專利名稱：礦用隔爆兼本質(zhì)安全型直流穩(wěn)壓電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種礦用電源裝置，特別是一種用于在瓦斯、煤塵等爆炸危險環(huán)境使用的礦用隔爆兼本質(zhì)安全型直流穩(wěn)壓電源。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有煤礦開采的電源信號、儀表、通訊、監(jiān)控及其自動化系統(tǒng)中的本安電源裝置滿足不了礦井掘進(jìn)自動化的需求，迫切需要解決礦用大容量的本安電源裝置是現(xiàn)有煤礦自動化開采突出的重要問題。本安直流穩(wěn)壓電源由兩大模塊組成，AC/DC直流穩(wěn)壓模塊和本安輸出保護(hù)模塊。目 前礦井本安直流穩(wěn)壓電源的AC/DC直流穩(wěn)壓模塊多采用線性穩(wěn)壓電源實現(xiàn)，而線性穩(wěn)壓電源具有供電效率低、抗干擾性差、體積大等缺點(diǎn)，當(dāng)?shù)V井電網(wǎng)電壓大幅度波動時，常常不能穩(wěn)定運(yùn)行，電網(wǎng)適應(yīng)性差；本安輸出模塊由于受礦井采煤工作面煤塵大，瓦斯?jié)舛雀叩葪l件限制，其輸出功率一直比較低，很難滿足井下采煤工作面自動化控制系統(tǒng)中許多大功率器件如支架電液控制系統(tǒng)電磁閥，瓦斯?jié)舛葌鞲衅鞯葘Υ笕萘勘景搽娫吹男枨螅捎诘V井采煤工作面煤塵大，瓦斯?jié)舛雀撸€很容易發(fā)生爆炸；當(dāng)外部交流電源突然斷電后，礦廠設(shè)備就不能維持正常的運(yùn)行。為此，本發(fā)明在現(xiàn)有本安電源裝置的基礎(chǔ)上，對現(xiàn)有本安電源裝置進(jìn)行了改進(jìn)，以滿足和能夠保證煤礦自動化開采的需求和煤礦開采的安全性以及可靠性。

實用新型內(nèi)容本實用新型提供了一種礦用隔爆兼本質(zhì)安全型直流穩(wěn)壓電源，主要用于煤礦井下含有爆炸性氣體的環(huán)境中與分站或系列的傳感器等配套，為礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)的分站或傳感器提供電源、同時在交流電源停電時，箱體內(nèi)的備用蓄電池可立即投入工作，并輸出一個備用電池工作指示信號。為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是提供一種礦用隔爆兼本質(zhì)安全型直流穩(wěn)壓電源，包括變壓器、AC/DC轉(zhuǎn)換模塊、電池、沖放電管理控制電路、交直流切換電路、隔離DC/DC轉(zhuǎn)換模塊和安全柵；所述變壓器的輸入端與外部交流電源連接，輸出端與AC/DC轉(zhuǎn)換模塊的輸入端連接，AC/DC轉(zhuǎn)換模塊的輸出端分別與交直流切換電路和沖放電管理控制電路的輸入端連接；所述沖放電管理控制電路與電池連接，其輸出端與交直流切換電路的輸入端連接；所述交直流切換電路將直流電源分成兩路后，先后經(jīng)過隔離DC/DC轉(zhuǎn)換模塊和安全柵輸出。按照本實用新型所提供的礦用隔爆兼本質(zhì)安全型直流穩(wěn)壓電源，其特征在于所述電池為若干鎳氫電池串聯(lián)而成。綜上所述，本實用新型的有益效果是I、該礦用隔爆兼本質(zhì)安全型直流穩(wěn)壓電源的變壓器可以輸入幾種不同伏特的電壓。2、當(dāng)外部交流電源斷電后，該礦用隔爆兼本質(zhì)安全型直流穩(wěn)壓電源設(shè)置的鎳氫電池可以持續(xù)供電一段時間。3、該礦用隔爆兼本質(zhì)安全型直流穩(wěn)壓電源的安全柵對轉(zhuǎn)換成直流的電源進(jìn)行限流限壓，保證提供現(xiàn)場儀表的電流電壓在安全范圍內(nèi)。

圖I為礦用隔爆兼本質(zhì)安全型直流穩(wěn)壓電源的原理框圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型做詳細(xì)的描述如圖所示，該礦用隔爆兼本質(zhì)安全型直流穩(wěn)壓電源包括變壓器、AC/DC轉(zhuǎn)換模塊、電池、沖放電管理控制電路、交直流切換電路、隔離DC/DC轉(zhuǎn)換模塊和安全柵；所述變壓器的輸入端與外部交流電源連接，輸出端與AC/DC轉(zhuǎn)換模塊的輸入端連接，AC/DC轉(zhuǎn)換模塊的輸出端分別與交直流切換電路和沖放電管理控制電路的輸入端連接；所述沖放電管理控制電路與電池連接，其輸出端與交直流切換電路的輸入端連接；所述交直流切換電路將直流電源分成兩路后，先后經(jīng)過隔離DC/DC轉(zhuǎn)換模塊和安全柵輸出。優(yōu)選地，所述電池為若干鎳氫電池串聯(lián)而成。當(dāng)交流電源斷電時，充放電管理控制電路將切換到電池供電，當(dāng)電池電壓低于IOV時，控制電路自動切斷蓄電池對分站或用電設(shè)備供電回路，停止向外設(shè)供電。當(dāng)外部交流電恢復(fù)正常供電時，充放電管理控制電路將切換到交流供電，并同時給電池充電。備用電源的電池采用鎳氫電池，電池標(biāo)稱電壓12V。充電電路采用恒壓限流的充電方式。當(dāng)電池放完電后進(jìn)行充電時采用恒流方式充電，當(dāng)電池點(diǎn)充到一定量后自動變?yōu)楹銐撼潆姺绞?，電池充飽后又自動保持涓流充電方式。這種充電方式可以保證電池不會過充，同時隨時給電池補(bǔ)充電能，使電池始終處于飽和狀態(tài)，保證停電后設(shè)備有足夠的持續(xù)工作時間。接著對該礦用隔爆兼本質(zhì)安全型直流穩(wěn)壓電源的重要性能指標(biāo)進(jìn)行描述該礦用隔爆兼本質(zhì)安全型直流穩(wěn)壓電源的適用條件包括，環(huán)境溫度在0°C 40°C內(nèi)；相對濕度< 98% ;大氣壓力在80kPa 106kPa范圍內(nèi)；適用于無顯著振動和沖擊的場合和具有甲烷混合物及煤塵爆炸危險的煤礦井下。電源輸出參數(shù)有，額定輸出電壓為18. OV ;最高開路電壓為18. 3V;最低額定負(fù)載電壓為17. 4V ;最大輸出電流為830mA ;最高過流保護(hù)值為830mA ;最高過壓保護(hù)值是21. OV ;負(fù)載效應(yīng)< 5% ;源效應(yīng)< 5% ;輸出電壓偏離值< 5% ;周期與隨機(jī)偏移峰峰值(250mV。本實用新型不局限于上述最佳實施方式，任何人在本實用新型的設(shè)計思路的啟示下得出的具有和本實用新型相似或是相近的設(shè)計方案的數(shù)字鎖相合成器，均落在本實用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.礦用隔爆兼本質(zhì)安全型直流穩(wěn)壓電源，其特征在于包括變壓器、AC/DC轉(zhuǎn)換模塊、電池、沖放電管理控制電路、交直流切換電路、隔離DC/DC轉(zhuǎn)換模塊和安全柵；所述變壓器的輸入端與外部交流電源連接，輸出端與AC/DC轉(zhuǎn)換模塊的輸入端連接，AC/DC轉(zhuǎn)換模塊的輸出端分別與交直流切換電路和沖放電管理控制電路的輸入端連接；所述沖放電管理控制電路與電池連接，其輸出端與交直流切換電路的輸入端連接；所述交直流切換電路將直流電源分成兩路后，先后經(jīng)過隔離DC/DC轉(zhuǎn)換模塊和安全柵輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的礦用隔爆兼本質(zhì)安全型直流穩(wěn)壓電源，其特征在于所述電池為若干鎳氫電池串聯(lián)而成。
專利摘要本實用新型公開了一種礦用隔爆兼本質(zhì)安全型直流穩(wěn)壓電源，變壓器的輸入端與外部交流電源連接，變壓器輸出端與AC/DC轉(zhuǎn)換模塊的輸入端連接，AC/DC轉(zhuǎn)換模塊的輸出端分別與交直流切換電路和沖放電管理控制電路的輸入端連接；所述沖放電管理控制電路與電池連接，其輸出端與交直流切換電路的輸入端連接；所述交直流切換電路將直流電源分成兩路后，先后經(jīng)過隔離DC/DC轉(zhuǎn)換模塊和安全柵輸出。該直流穩(wěn)壓電源主要應(yīng)用于煤礦井下含有爆炸性氣體的環(huán)境中，其解決了現(xiàn)有煤礦井下直流穩(wěn)壓電源體積大，供電效率低等問題；其內(nèi)部設(shè)置有電池，能保證交流電源斷電后維持供電一段時間，及安全柵的限電限壓等為礦井下供電提供了安全可靠的保障。
文檔編號H02J7/00GK202495790SQ20122009264
公開日2012年10月17日 申請日期2012年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月13日
發(fā)明者倪云濤, 葉小亮, 吳子利, 宋德福, 楊樂菲, 趙濤, 陳啟勇, 黃金林, 黃鑫 申請人:成都金自天正智能控制有限公司