CN109617225A - 矿用电源自动复电装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种矿用电源自动复电装置，包括整流模块、磁保持继电器、STC单片机、红外遥控接收模块、镍氢电池组、充电继电器、充电脉冲电路、光电耦合管Q4、三极管Q3、三极管Q5、三极管Q6、三极管Q7、电阻R1、电容C1，本发明应用磁保持继电器器件，工作时无电源损耗、可以自锁继电器工作状态，具有切换功率小的优点，本发明利用继电器电感线圈产生的反向感应电压，使光电耦合管开通，触发磁保持继电器闭合线圈工作，切换到交流电供电状态，自复电功能在瞬间完成。该自复电技术切换速度极快，工作稳定可靠。本发明彻底解决了电池组放电后期，电池电压偏低，切换可靠性变差等缺点。

Description

矿用电源自动复电装置

技术领域

本发明涉及一种矿用电源自动复电装置，属于矿用设备技术领域。

背景技术

矿井井下开采离不开安全监控设备，监控设备必须由电源供电。后备电池管理是个重要环节，常用镍氢电池，为保持电池活性，须要定期对电池进行充、放电维护。在放电维护过程中，当电压过低时要选择适合时机停止放电，自动恢复交流供电，并自动开启电池充电，以保障监控设备正常运行，该技术即为矿用电源自动复电技术。这种定期给镍氢电池放电的方法，可以有效消除和减低电池固有的“记忆效应”，使镍氢电池容量维持在标准容量，延长了电池使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种矿用电源自动复电装置，解决现有自复电技术，在自动恢复交流供电过程中切换过程缓慢，以及电池组放电后期，电池电压偏低，切换可靠性变差等技术问题。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

一种矿用电源自动复电装置，包括整流模块1、磁保持继电器2、STC单片机3、红外遥控接收模块4、镍氢电池组5、充电继电器6、充电脉冲电路7、光电耦合管Q4、三极管Q3、三极管Q5、三极管Q6、三极管Q7、电阻R1、电容C1，所述整流模块1的输入端接交流电源，整流模块1的输出端经磁保持继电器2的触点后输出本安电源，所述红外遥控接收模块4接收红外遥控信号并与STC单片机3相连，所述整流模块1的输出端与STC单片机3相连为其供电，所述STC单片机3输出磁保持继电器断开信号与三极管Q7的基极相连，STC单片机3输出磁保持继电器吸合信号与三极管Q6的基极相连，所述三极管Q6、三极管Q7的集电极分别与磁保持继电器2的吸合线圈、断开线圈一端相连，磁保持继电器2的吸合线圈、断开线圈另一端与整流模块1输出端相连，所述三极管Q6、三极管Q7的发射极接地，三极管Q5的基极与STC单片机3相连，接收STC单片机3发出的充电脉冲，三极管Q5的发射极接地，三极管Q5的集电极与充电脉冲电路7输入端相连，充电脉冲电路7输出端与充电继电器6的触点1号端相连，充电继电器6的触点2号端输出本安电源，充电继电器6的触点3号端与镍氢电池组5的正极相连，所述充电继电器6的触点1号端、3号端之间为常闭，充电继电器6的触点2号端、3号端之间为常开，所述镍氢电池组5的电压信号、温度信号输送至STC单片机3，所述光电耦合管Q4的光电三极管集电极与三极管Q6集电极相连，光电耦合管Q4的光电三极管发射极接地，充电继电器6的线圈两端与光电耦合管Q4的发光二极管两端相连，所述三极管Q3的集电极与光电耦合管Q4的发光二极管阳极相连，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的基极与STC单片机3发出的充电继电器控制信号相连，所述电阻R1的一端与光电耦合管Q4的发光二极管阴极相连，电阻R1的另一端与镍氢电池组5的正极相连，所述电容C1的一端接地，另一端与光电耦合管Q4的发光二极管阴极相连。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明应用磁保持继电器器件，工作时无电源损耗、可以自锁工作状态、切换功率小。创新开发出的新型自复电技术，切换动作在瞬间完成。彻底解决了电池组放电后期，电池电压偏低，切换可靠性变差的缺点。

附图说明

图1是本发明的电路图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，矿用电源自动复电装置包括整流模块1、磁保持继电器2、STC单片机3、红外遥控接收模块4、镍氢电池组5、充电继电器6、充电脉冲电路7、光电耦合管Q4、三极管Q3、三极管Q5、三极管Q6、三极管Q7、电阻R1、电容C1，所述整流模块1的输入端接交流电源，整流模块1的输出端经磁保持继电器2的触点后输出本安电源，所述红外遥控接收模块4接收红外遥控信号并与STC单片机3相连，所述整流模块1的输出端与STC单片机3相连为其供电，所述STC单片机3输出磁保持继电器断开信号与三极管Q7的基极相连，STC单片机3输出磁保持继电器吸合信号与三极管Q6的基极相连，所述三极管Q6、三极管Q7的集电极分别与磁保持继电器2的吸合线圈、断开线圈一端相连，磁保持继电器2的吸合线圈、断开线圈另一端与整流模块1输出端相连，所述三极管Q6、三极管Q7的发射极接地，三极管Q5的基极与STC单片机3相连，接收STC单片机3发出的充电脉冲，三极管Q5的发射极接地，三极管Q5的集电极与充电脉冲电路7输入端相连，充电脉冲电路7输出端与充电继电器6的触点1号端相连，充电继电器6的触点2号端输出本安电源，充电继电器6的触点3号端与镍氢电池组5的正极相连，所述充电继电器6的触点1号端、3号端之间为常闭，充电继电器6的触点2号端、3号端之间为常开，所述镍氢电池组5的电压信号、温度信号输送至STC单片机3，所述光电耦合管Q4的光电三极管集电极与三极管Q6集电极相连，光电耦合管Q4的光电三极管发射极接地，充电继电器6的线圈两端与光电耦合管Q4的发光二极管两端相连，所述三极管Q3的集电极与光电耦合管Q4的发光二极管阳极相连，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的基极与STC单片机3发出的充电继电器控制信号相连，所述电阻R1的一端与光电耦合管Q4的发光二极管阴极相连，电阻R1的另一端与镍氢电池组5的正极相连，所述电容C1的一端接地，另一端与光电耦合管Q4的发光二极管阴极相连。

矿用电源自动复电装置由STC单片机3检测电池电压、电池温度、电池电流，根据红外线遥控指令切换负载由交流供电，还是由电池供电。

当进入电池维护模式时，需要控制电池深放电，首先遥控器发指令关闭交流供电，负载自动切换到电池供电。电池放电电压达到预设值(如20V)时，触发电池放电保护，STC单片机3控制充电继电器6释放中止放电，由电池给负载供电方式切换回电池充电方式。由于安全监控设备的正常工作对井下安全十分重要，对其供电不允许中断，在供电方式切换时要求无缝切换，否则可能造成安全事故。现有技术无法做到这一点。而本发明在充电继电器6释放瞬间，继电器电感线圈产生的反向感应电压，使光电耦合管Q4开通，触发磁保持继电器闭合线圈工作，磁保持继电器得电，触点导通，切换到交流电供电状态。此切换操作在一瞬间完成，这就是自复电功能。用此种方式切换速度极快，工作稳定可靠，脉冲触发完全符合磁保持继电器工作需求，同时，选用磁保持继电器的优点在于，不管继电器处于什么稳定状态都不耗电，只在切换瞬间需要能量，大大提高电池工作效率，减低了消耗。解决了电池组放电后期，电池电压偏低，切换可靠性变差的缺点。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。

Claims (1)

1.一种矿用电源自动复电装置，其特征在于，包括整流模块、磁保持继电器、STC单片机、红外遥控接收模块、镍氢电池组、充电继电器、充电脉冲电路、光电耦合管Q4、三极管Q3、三极管Q5、三极管Q6、三极管Q7、电阻R1、电容C1，所述整流模块的输入端接交流电源，整流模块的输出端经磁保持继电器的触点后输出本安电源，所述红外遥控接收模块接收红外遥控信号并与STC单片机相连，所述整流模块的输出端与STC单片机相连为其供电，所述STC单片机输出磁保持继电器断开信号与三极管Q7的基极相连，STC单片机输出磁保持继电器吸合信号与三极管Q6的基极相连，所述三极管Q6、三极管Q7的集电极分别与磁保持继电器的吸合线圈、断开线圈一端相连，磁保持继电器的吸合线圈、断开线圈另一端与整流模块输出端相连，所述三极管Q6、三极管Q7的发射极接地，三极管Q5的基极与STC单片机相连，接收STC单片机发出的充电脉冲，三极管Q5的发射极接地，三极管Q5的集电极与充电脉冲电路输入端相连，充电脉冲电路输出端与充电继电器的触点1号端相连，充电继电器的触点2号端输出本安电源，充电继电器的触点3号端与镍氢电池组的正极相连，所述充电继电器的触点1号端、3号端之间为常闭，充电继电器的触点2号端、3号端之间为常开，所述镍氢电池组的电压信号、温度信号输送至STC单片机，所述光电耦合管Q4的光电三极管集电极与三极管Q6集电极相连，光电耦合管Q4的光电三极管发射极接地，充电继电器的线圈两端与光电耦合管Q4的发光二极管两端相连，所述三极管Q3的集电极与光电耦合管Q4的发光二极管阳极相连，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的基极与STC单片机发出的充电继电器控制信号相连，所述电阻R1的一端与光电耦合管Q4的发光二极管阴极相连，电阻R1的另一端与镍氢电池组的正极相连，所述电容C1的一端接地，另一端与光电耦合管Q4的发光二极管阴极相连。