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
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于電源領域，特別是一種礦用隔爆兼本安型交流輸出UPS電源。
【背景技術】
[0002]隨著工業(yè)現(xiàn)代化技術的不斷進步，礦井下電氣設備越來越多，電氣設備的正常工作對煤礦的生產效率、生產安全都非常重要。因此，為了保證井下電氣設備的正常工作，就要求電氣設備的供電電源穩(wěn)定可靠。在出現(xiàn)煤礦瓦斯突出等偶然因素導致的外部交流供電切斷的情況下，會導致電氣設備無法正常工作，給實際生產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備的交流供電后備電源進行合理設計就顯得非常必要。
[0003]近些年，隨著礦產開采規(guī)模的不斷擴大，礦井生產的安全性問題尤為突出，國家安監(jiān)總局強制推行的安全避險“六大系統(tǒng)”中包含了避難硐室的建設，其中避難硐室必須具有應急照明，因此后備避難硐室內必須有可以提供應急照明的后備電源。
[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，導致UPS電源的體積過大、質量重、搬運困難。

【發(fā)明內容】

[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，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逆變模塊與強電控制模塊、控制模塊相連；充電模塊通過強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的強電控制盒。
[0014]所述的控制模塊采用江蘇杰瑞科技集團有限責任公司的型號為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有限責任公司的型號為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DC24V模塊；所述的本安電路模塊采用徐州宏遠通信技術有限公司的DC12V轉DC12V的本質安全型電源模塊；所述的光電收發(fā)模塊采用徐州宏遠通信技術有限公司的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有限責任公司型號為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有限責任公司的型號為UPS-KlO的欠壓檢測模塊。
[0017]與現(xiàn)有技術相比，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)本實用新型能夠實時顯示電源參數(shù)，使井下操作人員與井上調度人員均能實時掌握備用電源狀態(tài)；4)本實用新型能夠實現(xiàn)遠程放電；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。
【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，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與強電控制模塊U15、控制模塊U4相連；充電模塊U4通過強電模塊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備的后備電源實用，采用交流UPS可以在井下交流電網斷電后實現(xiàn)不間斷的交流供電，保證井下電氣設備正常工作；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的強電控制盒。
[0029]所述的控制模塊U4采用江蘇杰瑞科技集團有限責任公司的型號為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有限責任公司的型號為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DC24V模塊；所述的本安電路模塊Ull采用徐州宏遠通信技術有限公司的DC12V轉DC12V的本質安全型電源模塊；所述的光電收發(fā)模塊UlO采用徐州宏遠通信技術有限公司的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有限責任公司型號為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有限責任公司的型號為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]下面結合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細描述。
[0034]結合附圖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逆變模塊通過對應接口與強電控制模塊、控制模塊相連；充電模塊通過強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接口與鋰離子電池組模塊、強電控制模塊、控制模塊相連；顯示模塊、光電轉換模塊、CAN通信模塊通過對應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，充電模塊經強電模塊里的充電開關與電池組連接，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。
【權利要求】
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，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]與強電控制模塊[U15]、控制模塊[U4]相連；充電模塊[U4]通過強電模塊[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.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求 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.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求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的強電控制盒。
8.根據權利要求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有限責任公司的型號為UPS-ARM-K10的控制板。
9.根據權利要求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有限責任公司的型號為RSBMS-BL16S48V的電池管理模塊。
10.根據權利要求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DC24V模塊；所述的本安電路模塊[U11]采用徐州宏遠通信技術有限公司的DC12V轉DC12V的本質安全型電源模塊；所述的光電收發(fā)模塊[U10]采用徐州宏遠通信技術有限公司的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 集團有限責任公司型號為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有限責任公司的型號為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:江蘇杰瑞科技集團有限責任公司