[发明专利]一种带应急电源的矿用防爆变频器及控制方法

说明书

本发明公开了一种带应急电源的矿用防爆变频器及控制方法，该防爆变频器由防爆变频器箱和防爆电池箱组成；防爆变频器箱包括：防爆壳体一、变频器、DC/DC变流器和EMS控制器，所述变频器、DC/DC变流器和EMS控制器安装在防爆壳体一内部；所述防爆电池箱包括：防爆壳体二、电池单元和高压配电盒，所述电池单元和高压配电盒安装在防爆壳体二内部。当矿用防爆变频器停电后，EMS控制器发送控制指令给DC/DC变流器，DC/DC变流器将防爆电池箱储存的电能先进行转换然后给变频器直流母线供电，维持变频器正常运行，达到停电不停机的目的。

技术领域

本发明属于矿用防爆变频器领域，具体的说是一种带应急电源的矿用防爆变频器及控制方法。

背景技术

矿用防爆变频器是煤矿井下的重要设备，用于驱动井下如局扇风机、皮带、绞车等重要设备。在公知技术中，现有防爆变频器由防爆壳体以及壳体内部的变频器组成，供电由现场电源提供、自身没有应急电源功能。现有防爆变频器的不足：当现有防爆变频器及其所驱动设备如局扇风机遭遇现场停电时，会立刻停止，无法运行。对于煤矿来说，局扇风机停止运行是十分危险的，因为它将导致巷道瓦斯浓度超限，甚至引发瓦斯爆炸的重大事故。据统计：引发掘进巷道的瓦斯浓度超限事故中，因局部通风机突然停电占比35%。

发明内容

本发明为克服现有防爆变频器的不足，提供了一种带有应急电源的矿用防爆变频器及控制方法。本发明通过在现有防爆变频器的基础上增加EMS控制器、DC/DC变流器和防爆电池箱来实现矿用防爆变频器停电后的应急电源功能。

本发明采用的技术方案是：一种带应急电源的矿用防爆变频器，由防爆变频器箱和至少一个防爆电池箱组成。所述防爆电池箱的数量根据现场设备的电压等级来确定。防爆电池箱数量配置方案为：现场设备电压等级为660V时，配备一个防爆电池箱；现场设备电压等级为1140V时，配备2个防爆电池箱；现场设备电压等级大于1140V时，配备n个防爆电池箱（n2）。

所述防爆变频器箱包括：防爆壳体一、变频器、DC/DC变流器、EMS控制器。所述变频器、DC/DC变流器和EMS控制器均安装在防爆壳体一内部。

所述防爆电池箱包括：防爆壳体二、电池单元和高压配电盒。所述电池单元和高压配电盒均安装在防爆壳体二内部。

所述EMS控制器、DC/DC变流器和防爆电池箱组成防爆变频器的应急电源。

所述防爆变频器箱中，所述变频器的输入端in与现场电源连接，输出端out与负载电机连接，变频器的DC+和DC-端分别与DC/DC变流器的输入端I+和I-端连接，变频器的DC+和DC-端分别与变频器内部直流母线的正、负极连接。

所述EMS控制器的Vin端与变频器的输入端in连接，EMS控制器的CAN3端与变频器的CAN端连接，EMS控制器的CAN2端与DC/DC变流器的CAN端连接；EMS控制器的CAN1端与防爆电池箱内的高压配电盒的CAN1端连接。

所述防爆电池箱中，所述高压配电盒的输入端I+和I-端分别与防爆变频器箱内的DC/DC变流器的输出端O+和O-连接; 高压配电盒的输出端O+和O-分别与电池单元的+和-端连接；电池单元的CAN端与高压配电盒的CAN3端连接。

基于上述一种带应急电源的矿用防爆变频器，提出了一种带应急电源的矿用防爆变频器的控制方法，该控制方法包含以下步骤：

步骤一：首先，由EMS控制器读取变频器、DC/DC变流器、防爆电池箱内的高压配电盒以及电池单元的状态信息；

步骤二：所述EMS控制器检测变频器输入电压值；

步骤三：EMS控制器根据变频器输入电压值判断变频器是否有外部电源：当输入电压大于变频器额定输入电压的70%时，判断为有外部电源；当输入电压小于变频器额定输入电压的70%时，判断为无外部电源；