[发明专利]一种智能型的救生舱不间断电源

说明书

技术领域

本发明专利涉及一种新电源，特别是涉及一种救生舱用的智能型不间断电源。

背景技术

煤矿安全是安全生产重中之重，直接关系到煤矿职工的生命安全和社会的稳定，也是“保增长、保民生、保稳定”的内在要求。

然而，我国煤矿事故发生率较高，负面影响很大。在煤矿事故中，只有极少数井下人员是在事故发生现场第一时间受到伤害遇难的。绝大多数人员伤亡是由于长时间被困井下灾变环境中窒息、中毒等原因造成的。因此，在井下事故发生后，我国矿山安全防护体系如何有效保障井下被困人员避险，已成为改善煤矿安全形式的关键。可移动式救生舱,避难硐室就是为了矿难时，防护井下被困人员避险而设计生产的。可移动式救生舱,避难硐室内的不间断电源是救生舱的重要组成部分，不间断电源的稳定性，质量优劣直接关系到救生舱的使用性能、使用价值，安全性。

现有的救生舱不间断电源，其锂电池的保护方式主要是采用过压、过流保护和自动恢复功能,温度,电压,电流等采集。现有的救生舱不间断电源生存舱内无生存环境无智能管理功能；只能对30~40W风机进行启，停控制；不能根据生存舱的生存环境的要求，自动保持生活舱具有必要的生存条件。

发明内容

本发明的目的，是提供一种智能型的救生舱不间断电源，安全性能高，且能保证舱内的温湿度，一氧化碳，二氧化碳等有毒有害气体，舱内氧气的浓度，舱压为正压，压力大小，完全满足《矿用隔爆〈兼本安〉型锂离子蓄电池电源安全技术要求》的。即能自动保持生活舱具有良好的生活条件。

智能型的救生舱不间断电源，由两大部分组成。

  第一部分是智能型的电池管理。它包括变压器，开关电源，智能充电器，均衡器（含在锂电池管理系统里）、显示屏和电池组。

控制变压器：将外接交流电源660V或220V，127V变压为220V的交流电，供开关电源，智能充电器用；

开关电源：开关电源将220V的交流电整流为 24V的直流电；在外接电源正常运转时,由开关电源给救生舱用电设备供电。

智能充电器：锂电池专用充电机，输入电压为220VAC,频率50HZ；输出电压为29.2VDC,恒流输出10A，截止电流1A；与管理系统的单片机通过窗口通信连接，当(单体)电池充满时自动关断，当电量下降到90%时重新启动充电。

充电器通过对电池组的每节电池真值电压进行检测，并根据电池组中每节电池的真值电压，决定充电器的充电工作状态，是充电，还是停止充电，从而确保电池不会过充。

智能管理系统主要功能有：电池状态参数的采集，电池状态的预测，电池组故障诊断，均衡保护（含在单片机里），CAN总线， RS485通信等。

均衡器：电池均衡与每个单体电芯之间均有连线，任何工作状态均对电池组进行主动均衡。均衡方式是通过一个均衡电源对单只电芯进行补充电，当某串联电池组中某一只单体电芯出现不平衡时对其进行单独充电，使其电压保持和其它电芯一致。从而弥补了电芯的不一致性缺陷,延长了电池组的使用时间和电芯的使用寿命，使电池组的能源利用率达到最优化。

显示屏：实时显示和查看电池总电压、电池总电流、储备能量、单体电池最高电压、单体电池最低电压、单体电池温度,电池组最高温度，电池工作的环境温度，均衡状态等。 

第二部分是智能型的生存条件管理系统:

开关电源通过第一继电器输出的24V直流电，分两路，一路送多个稳压输出模块，通过多个稳压输出模块,分别输出12V,24V,36V,48V非本安直流电电源。供智能型的生存条件管理系统MCU控制器用电,MCU控制器对移动式救生舱内非本安直流负载供电进行智能控制,控制舱内的温湿度，有毒有害气体，氧气浓度，过渡舱压力；使其指标完全符合《矿用隔爆（兼本安）型锂离子蓄电池电源安全要求》。MCU输入信号来自救生舱内的温湿度传感器，一氧化碳,二氧化碳传感器，氧气传感器，压力传感器。

另一路送至三组本安电源电路，通过三个隔离模块和与三个隔离模块对应连接为移动式救生舱内的本安用电负载供电。

充电器的电压输出端与第二继电器的电压输入端接线端子对应连接，充电器通过第二个继电器输出DC29.2V，第二个继电器的控制端与CAN总线连接。

多个电池组结构相同，每一组电池组均由一个电池和一个继电器串联构成，其中继电器并联在充电器输出的DC29.2V的供电电路中，继电器的控制端接CAN总线，电池的电池状态信号输出端通过CAN总线与单板机的对应接口连接。

采用的技术方案是：