一種礦用交流輸出ups電源的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種多路交流輸入、交流輸出的礦用UPS電源。由防爆殼體和安裝在殼體內(nèi)的電源電路組成。電源電路由多抽頭變壓器、UPS逆變模塊、AC/DC模塊、控制模塊、顯示模塊、CAN通信模塊、DC/DC模塊D2、電池管理模塊、充電模塊、光電收發(fā)模塊、本安電路、DC/DC模塊D1、欠壓檢測模塊、鋰離子電池組、強(qiáng)電控制模塊組成。本實用新型輸出為交流電，具有適用范圍廣、體積小、后備時間長的特點。
【專利說明】—種礦用交流輸出UPS電源
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于電源領(lǐng)域，特別是一種礦用隔爆兼本安型交流輸出UPS電源。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)現(xiàn)代化技術(shù)的不斷進(jìn)步，礦井下電氣設(shè)備越來越多，電氣設(shè)備的正常工作對煤礦的生產(chǎn)效率、生產(chǎn)安全都非常重要。因此，為了保證井下電氣設(shè)備的正常工作，就要求電氣設(shè)備的供電電源穩(wěn)定可靠。在出現(xiàn)煤礦瓦斯突出等偶然因素導(dǎo)致的外部交流供電切斷的情況下，會導(dǎo)致電氣設(shè)備無法正常工作，給實際生產(chǎn)效率以及救援等工作帶來極大的不便，所以針對礦井電氣設(shè)備的交流供電后備電源進(jìn)行合理設(shè)計就顯得非常必要。
[0003]近些年，隨著礦產(chǎn)開采規(guī)模的不斷擴(kuò)大，礦井生產(chǎn)的安全性問題尤為突出，國家安監(jiān)總局強(qiáng)制推行的安全避險“六大系統(tǒng)”中包含了避難硐室的建設(shè)，其中避難硐室必須具有應(yīng)急照明，因此后備避難硐室內(nèi)必須有可以提供應(yīng)急照明的后備電源。
[0004]UPS不間斷電源是一種新型高可靠的電源系統(tǒng)。目前UPS不間斷電源的后備電池主要采用鉛酸電池，大容量的鉛酸電池的體積較大，若需要提供長時間的后備時間，需要較多數(shù)量的鉛酸電池，導(dǎo)致UPS電源的體積過大、質(zhì)量重、搬運困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的在于提供一種新型礦用交流輸出UPS電源，作為避難硐室的后備電源使用。
[0006]實現(xiàn)本實用新型目的的技術(shù)解決方案為:一種礦用交流輸出UPS電源，包括防爆殼體和電源電路，所述電源電路位于防爆殼體內(nèi)，該電源電路包括多抽頭變壓器、UPS逆變模塊、顯示模塊、鋰離子電池組模塊、充電模塊、強(qiáng)電控制模塊、控制模塊、電池管理模塊、AC/DC模塊、DC/DC模塊Dl、DC/DC模塊D2、本安電路模塊、光電收發(fā)模塊、CAN通信模塊以及欠壓檢測模塊；
[0007]其中多抽頭變壓器一端接外部交流電，另一端分別與UPS逆變模塊、充電模塊、AC/DC模塊相連；UPS逆變模塊與強(qiáng)電控制模塊、控制模塊相連；充電模塊通過強(qiáng)電模塊與鋰離子電池組模塊相連；AC/DC模塊另一端通過二極管、DC/DC模塊Dl與充電模塊相連；本安電路模塊分別與DC/DC模塊Dl以及光電收發(fā)模塊相連；DC/DC模塊D2 —端通過欠壓檢測模塊與鋰離子電池組模塊相連，DC/DC模塊D2另一端通過二極管與控制模塊、DC/DC模塊Dl相連；電池管理模塊與鋰離子電池組模塊、強(qiáng)電控制模塊相連；顯示模塊、光電收發(fā)模塊、CAN通信模塊與控制模塊相連;UPS逆變模塊的一個輸出端為電源電路的輸出。
[0008]所述的多抽頭變壓器采用武漢新干線電子廠的型號為TXR-160的多抽頭變壓器，該多抽頭變壓器包括AC660V輸入端子、AC380V輸入端子、AC220V輸入端子、AC127V輸入端子、AC127V輸出端子和N接地端子。
[0009]所述的UPS逆變模塊采用深圳索瑞德電子有限公司的型號為HP9117C-1.5KVA的逆變主板。[0010]所述的顯示模塊采用武漢谷鑫科技有限公司的TFT8048RS-7智能型顯示器。
[0011]所述的鋰離子電池組模塊采用江蘇福瑞士新能源有限公司的LFL2-60鋰離子電池。
[0012]所述的充電模塊采用廣州君盤實業(yè)有限公司的型號為KP300A-60L的充電器。
[0013]所述的強(qiáng)電控制模塊采用上海方憶新能源科技有限公司的型號為RSBECS100A的強(qiáng)電控制盒。
[0014]所述的控制模塊采用江蘇杰瑞科技集團(tuán)有限責(zé)任公司的型號為UPS-ARM-K10的控制板。
[0015]所述的電池管理模塊采用江蘇杰瑞科技集團(tuán)有限責(zé)任公司的型號為RSBMS-BL16S48V的電池管理模塊。
[0016]所述的AC/DC模塊采用上海方憶新能源科技有限公司的型號為NES-150-24的AC轉(zhuǎn)DC24V模塊；所述的DC/DC模塊Dl采用上海兢緯電子科技有限公司的型號為PSD-30B-12的DC24V轉(zhuǎn)DC12V模塊；所述的DC/DC模塊D2采用上海方憶新能源科技有限公司的型號為SD-100C-24的DC43?55V轉(zhuǎn)DC24V模塊；所述的本安電路模塊采用徐州宏遠(yuǎn)通信技術(shù)有限公司的DC12V轉(zhuǎn)DC12V的本質(zhì)安全型電源模塊；所述的光電收發(fā)模塊采用徐州宏遠(yuǎn)通信技術(shù)有限公司的2光2電光電收發(fā)模塊；所述的CAN通信模塊采用江蘇杰瑞科技集團(tuán)有限責(zé)任公司型號為UPS-ARM-K10的控制模塊上的2路CAN通信接口 ；所述的欠壓檢測模塊采用江蘇杰瑞科技集團(tuán)有限責(zé)任公司的型號為UPS-KlO的欠壓檢測模塊。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的顯著優(yōu)點為:1)本實用新型電源采用逆變交流輸出，可以給井下各類交流電氣設(shè)備提供交流電源，適用范圍廣；2)本實用新型采用鋰離子電池組作為UPS電源的后備電源，體積小、后備時間長；3)本實用新型能夠?qū)崟r顯示電源參數(shù)，使井下操作人員與井上調(diào)度人員均能實時掌握備用電源狀態(tài)；4)本實用新型能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程放電；5)本實用新型采用多抽頭變壓器，電源輸入范圍涵蓋目前主流交流電壓，實用性強(qiáng)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型的一種礦用交流輸出UPS電源原理框圖。
[0019]圖中標(biāo)號所代表的含義為:U1?多抽頭變壓器，U2?UPS逆變模塊，U3?AC/DC模塊，U4?控制模塊，U5?顯示模塊，U6?CAN通信模塊，U7?DC/DC模塊D2，U8?電池管理模塊，U9?充電模塊，UlO?光電收發(fā)模塊，Ull?本安電路模塊，U12?DC/DC模塊Dl，U13?欠壓檢測模塊，U14?鋰離子電池組模塊，U15?強(qiáng)電控制模塊。
【具體實施方式】
[0020]本實用新型提供了一種礦用交流輸出UPS電源，包括防爆殼體和電源電路，所述電源電路位于防爆殼體內(nèi)，該電源電路包括多抽頭變壓器Ul、UPS逆變模塊U2、顯示模塊U5、鋰離子電池組模塊U14、充電模塊U9、強(qiáng)電控制模塊U15、控制模塊U4、電池管理模塊U8、AC/DC模塊U3、DC/DC模塊Dl [U12]、DC/DC模塊D2[U7]、本安電路模塊Ul1、光電收發(fā)模塊UlO、CAN通信模塊U6以及欠壓檢測模塊Ul3 ;
[0021]其中多抽頭變壓器Ul —端接外部交流電，另一端分別與UPS逆變模塊U2、充電模塊U9、AC/DC模塊U3相連；UPS逆變模塊U2與強(qiáng)電控制模塊U15、控制模塊U4相連；充電模塊U4通過強(qiáng)電模塊U15與鋰離子電池組模塊U14相連；AC/DC模塊U3另一端通過二極管、DC/DC模塊Dl [U12]與充電模塊U4相連；本安電路模塊Ull分別與DC/DC模塊Dl [U12]以及光電收發(fā)模塊UlO相連；DC/DC模塊D2 [U7] 一端通過欠壓檢測模塊U13與鋰離子電池組模塊U14相連，DC/DC模塊D2 [U7]另一端通過二極管與控制模塊U4、DC/DC模塊Dl [U12]相連；電池管理模塊U8與鋰離子電池組模塊U14、強(qiáng)電控制模塊U15相連；顯示模塊U5、光電收發(fā)模塊U10、CAN通信模塊U6與控制模塊U4相連；UPS逆變模塊U2的一個輸出端為電源電路的輸出。
[0022]本實用新型的礦用交流輸出UPS電源，一方面作為煤礦井下各種電氣設(shè)備的后備電源實用，采用交流UPS可以在井下交流電網(wǎng)斷電后實現(xiàn)不間斷的交流供電，保證井下電氣設(shè)備正常工作；另一方面作為于礦井下避難硐室的電源使用，可保證避難硐室的供電。
[0023]所述的多抽頭變壓器Ul采用武漢新干線電子廠的型號為TXR-160的多抽頭變壓器，該多抽頭變壓器包括AC660V輸入端子、AC380V輸入端子、AC220V輸入端子、AC127V輸入端子、AC127V輸出端子和N接地端子。
[0024]所述的UPS逆變模塊U2采用深圳索瑞德電子有限公司的型號為HP9117C-1.5KVA的逆變主板。
[0025]所述的顯示模塊U5采用武漢谷鑫科技有限公司的TFT8048RS-7智能型顯示器。
[0026]所述的鋰離子電池組模塊U14采用江蘇福瑞士新能源有限公司的LFL2-60鋰離子電池。
[0027]所述的充電模塊U9采用廣州君盤實業(yè)有限公司的型號為KP300A-60L的充電器。
[0028]所述的強(qiáng)電控制模塊U15采用上海方憶新能源科技有限公司的型號為RSBECS100A的強(qiáng)電控制盒。
[0029]所述的控制模塊U4采用江蘇杰瑞科技集團(tuán)有限責(zé)任公司的型號為UPS-ARM-K10的控制板。
[0030]所述的電池管理模塊U8采用江蘇杰瑞科技集團(tuán)有限責(zé)任公司的型號為RSBMS-BL16S48V的電池管理模塊。
[0031]所述的AC/DC模塊U3采用上海方憶新能源科技有限公司的型號為NES_150_24的AC轉(zhuǎn)DC24V模塊；所述的DC/DC模塊Dl [U12]采用上海兢緯電子科技有限公司的型號為PSD-30B-12的DC24V轉(zhuǎn)DC12V模塊；所述的DC/DC模塊D2[U7]采用上海方憶新能源科技有限公司的型號為SD-100C-24的DC43?55V轉(zhuǎn)DC24V模塊；所述的本安電路模塊Ull采用徐州宏遠(yuǎn)通信技術(shù)有限公司的DC12V轉(zhuǎn)DC12V的本質(zhì)安全型電源模塊；所述的光電收發(fā)模塊UlO采用徐州宏遠(yuǎn)通信技術(shù)有限公司的2光2電光電收發(fā)模塊；所述的CAN通信模塊U6采用江蘇杰瑞科技集團(tuán)有限責(zé)任公司型號為UPS-ARM-K10的控制模塊上的2路CAN通信接口 ；所述的欠壓檢測模塊U13采用江蘇杰瑞科技集團(tuán)有限責(zé)任公司的型號為UPS-KlO的欠壓檢測模塊。
[0032]外部交流電通過多抽頭變壓器變壓后接入電路，第一路接入UPS逆變模塊，通過逆變輸出所需交流電壓；第二路接入充電模塊，充電模塊另一端通過強(qiáng)電模塊與鋰離子電池組連接，用于對鋰離子電池組充電；第三路接入AC/DC模塊，輸出DC作為輔助電源，用于顯示模塊、電池管理模塊；DC/DC模塊2將電池組輸出電壓轉(zhuǎn)換為24V DC,與AC/DC模塊輸出的24V DC在顯控模塊上通過二極管合路，用于電源交流輸入異常時的24V DC供電。
[0033]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0034]結(jié)合附圖1，多抽頭變壓器一端接外部交流電，另一端分別與UPS逆變模塊、充電模塊、AC/DC模塊相連；UPS逆變模塊通過對應(yīng)接口與強(qiáng)電控制模塊、控制模塊相連；充電模塊通過強(qiáng)電模塊與鋰離子電池組模塊相連;AC/DC模塊另一端分別通過二極管與控制模塊、DC/DC模塊Dl相連；本安電路模塊分別與DC/DC模塊Dl以及光電轉(zhuǎn)換模塊相連；DC/DC模塊D2 —端通過欠壓檢測模塊與鋰離子電池組模塊相連，另一端分別通過二極管與控制模塊、DC/DC模塊Dl相連；電池管理模塊通過對應(yīng)接口與鋰離子電池組模塊、強(qiáng)電控制模塊、控制模塊相連；顯示模塊、光電轉(zhuǎn)換模塊、CAN通信模塊通過對應(yīng)接口與控制模塊相連。
[0035]輸入多抽頭變壓器將外部交流供電(AC660V、380V、220V、127V之一)變換為AC127V，AC127V 一路輸入UPS主板，然后輸出AC127V ；AC127V另一路接到充電模塊的輸入端，充電模塊經(jīng)強(qiáng)電模塊里的充電開關(guān)與電池組連接，用于對鋰離子電池組充電。AC127V還有一路接入到AC/DC模塊，輸出24VDC，作為輔助電源，用于控制模塊、電池組管理模塊以及DC/DC模塊Dl的供電。DC/DC模塊D2將電池組輸出電壓轉(zhuǎn)換為24VDC，與AC/DC模塊輸出的24VDC在顯控板上通過二極管合路，用于電源交流輸入異常時的24VDC供電。
[0036]光電模塊由12V本安電路模塊供電。本安電路模塊輸入12V電壓由DC/DC模塊DI從24VDC轉(zhuǎn)換而來。
[0037]本實用新型采用多抽頭變壓器，電源輸入范圍涵蓋目前主流交流電壓，實用性強(qiáng)。
【權(quán)利要求】
1.一種礦用交流輸出UPS電源，其特征在于，包括防爆殼體和電源電路，所述電源電路位于防爆殼體內(nèi)，該電源電路包括多抽頭變壓器[Ul]、UPS逆變模塊[U2]、顯示模塊[U5]、鋰離子電池組模塊[U14]、充電模塊[U9]、強(qiáng)電控制模塊[U15]、控制模塊[U4]、電池管理模塊[U8]、AC/DC 模塊[U3]、DC/DC 模塊 Dl [U12]、DC/DC 模塊 D2[U7]、本安電路模塊[UlI]、光電收發(fā)模塊[U10]、CAN通信模塊[U6]以及欠壓檢測模塊[U13]； 其中多抽頭變壓器[U1] —端接外部交流電，另一端分別與UPS逆變模塊[U2]、充電模塊[U9]、AC/DC模塊[U3]相連；UPS逆變模塊[U2]與強(qiáng)電控制模塊[U15]、控制模塊[U4]相連；充電模塊[U4]通過強(qiáng)電模塊[U15]與鋰離子電池組模塊[U14]相連；AC/DC模塊[U3]另一端通過二極管、DC/DC模塊D1[U12]與充電模塊[U4]相連；本安電路模塊[U11]分別與DC/DC模塊D1[U12]以及光電收發(fā)模塊[U10]相連；DC/DC模塊D2 [U7] —端通過欠壓檢測模塊[U13]與鋰離子電池組模塊[U14]相連，DC/DC模塊D2[U7]另一端通過二極管與控制模塊[U4]、DC/DC模塊D1[U12]相連；電池管理模塊[U8]與鋰離子電池組模塊[U14]、強(qiáng)電控制模塊[U15]相連；顯示模塊[U5]、光電收發(fā)模塊[U10]、CAN通信模塊[U6]與控制模塊[U4]相連；UPS逆變模塊[U2]的一個輸出端為電源電路的輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用交流輸出UPS電源，其特征在于，所述的多抽頭變壓器[U1]采用武漢新干線電子廠的型號為TXR-160的多抽頭變壓器，該多抽頭變壓器包括AC660V輸入端子、AC380V輸入端子、AC220V輸入端子、AC127V輸入端子、AC127V輸出端子和N接地端子。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用交流輸出UPS電源，其特征在于，所述的UPS逆變模塊[U2]采用深圳索瑞德電子有限公司的型號為HP9117C-1.5KVA的逆變主板。
4.根據(jù)權(quán)利要求 1所述的礦用交流輸出UPS電源，其特征在于，所述的顯示模塊[U5]采用武漢谷鑫科技有限公司的TFT8048RS-7智能型顯示器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用交流輸出UPS電源，其特征在于，所述的鋰離子電池組模塊[U14]采用江蘇福瑞士新能源有限公司的LFL2-60鋰離子電池。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦用交流輸出UPS電源，其特征在于，所述的充電模塊[U9]采用廣州君盤實業(yè)有限公司的型號為KP300A-60L的充電器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用交流輸出UPS電源，其特征在于，所述的強(qiáng)電控制模塊[U15]采用上海方憶新能源科技有限公司的型號為RSBECS100A的強(qiáng)電控制盒。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用交流輸出UPS電源，其特征在于，所述的控制模塊[U4]采用江蘇杰瑞科技集團(tuán)有限責(zé)任公司的型號為UPS-ARM-K10的控制板。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用交流輸出UPS電源，其特征在于，所述的電池管理模塊[U8]采用江蘇杰瑞科技集團(tuán)有限責(zé)任公司的型號為RSBMS-BL16S48V的電池管理模塊。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用交流輸出UPS電源，其特征在于，所述的AC/DC模塊[U3]采用上海方憶新能源科技有限公司的型號為NES-150-24的AC轉(zhuǎn)DC24V模塊；所述的DC/DC模塊D1[U12]采用上海兢緯電子科技有限公司的型號為PSD-30B-12的DC24V轉(zhuǎn)DC12V模塊；所述的DC/DC模塊D2[U7]采用上海方憶新能源科技有限公司的型號為SD-100C-24的DC43~55V轉(zhuǎn)DC24V模塊；所述的本安電路模塊[U11]采用徐州宏遠(yuǎn)通信技術(shù)有限公司的DC12V轉(zhuǎn)DC12V的本質(zhì)安全型電源模塊；所述的光電收發(fā)模塊[U10]采用徐州宏遠(yuǎn)通信技術(shù)有限公司的2光2電光電收發(fā)模塊；所述的CAN通信模塊[U6]采用江蘇杰瑞科技 集團(tuán)有限責(zé)任公司型號為UPS-ARM-K10的控制模塊上的2路CAN通信接口 ；所述的欠壓檢測模塊[U13]采用江蘇杰瑞科技集團(tuán)有限責(zé)任公司的型號為UPS-KlO的欠壓檢測模塊。
【文檔編號】H02J9/00GK203722323SQ201420071352
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年2月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月18日
【發(fā)明者】付光躍, 趙康, 李臣, 林冬冬, 張貝貝, 陳國華, 鄭朝陽, 李紅星, 陳布亮, 孫志宏 申請人:江蘇杰瑞科技集團(tuán)有限責(zé)任公司