不具備電池檢測(cè)，以及自斷電系統(tǒng)，無(wú)法給予動(dòng)力機(jī)車變頻器及時(shí)的保護(hù)。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型旨在提供具有自診斷功能的一種電源裝置。本實(shí)用新型分為電池腔、電池管理腔、開(kāi)關(guān)腔和接線腔4個(gè)腔體，磷酸鐵鋰蓄電池安放在單獨(dú)的隔爆電池腔內(nèi)，電池管理系統(tǒng)以及液晶顯示屏做為檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)置在單獨(dú)的管理腔內(nèi)，隔離開(kāi)關(guān)、接觸器安放在單獨(dú)的開(kāi)關(guān)腔內(nèi)，剩余一個(gè)腔體做為接線腔使用。所述的磷酸鐵鋰蓄電池由1#電池組、2#電池組、3#電池組、4#電池組構(gòu)成。所述的電池管理系統(tǒng)由EV02M電池管理系統(tǒng)主板、EV02M電池管理系統(tǒng)1#從板、EV02M電池管理系統(tǒng)2#從板、EV02M電池管理系統(tǒng)3#從板、EV02M電池管理系統(tǒng)4#從板、轉(zhuǎn)換模塊、本安電源、開(kāi)關(guān)電源和繼電器構(gòu)成。本實(shí)用新型的電池管理系統(tǒng)通過(guò)CAN接口與外部充電機(jī)或變頻器通訊，控制電源裝置的充放電電流，并監(jiān)測(cè)電池性能狀況，當(dāng)電池溫度過(guò)高時(shí)，能自動(dòng)控制放電電流。電池管理系統(tǒng)通過(guò)轉(zhuǎn)換模塊，將CAN信號(hào)轉(zhuǎn)換為RS232信號(hào)，與顯示屏通訊。當(dāng)電源裝置過(guò)放電時(shí)，為保護(hù)電池，電池管理系統(tǒng)通過(guò)CAN接口，控制接觸器，使接觸器控制隔離開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。電池電壓通過(guò)電壓檢測(cè)線將檢測(cè)數(shù)據(jù)傳輸給電池管理系統(tǒng)，在電池腔平均分配溫度傳感器，將信號(hào)傳輸給電池管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電池管理系統(tǒng)對(duì)電池狀態(tài)和箱體溫度的檢測(cè)。電池管理系統(tǒng)通過(guò)自帶的接口輸出RS232信號(hào)，與顯示屏通訊，將電壓和溫度數(shù)據(jù)直觀的顯示出來(lái)。電池管理系統(tǒng)輸出兩組信號(hào)控制兩個(gè)接觸器，當(dāng)電池過(guò)充、過(guò)放或者電池箱體過(guò)溫時(shí)，電池管理系統(tǒng)控制繼電器線圈，繼電器線圈控制常閉點(diǎn)斷開(kāi)，接觸器線圈不得點(diǎn)，觸電斷開(kāi)，接觸器控制隔離開(kāi)關(guān)打開(kāi)，將直流電路斷開(kāi)。電池管理系統(tǒng)預(yù)留一組本安CAN信號(hào)，如動(dòng)力機(jī)車需要時(shí)與司機(jī)室的顯不屏通τΗ ο本發(fā)明所使用的磷酸鐵鋰蓄電池充放電次數(shù)為2000次，且無(wú)需維護(hù)，在使用時(shí)無(wú)氣體排放；本電源裝置還使用了電池檢測(cè)系統(tǒng)，可對(duì)電源裝置內(nèi)部的單節(jié)電池進(jìn)行過(guò)充或者過(guò)放保護(hù)；當(dāng)電源裝置出現(xiàn)過(guò)充或者過(guò)放時(shí)，電池檢測(cè)系統(tǒng)會(huì)控制電源裝置斷電，對(duì)電源裝置和動(dòng)力機(jī)車上的變頻器進(jìn)行保護(hù)。


圖I是本實(shí)用新型實(shí)施例的電路原理方框圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例圖I所示，本實(shí)施例包括殼體，殼體分為電池腔、電池管理腔、開(kāi)關(guān)腔和接線腔4個(gè)腔體，磷酸鐵鋰蓄電池安放在單獨(dú)的隔爆電池腔內(nèi)，電池管理系統(tǒng)以及液晶顯示屏做為檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)置在單獨(dú)的管理腔內(nèi)，隔離開(kāi)關(guān)、接觸器安放在單獨(dú)的開(kāi)關(guān)腔內(nèi)，剩余一
個(gè)腔體做為接線腔使用。所述的磷酸鐵鋰蓄電池由1#電池組、2#電池組、3#電池組、4#電池組構(gòu)成。所述的電池管理系統(tǒng)由EV02M電池管理系統(tǒng)主板、EV02M電池管理系統(tǒng)1#從板、EV02M電池管理系統(tǒng)2#從板、EV02M電池管理系統(tǒng)3#從板、EV02M電池管理系統(tǒng)4#從板、轉(zhuǎn)換模塊、本安電源、開(kāi)關(guān)電源和繼電器構(gòu)成。所述轉(zhuǎn)換模塊的產(chǎn)品型號(hào)是K-7110 CAN/RS232,隔離開(kāi)關(guān)的產(chǎn)品型號(hào)是GM2-400，接觸器的產(chǎn)品型號(hào)是QCC34-250A/20，分流器的產(chǎn)品型號(hào)是300A/75mV，液晶顯示屏的產(chǎn)品型號(hào)是威綸通60561。本實(shí)施例的工作原理對(duì)照原理圖，圖中，粗線為電源線，細(xì)線為通訊線。首先，隔離開(kāi)關(guān)閉合，此時(shí)DC/DC開(kāi)關(guān)電源得電，開(kāi)始工作。分別給EV02S電池管理系統(tǒng)從板、DC/DC本安電源、液晶顯示屏提供電源，DC/DC本安電源為EV02M電池管理系統(tǒng)主板提供電源；即隔離開(kāi)關(guān)閉合后，電池管理系統(tǒng)從板與主板，顯示屏全部開(kāi)始工作。電池管理系統(tǒng)從板通過(guò)從電池腔引出的電壓檢測(cè)線和溫度檢測(cè)線采集電池?cái)?shù)據(jù)，每個(gè)電池管理系統(tǒng)從板采集25只電池的數(shù)據(jù)。然后通過(guò)通訊線與電池管理系統(tǒng)主板通訊。電池管理系統(tǒng)主板輸出三路CAN信號(hào)，其中一路通過(guò)CAN/RS232轉(zhuǎn)換器與液晶顯示屏通訊，使液晶顯示屏可直觀顯示電池?cái)?shù)據(jù)。另外兩路一路用作充電時(shí)與充電機(jī)通訊，一路用作與車輛控制器通訊。當(dāng)主板接收到從板采集的數(shù)據(jù)，開(kāi)始進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，分析結(jié)果電池正常，則輸出控制信號(hào)使控制繼電器工作，控制繼電器控制接在正極和負(fù)極的接觸器觸點(diǎn)吸合，正極和負(fù)極分別導(dǎo)通，接線腔內(nèi)預(yù)留直流320V正極和負(fù)極的接線柱。如果主板分析數(shù)據(jù)得出電池異常，則控制繼電器不工作，接觸器不吸合，接線腔內(nèi)無(wú)電壓。分流器為機(jī)車開(kāi)始工作時(shí)，分流器采集從電池輸出的電流數(shù)據(jù)給電池管理系統(tǒng)主板分析數(shù)據(jù)用。電池管理系統(tǒng)通過(guò)轉(zhuǎn)換模塊，將CAN信號(hào)轉(zhuǎn)換為RS232信號(hào)，與顯示屏通訊。電池腔內(nèi)有100只電池，分為4組，每組25只電池，分別通過(guò)電壓采集線和溫度采集線輸出電池?cái)?shù)據(jù)給電池管理系統(tǒng)的各從板。4個(gè)從板采集到數(shù)據(jù)后，輸出電池?cái)?shù)據(jù)給電池管理系統(tǒng)主板。主板分別輸出3路CAN信號(hào)，輸出一路CAN信號(hào)與整車通訊,輸出一路CAN信號(hào)充電時(shí)與充電機(jī)通訊，輸出一路CAN信號(hào)給CAN/RS232轉(zhuǎn)換器，信號(hào)通過(guò)轉(zhuǎn)換器后轉(zhuǎn)為RS232信號(hào)，輸入顯示屏，顯示屏此時(shí)可顯示電池?cái)?shù)據(jù)。主板還輸出一組控制信號(hào)，用來(lái)控制控制繼電器的工作狀態(tài)?？刂评^電器輸出兩組控制信號(hào)分別輸入接觸器的觸點(diǎn)，來(lái)控制接觸器的吸合與斷開(kāi)，當(dāng)接觸器吸合時(shí)，整個(gè)電源裝置正常工作，接線腔內(nèi)可接320V直流電，為整車提供電源。分流器串聯(lián)在電池腔出線的負(fù)極上，分流器兩端分別有采集線輸出電流采樣信號(hào)，輸入至電池管理系統(tǒng)主板內(nèi)。電池腔內(nèi)的鋰電池為100只串聯(lián)，輸出的正極和負(fù)極輸入至隔離開(kāi)關(guān)的輸入側(cè)，隔離開(kāi)關(guān)的輸出側(cè)分別接DC/DC開(kāi)關(guān)電源盒接觸器的輸入側(cè)。DC/DC開(kāi)關(guān)電源的輸出側(cè)分別接1、2、3、4號(hào)電池管理系統(tǒng)從板、顯示屏(為這5個(gè)設(shè)備提供電源)和DC/DC本安電源。 DC/DC本安電源的輸出側(cè)接電池管理系統(tǒng)主板，為電池管理系統(tǒng)主板提供電源。
權(quán)利要求1.一種電源裝置，包括電池腔、電池管理腔、開(kāi)關(guān)腔和接線腔4個(gè)腔體，其特征是磷酸鐵鋰蓄電池安放在單獨(dú)的隔爆電池腔內(nèi)，電池管理系統(tǒng)以及液晶顯示屏做為檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)置在單獨(dú)的管理腔內(nèi)，隔離開(kāi)關(guān)、接觸器安放在單獨(dú)的開(kāi)關(guān)腔內(nèi)，剩余一個(gè)腔體做為接線腔使用； 所述的磷酸鐵鋰蓄電池由1#電池組、2#電池組、3#電池組、4#電池組構(gòu)成； 所述的電池管理系統(tǒng)由EV02M電池管理系統(tǒng)主板、EV02M電池管理系統(tǒng)1#從板、EV02M電池管理系統(tǒng)2#從板、EV02M電池管理系統(tǒng)3#從板、EV02M電池管理系統(tǒng)4#從板、轉(zhuǎn)換模塊、本安電源、開(kāi)關(guān)電源和繼電器構(gòu)成；電池管理系統(tǒng)通過(guò)CAN接口與外部充電機(jī)或變頻器通訊，控制電源裝置的充放電電流，并監(jiān)測(cè)電池性能狀況，當(dāng)電池溫度過(guò)高時(shí)，能自動(dòng)控制放電電流； 電池管理系統(tǒng)通過(guò)轉(zhuǎn)換模塊，將CAN信號(hào)轉(zhuǎn)換為RS232信號(hào)，與顯示屏通訊； 當(dāng)電源裝置過(guò)放電時(shí)，為保護(hù)電池，電池管理系統(tǒng)通過(guò)CAN接口，控制接觸器，使接觸器控制隔離開(kāi)關(guān)斷開(kāi)； 電池電壓通過(guò)電壓檢測(cè)線將檢測(cè)數(shù)據(jù)傳輸給電池管理系統(tǒng)，在電池腔平均分配溫度傳感器，將信號(hào)傳輸給電池管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電池管理系統(tǒng)對(duì)電池狀態(tài)和箱體溫度的檢測(cè)； 電池管理系統(tǒng)通過(guò)自帶的接口輸出RS232信號(hào)，與顯示屏通訊，將電壓和溫度數(shù)據(jù)直觀的顯示出來(lái)； 電池管理系統(tǒng)輸出兩組信號(hào)控制兩個(gè)接觸器，當(dāng)電池過(guò)充、過(guò)放或者電池箱體過(guò)溫時(shí)，電池管理系統(tǒng)控制繼電器線圈，繼電器線圈控制常閉點(diǎn)斷開(kāi)，接觸器線圈不得點(diǎn)，觸電斷開(kāi)，接觸器控制隔離開(kāi)關(guān)打開(kāi)，將直流電路斷開(kāi)。
專利摘要一種電源裝置，主要用于煤礦井下，它包括電池腔、電池管理腔、開(kāi)關(guān)腔和接線腔4個(gè)腔體，其特征是磷酸鐵鋰蓄電池安放在單獨(dú)的隔爆電池腔內(nèi)，電池管理系統(tǒng)以及液晶顯示屏做為檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)置在單獨(dú)的管理腔內(nèi)，隔離開(kāi)關(guān)、接觸器安放在單獨(dú)的開(kāi)關(guān)腔內(nèi)，剩余一個(gè)腔體做為接線腔使用。本實(shí)用新型所使用的磷酸鐵鋰蓄電池充放電次數(shù)為2000次，且無(wú)需維護(hù)，在使用時(shí)無(wú)氣體排放；本電源裝置還使用了電池檢測(cè)系統(tǒng)，可對(duì)電源裝置內(nèi)部的單節(jié)電池進(jìn)行過(guò)充或者過(guò)放保護(hù)；當(dāng)電源裝置出現(xiàn)過(guò)充或者過(guò)放時(shí)，電池檢測(cè)系統(tǒng)會(huì)控制電源裝置斷電，對(duì)電源裝置和動(dòng)力機(jī)車上的變頻器進(jìn)行保護(hù)。
文檔編號(hào)H02J7/00GK202633978SQ20122012411
公開(kāi)日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2012年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月29日
發(fā)明者寧維泉, 李明, 邢曉力, 薛安東, 牛成林, 李碩 申請(qǐng)人:太原礦機(jī)電氣發(fā)展有限公司