[实用新型]矿用隔爆兼本质安全型充电机

说明书

技术领域

本实用新型属于电力电子与控制技术领域，具体涉及一种矿用隔爆兼本质安全型充电机，适用于煤矿领域的矿用锂离子蓄电池电源装置。 

背景技术

目前我国煤矿中所使用的矿用充电机，大多都是工频整流技术、单一工作无网络化。这种充电工艺存在很多弊端，如： 

（1）耗电量大，传统的充电机采用工频整流技术，功率因数低； 

（2）对环境和资源造成的污染，原有的充电机采用大量的钢铁材料和稀有金属，以及由于充电工艺落后对电池造成的损害，而蓄电池对环境将产生巨大的污染； 

（3）充电需要人工看守，传统充电无通信技术，充电工艺落后，充电过程中需要人工看守，进行充电工艺操作； 

（4）缺乏向锂电池等新兴材料电源装置充电工艺；锂电池电源装置对充电工艺要求较高，传统的充电机无法满足锂电池蓄电池的充电工艺。

发明内容

本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种矿用兼本质安全型充电机，该充电机由660VAC交流电源直接供电，经过三相整流电路、BUCK变换电路、H桥变换电路以及高频整流电路，产生用于锂离子蓄电池充电的电流和电压，同时采用智能充电工艺控制单元用于实现锂离子蓄电池充电过程的智能化控制和监测，并通过CAN中继器与外部通信连接，以实现充电的网络化、远程化。 

本实用新型目的实现由以下技术方案完成： 

一种矿用隔爆兼本质安全型充电机，包括功率变换电路和充电控制电路，其特征在于所述功率变换电路由顺次连接的三相整流电路、BUCK变换电路、H桥变换电路以及高频整流电路组成，其中三相660VAC交流电压经过三相整流电路得到891VDC~933VDC的直流电压，再经BUCK变换电路将该直流电压变换为600VDC稳定的直流电压，H桥变换电路再将600VDC电压转换为0-400VDC的可控直流电压，高频整流电路将电流变换为0-100A连续可调的直流电流，再输出到外部，完成蓄电池充电。

所述BUCK变换电路由IGBT模块(VT1)、二极管（VD6）、滤波电感（L1）、滤波电容C4、C5以及均压电阻R5、R6构成，所述IGBT模块（VT1）的发射极与所述滤波电感（L1）相连，所述IGBT模块(VT1) 的集电极连接所述三相整流电路、所述滤波电感（L1）连接所述H桥变换电路。 

所述高频整流电路由高频整流管VD8、VD9、VD10、VD11、VD12、VD13、VD14、VD15、滤波电感（L2）以及滤波电容（C6）构成。 

所述三相整流电路由输入开关（Q1）、功率整流模块VD1、VD2、VD3、VD4、VD5、VD6、上电接触器（Q2）、预充电电阻（R1）、滤波电容C1、C2、C3以及均压电阻R2、R3、R4构成；所述H桥变换电路由IGBT模块QT1、QT2、QT3、QT4、高频变压器（TR1）构成；所述三相整流电路整流后的正极与所述BUCK变换电路中的IGBT模块（VT1）的集电极连接，滤波电感（L1）的输出端与所述H桥变换电路中的IGBT模块QT1、QT2集电极相连，IGBT模块（QT1）的发射极与IGBT模块（QT3）的集电极的连接点与高频变压器（TR1）的A点相连，IGBT模块（QT2）的发射极与IGBT模块（QT4）的集电极的连接点与高频变压器（TR1）的B点相连。 

所述充电控制电路包括智能充电工艺控制单元、与所述智能充电工艺控制单元相连的BUCK变换控制单元以及与所述智能充电工艺控制单元相连的H桥变换控制单元，其中所述智能充电工艺控制单元与所述CAN中继器连接，所述CAN中继器由本安电源供电。 

本实用新型的优点是，（1）输出功率大，矿用隔爆兼本质安全型充电机额定输出功率达40KW，可满足矿用锂离子蓄电池电源装置的充电要求容量；（2）具有本质安全型CAN通信方式，根据电源管理系统对充电工艺的要求进行充电，保证锂电池充电的安全性、科学性；（3）节能，本实用新型采用高频、软开关技术，可以大幅减低充电机本身的能耗，相比传统的充电机能减低20%以上的功耗；（4）使用寿命长，新技术能使充电装置的重量降低10-20倍，与此同时将延长蓄电池的使用寿命，将直接减少电池材料对环境的巨大污染；（5）降低人力成本，新充电工艺技术通过现代化检测手段和智能化控制技术，基本不需要操作人员监护，起到减员增效的效果。 

附图说明

图1为本实用新型的结构原理图。 

具体实施方式