专利名称：一种电源装置的制作方法
技术领域：
一种电源装置技术领域本发明涉及一种电源装置，特别涉及在煤矿井下使用的带有自诊断系统的一种电
源装置。
背景技术：
现有的煤矿井下使用的动力电源装置多为铅酸蓄电池，铅酸电池在充放电时有烷烃类气体排出，且在使用时需要经常添加电解液，给煤矿安全生产带来了隐患。大容量磷酸铁锂蓄电池虽然在地面已经在动力汽车行业得到了广泛使用，但在煤矿井下的使用还属空白，但磷酸铁锂蓄电池使用时无气体排出，且无需维护，在体积比能量，重量比能量，使用寿命上都远远高于铅酸电池等特性，都充分显示了磷酸铁锂蓄电池在 煤矿井下的适用性。现有动力机车上使用的铅酸蓄电池电源装置，使用寿命为充放电500次，使用时需要经常更换电解液，且使用时有烷烃类气体排出，且不具备电池检测，以及自断电系统，无法给予动力机车变频器及时的保护。发明内容本实用新型旨在提供具有自诊断功能的一种电源装置。本实用新型分为电池腔、电池管理腔、开关腔和接线腔4个腔体，磷酸铁锂蓄电池安放在单独的隔爆电池腔内，电池管理系统以及液晶显示屏做为检测系统设置在单独的管理腔内，隔离开关、接触器安放在单独的开关腔内，剩余一个腔体做为接线腔使用。所述的磷酸铁锂蓄电池由1#电池组、2#电池组、3#电池组、4#电池组构成。所述的电池管理系统由EV02M电池管理系统主板、EV02M电池管理系统1#从板、EV02M电池管理系统2#从板、EV02M电池管理系统3#从板、EV02M电池管理系统4#从板、转换模块、本安电源、开关电源和继电器构成。本实用新型的电池管理系统通过CAN接口与外部充电机或变频器通讯，控制电源装置的充放电电流，并监测电池性能状况，当电池温度过高时，能自动控制放电电流。电池管理系统通过转换模块，将CAN信号转换为RS232信号，与显示屏通讯。当电源装置过放电时，为保护电池，电池管理系统通过CAN接口，控制接触器，使接触器控制隔离开关断开。电池电压通过电压检测线将检测数据传输给电池管理系统，在电池腔平均分配温度传感器，将信号传输给电池管理系统，实现电池管理系统对电池状态和箱体温度的检测。电池管理系统通过自带的接口输出RS232信号，与显示屏通讯，将电压和温度数据直观的显示出来。电池管理系统输出两组信号控制两个接触器，当电池过充、过放或者电池箱体过温时，电池管理系统控制继电器线圈，继电器线圈控制常闭点断开，接触器线圈不得点，触电断开，接触器控制隔离开关打开，将直流电路断开。电池管理系统预留一组本安CAN信号，如动力机车需要时与司机室的显不屏通τΗ ο本发明所使用的磷酸铁锂蓄电池充放电次数为2000次，且无需维护，在使用时无气体排放；本电源装置还使用了电池检测系统，可对电源装置内部的单节电池进行过充或者过放保护；当电源装置出现过充或者过放时，电池检测系统会控制电源装置断电，对电源装置和动力机车上的变频器进行保护。
图I是本实用新型实施例的电路原理方框图。
具体实施方式
实施例图I所示，本实施例包括壳体，壳体分为电池腔、电池管理腔、开关腔和接线腔4个腔体，磷酸铁锂蓄电池安放在单独的隔爆电池腔内，电池管理系统以及液晶显示屏做为检测系统设置在单独的管理腔内，隔离开关、接触器安放在单独的开关腔内，剩余一
个腔体做为接线腔使用。所述的磷酸铁锂蓄电池由1#电池组、2#电池组、3#电池组、4#电池组构成。所述的电池管理系统由EV02M电池管理系统主板、EV02M电池管理系统1#从板、EV02M电池管理系统2#从板、EV02M电池管理系统3#从板、EV02M电池管理系统4#从板、转换模块、本安电源、开关电源和继电器构成。所述转换模块的产品型号是K-7110 CAN/RS232,隔离开关的产品型号是GM2-400，接触器的产品型号是QCC34-250A/20，分流器的产品型号是300A/75mV，液晶显示屏的产品型号是威纶通60561。本实施例的工作原理对照原理图，图中，粗线为电源线，细线为通讯线。首先，隔离开关闭合，此时DC/DC开关电源得电，开始工作。分别给EV02S电池管理系统从板、DC/DC本安电源、液晶显示屏提供电源，DC/DC本安电源为EV02M电池管理系统主板提供电源；即隔离开关闭合后，电池管理系统从板与主板，显示屏全部开始工作。电池管理系统从板通过从电池腔引出的电压检测线和温度检测线采集电池数据，每个电池管理系统从板采集25只电池的数据。然后通过通讯线与电池管理系统主板通讯。电池管理系统主板输出三路CAN信号，其中一路通过CAN/RS232转换器与液晶显示屏通讯，使液晶显示屏可直观显示电池数据。另外两路一路用作充电时与充电机通讯，一路用作与车辆控制器通讯。当主板接收到从板采集的数据，开始进行数据分析，分析结果电池正常，则输出控制信号使控制继电器工作，控制继电器控制接在正极和负极的接触器触点吸合，正极和负极分别导通，接线腔内预留直流320V正极和负极的接线柱。如果主板分析数据得出电池异常，则控制继电器不工作，接触器不吸合，接线腔内无电压。分流器为机车开始工作时，分流器采集从电池输出的电流数据给电池管理系统主板分析数据用。电池管理系统通过转换模块，将CAN信号转换为RS232信号，与显示屏通讯。电池腔内有100只电池，分为4组，每组25只电池，分别通过电压采集线和温度采集线输出电池数据给电池管理系统的各从板。4个从板采集到数据后，输出电池数据给电池管理系统主板。主板分别输出3路CAN信号，输出一路CAN信号与整车通讯,输出一路CAN信号充电时与充电机通讯，输出一路CAN信号给CAN/RS232转换器，信号通过转换器后转为RS232信号，输入显示屏，显示屏此时可显示电池数据。主板还输出一组控制信号，用来控制控制继电器的工作状态。控制继电器输出两组控制信号分别输入接触器的触点，来控制接触器的吸合与断开，当接触器吸合时，整个电源装置正常工作，接线腔内可接320V直流电，为整车提供电源。分流器串联在电池腔出线的负极上，分流器两端分别有采集线输出电流采样信号，输入至电池管理系统主板内。电池腔内的锂电池为100只串联，输出的正极和负极输入至隔离开关的输入侧，隔离开关的输出侧分别接DC/DC开关电源盒接触器的输入侧。DC/DC开关电源的输出侧分别接1、2、3、4号电池管理系统从板、显示屏(为这5个设备提供电源)和DC/DC本安电源。 DC/DC本安电源的输出侧接电池管理系统主板，为电池管理系统主板提供电源。
权利要求1.一种电源装置，包括电池腔、电池管理腔、开关腔和接线腔4个腔体，其特征是磷酸铁锂蓄电池安放在单独的隔爆电池腔内，电池管理系统以及液晶显示屏做为检测系统设置在单独的管理腔内，隔离开关、接触器安放在单独的开关腔内，剩余一个腔体做为接线腔使用； 所述的磷酸铁锂蓄电池由1#电池组、2#电池组、3#电池组、4#电池组构成； 所述的电池管理系统由EV02M电池管理系统主板、EV02M电池管理系统1#从板、EV02M电池管理系统2#从板、EV02M电池管理系统3#从板、EV02M电池管理系统4#从板、转换模块、本安电源、开关电源和继电器构成；电池管理系统通过CAN接口与外部充电机或变频器通讯，控制电源装置的充放电电流，并监测电池性能状况，当电池温度过高时，能自动控制放电电流； 电池管理系统通过转换模块，将CAN信号转换为RS232信号，与显示屏通讯； 当电源装置过放电时，为保护电池，电池管理系统通过CAN接口，控制接触器，使接触器控制隔离开关断开； 电池电压通过电压检测线将检测数据传输给电池管理系统，在电池腔平均分配温度传感器，将信号传输给电池管理系统，实现电池管理系统对电池状态和箱体温度的检测； 电池管理系统通过自带的接口输出RS232信号，与显示屏通讯，将电压和温度数据直观的显示出来； 电池管理系统输出两组信号控制两个接触器，当电池过充、过放或者电池箱体过温时，电池管理系统控制继电器线圈，继电器线圈控制常闭点断开，接触器线圈不得点，触电断开，接触器控制隔离开关打开，将直流电路断开。
专利摘要一种电源装置，主要用于煤矿井下，它包括电池腔、电池管理腔、开关腔和接线腔4个腔体，其特征是磷酸铁锂蓄电池安放在单独的隔爆电池腔内，电池管理系统以及液晶显示屏做为检测系统设置在单独的管理腔内，隔离开关、接触器安放在单独的开关腔内，剩余一个腔体做为接线腔使用。本实用新型所使用的磷酸铁锂蓄电池充放电次数为2000次，且无需维护，在使用时无气体排放；本电源装置还使用了电池检测系统，可对电源装置内部的单节电池进行过充或者过放保护；当电源装置出现过充或者过放时，电池检测系统会控制电源装置断电，对电源装置和动力机车上的变频器进行保护。
文档编号H02J7/00GK202633978SQ20122012411
公开日2012年12月26日 申请日期2012年3月29日 优先权日2012年3月29日
发明者宁维泉, 李明, 邢晓力, 薛安东, 牛成林, 李硕 申请人:太原矿机电气发展有限公司