一种矿用电机车供电系统的制作方法

本发明有关一种矿用电源，特别是指一种可替换矿用轨道电机车用铅酸蓄电池电源的矿用电机车供电系统。

背景技术：

目前，随着煤炭采掘工艺水平的提高，我国大采高综放工作面发展迅速。矿用电源得到广泛应用，目前矿山设备多数使用的铅酸蓄电池类的矿用电源，矿用铅酸蓄电池在使用时会产生氢气，属于爆炸性气体，在矿山这种爆炸危险率极高的环境当中极不安全；另外矿用铅酸蓄电池体积大、容量小，比较笨重，搬运放置不便利；并且矿用铅酸蓄电池使用寿命短、活性低、低温性能差，大大影响矿用铅酸蓄电池的使用环境及使用条件，给矿山设备使用带来许多的不确定性，造成损失。另外由于矿山设备在不同的工况条件下所需的供电电源规格不同，现有的供电方式难以满足不同的电源需求。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种使用安全、且具有多种供电规格的矿用电机车供电系统。

为达到上述目的，本发明提供一种矿用电机车供电系统，其包括多组矿用隔爆型锂离子蓄电池电源装置，各组矿用隔爆型锂离子蓄电池电源装置之间串联、并联或混联组合在一起，并连接于电机车用电设备的总正极端与总负极端为电机车用电设备供电，各组矿用隔爆型锂离子蓄电池电源装置通过数据总线连接于电机车控制系统与显示系统，用于控制各组矿用隔爆型锂离子蓄电池电源装置的运行及显示运行参数。

每组所述矿用隔爆型锂离子蓄电池电源装置包括电池模组及与该电池模组连接的电池管理系统，该电池模组与电池管理系统安装于防爆外壳内，所述电池管理系统连接电池模组正极用于控制所述电池模组充放电及启停状态，所述电池管理系统通过数据总线连接所述电机车控制系统与显示系统。

所述电池管理系统包括采集模块、控制模块及显示模块，该采集模块一端连接所述电池模组，另一端连接所述控制模块，所述采集模块采集所述电池模组的电压及温度参数，并传输至所述控制模块，所述显示模块连接所述控制模块，用于显示采集的电池模组的电压及温度数据；所述电池模组的正极连接于所述控制模块，所述控制模块通过数据总线连接所述电机车控制系统与显示系统。

多组所述矿用隔爆型锂离子蓄电池电源装置通过串联、并联或混联组合在一起，电机车供电系统供电电压可达到dc48v、dc96v、dc128v、dc192v或dc256v多种供电电压，容量可达到100ah至2000ah不同容量，用以匹配不同电机车所需供电电压与容量。

所述电池模组由多个磷酸铁锂蓄电池串联组成。

本发明矿用电机车供电系统，在使用过程中不产生有害可燃气体，其使用安全，能有效为车辆上用电设备供电，且可由车载发电机为其充电以存储电能，并且可随时监控电池模组的各项参数，使用寿命长。同时通过不同的串并联组合，可实现多种不同规格的电源，满足不同供电需求。

附图说明

图1为本发明矿用电机车供电系统一实施例的原理框图；

图2为本发明矿用电机车供电系统一实施例的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明的矿用电机车供电系统包括多组矿用隔爆型锂离子蓄电池电源装置，各组矿用隔爆型锂离子蓄电池电源装置之间串联、并联或混联组合在一起，并连接于电机车用电设备的总正极端与总负极端为电机车用电设备供电，各组矿用隔爆型锂离子蓄电池电源装置通过数据总线连接于电机车控制系统与显示系统，用于控制各组矿用隔爆型锂离子蓄电池电源装置的运行及显示运行参数。图1为本发明矿用电机车供电系统的其中一实施例的原理框图，包括四组锂离子电池组，两两并联，再进行串联。

如图2所示，本发明中每组矿用隔爆型锂离子蓄电池电源装置，包括电池模组及与该电池模组连接的电池管理系统，该电池模组与电池管理系统安装于防爆外壳内，电池管理系统连接电池模组正极，用于控制电池模组充放电及启停状态，电池管理系统通过数据总线(即can总线)连接电机车控制系统与显示系统。其中本发明中的电池管理系统包括采集模块、控制模块及显示模块，该采集模块一端连接电池模组，另一端连接控制模块，采集模块用于采集电池模组的电压及温度参数，并传输至控制模块，显示模块连接控制模块，用于显示采集的电池模组的电压及温度数据。控制模块通过数据总线连接电机车控制系统与显示系统。电池模组的正极连接于控制模块，当电池模组的电压低于保护阈值或温度高于保护阈值时，控制模块切断电池模组对电机车供电，避免过放或损伤电池模组，并由外部电源对电池模组进行充电，当电池模组电量达到保护阈值后，控制模块切断外部电源，避免电池模组过充。可有效保护电池模组，延长使用寿命。

图2为本发明一实施例的结构示意图，该实施例包括四组矿用隔爆型锂离子蓄电池电源装置，分别用a、b、c、d表示，其中矿用隔爆型锂离子蓄电池电源装置a的正极连接矿用隔爆型锂离子蓄电池电源装置b的正极，矿用隔爆型锂离子蓄电池电源装置a的负极连接矿用隔爆型锂离子蓄电池电源装置b的负极，同时连接矿用隔爆型锂离子蓄电池电源装置c的正极与矿用隔爆型锂离子蓄电池电源装置d的正极，矿用隔爆型锂离子蓄电池电源装置a的正极与矿用隔爆型锂离子蓄电池电源装置b的正极连接电机车用电设备的总正极端，矿用隔爆型锂离子蓄电池电源装置c的负极与矿用隔爆型锂离子蓄电池电源装置d的负极连接电机车用电设备的总负极端。本实施例中，矿用隔爆型锂离子蓄电池电源装置a与b并联，矿用隔爆型锂离子蓄电池电源装置c与d并联，ab与cd再进行串联，为电机车用电设备供电。矿用隔爆型锂离子蓄电池电源装置a、b、c、d的控制模块通过数据总线连接电机车控制系统与显示系统，通过电机车控制系统与显示系统可总体控制矿用隔爆型锂离子蓄电池电源装置工作与否及显示矿用隔爆型锂离子蓄电池电源装置的工作参数。本发明并不限于该实施例中的连接方式，本发明可根据不同供电需求，通过矿用隔爆型锂离子蓄电池电源装置串联、并联或混联，如三组或三组以上矿用隔爆型锂离子蓄电池电源装置进行串联或并联或混联，匹配出不同规格的电源，如dc48v、dc96v、dc128v、dc192v、dc256v。本发明中的电池模组由多个磷酸铁锂蓄电池串联组成。本发明中的每组矿用隔爆型锂离子蓄电池电源装置的容量可为100a·h，各组矿用隔爆型锂离子蓄电池电源装置并联后容量可达100a·h-2000a·h，用以匹配不同电机车所需供电电压与容量。

本发明的矿用电机车供电系统，可对矿用轨道电机车进行供电，相比矿用铅酸蓄电池，该矿用锂离子蓄电池电源在使用中不产生氢气，更加安全；充电时间短，约为铅酸蓄电池电源充电时间的1/2；使用寿命长，约为铅酸蓄电池电源使用寿命的4倍。同时通过不同的串并联组合，可实现多种不同规格的电源，满足不同供电需求。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。