[发明专利]一种远控式隔爆兼本安型不间断供电电源

权利要求书

1.一种远控式隔爆兼本安型不间断供电电源，其特征在于，包括隔爆腔以及设置于隔爆腔内的电池管理系统主板、供电设备、静态转换开关、逆变器、AC-DC转换模块、DC-DC转换模块和本安模块；所述电池管理系统主板与供电设备连接；所述供电设备并联设置多组，分别包括电池管理系统子板、锂电池组和充放电控制模块，所述充放电控制模块和电池管理系统子板分别与锂电池组连接；所述充放电控制模块包括充电器、充电直流接触器、放电直流接触器和霍尔电流传感器；所述隔爆腔设有输入端与输出端，外部供电连接到隔爆腔的输入端分成三路，其中一路接到静态转换开关再接到隔爆腔的输出端，输出AC127V；另一路接到AC-DC转换模块输入端，AC-DC转换模块输出端经过二极管D1连接到电池管理系统主板和每个电池管理系统子板，为主板与子板提供DC24V供电；还有一路连接到每个供电设备的充电器输入端，充电器输出经过充电直流接触器连接到相应锂电池组，对锂电池组充电；每个锂电池组输出连接到放电直流接触器，然后通过霍尔电流传感器连接到逆变器直流输入端，而逆变器输出端连接到静态转换开关，实现逆变输出AC127V，同时接到本安模块上转换为DC12V输出；另外逆变器直流输入端连接到DC-DC转换模块输入端，DC-DC转换模块输出端经过二极管D2连接到电池管理系统主板与每个电池管理系统子板，为电池管理系统提供后备供电。

2.根据权利要求1所述的一种远控式隔爆兼本安型不间断供电电源，其特征在于，所述电池管理系统主板通过以太网模块接入井下以太环网，通过以太环网接入井上监控室的上位机中，电池管理系统主板将不间断供电电源信息实时传输到井上上位机，通过上位机远程实时监控井下不间断供电电源；同时，上位机设置井下电源设备的相关参数，包括过充保护值、过温保护值、均衡启动电压和均衡关闭电压，然后通过以太网与电池管理系统主板进行远程通信，电池管理系统主板接收设置信息后存储并通过CAN总线发送给电池管理系统子板，电池管理系统子板根据接收的信息实施相应的控制动作，实现对井下不间断供电电源的远程控制。

3.根据权利要求1所述的一种远控式隔爆兼本安型不间断供电电源，其特征在于，所述电池管理系统主板包括微控制器、存储芯片、以太网模块、CAN总线模块以及显示模块，电池管理系统主板通过CAN总线与每个电池管理系统子板相连接；电池管理系统子板将采集的数据通过CAN总线上传到BMS主板，BMS主板通过微控制器将上传的数据存入存储芯片，并根据接收的锂电池组信息，判断各锂电池组间是否进行电压均衡；若锂电池组间压差过大，将会在电池组充电或放电时对电压进行均衡，充电时，电池管理系统主板向电池管理系统子板发送控制命令，断开电压最大的锂电池组的充电开关；放电时电池管理系统子板将控制断开电压最小的锂电池组的放电开关；当锂电池组间压差在正常范围值时，停止均衡。

4.根据权利要求1所述的一种远控式隔爆兼本安型不间断供电电源，其特征在于，所述电池管理系统子板由微控制器、电池管理芯片、均衡保护模块、电流采集模块、温度采集模块、CAN总线模块组成；所述微控制器通过SPI总线与电池管理芯片连接，电池管理芯片与均衡保护模块相连，并通过电压采集线连接到锂电子池组的每个单体电池的极耳处；均衡保护模块使用MOS管作为均衡开关，将放电电阻与每个单体电池并联；电池管理芯片检测每个单体电池电压信息，若单体电池间压差过大，将闭合均衡开关，通过放电电阻对电压过高的电池进行被动放电均衡；另外，微控制器通过电流采集模块与霍尔电流传感器相连，锂电池组输出线穿过霍尔电流传感器，以此检测锂电池组的放电电流；温度采集模块接在单体电池极耳处，检测电池的温度信息；不间断供电电源在工作过程中若出现过温、过流异常状态，微控制器将控制报警模块进行报警，异常严重时，微控制器将断开放电开关停止放电。

5.根据权利要求1所述的一种远控式隔爆兼本安型不间断供电电源，其特征在于，不间断供电电源具有四路可控本安输出，本安模块由交直流转换电路、稳压电路、过流保护电路组成，输入端输入AC127V经过交直流转换、稳压与过流保护输出稳定的DC12V；另外，每路本安模块都连接一个可控硅开关，可控硅开关通过控制线与电池管理系统主板相连，电池管理系统主板通过控制可控硅开关，从而控制每一路本安模块是否输出供电。