一种矿用直流供电系统和一种矿用工作站技术方案

本实用新型专利技术涉及一种矿用直流供电系统和一种矿用工作站，直流供电系统包括直流供电电源和若干个工作站，工作站包括一个主机和至少一个从机，主机和各从机上均设置有供电端口，直流供电电源的电能输出端输出连接一条直流供电母线，主机的供电端口连接该直流供电母线；各从机中均设置有储能单元，各从机的供电端口用于在低功耗工作模式下与直流供电母线连接，在正常工作模式下与对应的储能单元连接。不同的工作模式由不同的电源供电，满足从机的可靠电能供给，保证从机的可靠运行。

A mine DC power supply system and a mining workstation

The utility model relates to a mine DC power supply system and a mine workstation, the DC power supply system includes DC power supply and a number of workstations, workstation includes a host and at least one from the host machine, and the machine is provided with a power supply port, DC power supply output end of the power output of a connection DC power bus, the host power supply port connecting the DC power bus; the machine is provided with the storage unit, the power supply port machine used in low power mode is connected with the DC power bus, in the normal working mode and the corresponding storage unit connection. Different working modes are powered by different power supply, which can meet the reliable power supply of the slave machine and ensure the reliable operation of the slave.

【技术实现步骤摘要】
一种矿用直流供电系统和一种矿用工作站
本技术涉及一种矿用直流供电系统和一种矿用工作站，属于矿用设备供电电源

技术介绍
受煤矿井下交流电源、巷道距离等复杂条件及相关安全规定的约束，设备供电是系统设计及安装、布局首要考虑的问题。公开号为CN202535139U的中国专利申请文件中公开了一种新型矿用紧急避险设施后备电源装置，包括一个主机和至少一个从机。其中，每个从机中设置有变压器，变压器的输出电源经过AC/DC转换和整流后输出的直流电用于供电。所以，该电源装置中的每个从机中均设置有变压器和AC/DC转换器，结构较为复杂，相应地，控制可靠性较低，投入成本较高。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种矿用直流供电系统，用以解决现有的电源装置结构复杂的问题。本技术同时提供一种矿用工作站。为实现上述目的，本技术的方案包括一种矿用直流供电系统，包括直流供电电源和若干个工作站，所述工作站包括一个主机和至少一个从机，主机和各从机上均设置有供电端口，所述直流供电电源的电能输出端输出连接一条直流供电母线，所述主机的供电端口连接该直流供电母线；各从机中均设置有储能单元，各从机的供电端口用于在低功耗工作模式下与所述直流供电母线连接，在正常工作模式下与对应的储能单元连接。主机和各从机上还均设置有通讯端口，主机的通讯端口输出连接一条通讯总线，各从机的通讯端口均连接该通讯总线。所述主机的供电端口包括电能输入端和电能输出端，所述直流供电母线分为三部分，第一部分连接所述直流供电电源的电能输出端与所述主机的电能输入端；第二部分设置在主机内部，连接所述主机的电能输入端和所述主机的电能输出端；第三部分由所述主机的电能输出端输出连接，用于在低功耗工作模式下与各从机的供电端口连接。所述第三部分的直流供电母线与所述通讯总线集成设置为四芯总线，其中两芯为所述第三部分的直流供电母线，另外两芯为所述通讯总线，且主机和各从机之间通过T型接线端子连接。所述供电系统还包括与所述直流供电电源、主机和各从机一一对应的保护罩，直流供电电源、主机和各从机均固设在对应的保护罩内。所述储能单元为磷酸铁锂电池组。各从机均包括从机控制板，以及与储能单元对应的充放电管理板，储能单元设置在一个长方体电池箱体内，所述电池箱体的长度方向上的一侧固设对应的充放电管理板，所述电池箱体的高度方向上的一侧固设从机控制板，且所述电池箱体设置在对应从机控制板与从机的供电端口之间。所述直流供电电源为AC/DC变换器，所述AC/DC变换器的交流端用于连接交流电网。一种矿用工作站，包括一个主机和至少一个从机，主机和各从机上均设置有供电端口，所述主机的供电端口用于连接直流供电母线；各从机中均设置有储能单元，各从机的供电端口用于在低功耗工作模式下与所述直流供电母线连接，在正常工作模式下与对应的储能单元连接。本技术提供的矿用直流供电系统中包括一个直流供电电源，该直流供电电源为主机和所有的从机进行供电，由于主机和从机中的各个组成部分所需的电能均为直流电，所以，该直流供电电源输出的直流电能能够直接被主机和所有的从机使用，无需再经过电能转换，比如通过AC/DC变换器进行变换，也就无需在各从机中专门设置AC/DC变换器来进行电能转换，以及无需设置变压器等变压设备，所以，该供电系统中的各从机的结构较为简单，而且，由于无需设置变压器和AC/DC变换器等设备，所以，从机的控制可靠性较高，当然，投入成本也就大幅度降低。更重要的是，供电线路和储能单元能够实现对从机的两种供电模式，在低功耗模式下由供电线路供电，在正常工作模式下由储能单元供电，不同的工作模式由不同的电源供电，满足从机的可靠电能供给，保证从机的可靠运行。附图说明图1是直流供电系统的结构示意图；图2是图1中圆圈部分的放大图；图2中，输出箭头代表放电接口，输入箭头代表充电接口，方波代表控制&反馈信号。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步详细的说明。如图1所示，矿用直流供电系统整体上包括两部分：直流供电电源和工作站，其中工作站为主机和从机。其中，直流供电电源可以为现有已使用的直流稳压电源，也可以采用其他形式的直流电源，在本实施例中，该直流稳压电源包括AC/DC变换器，AC/DC变换器的交流侧连接交流电网，经过电能变换后输出直流电。主机的个数是1个；从机的个数为至少一个，根据实际需要进行具体的个数设置。另外，主机和从机均为矿用常见设备，具体的构成以及工作原理均属于常规技术，所以，这里不再具体说明，本实施例只对与本技术的专利技术点相关的主机和从机的部分结构进行说明。如图1所示，主机2上设置有供电端口，其中，主机2上的供电端口包括电能输入端和电能输出端，直流稳压电源1的直流电能输出端通过供电线路连接主机2的电能输入端，供主机使用，比如为主机中的主机控制板3提供电能。主机2还包括电能输出端，相应地，直流供电母线分为三部分，第一部分连接直流供电电源的电能输出端与主机2的电能输入端；第二部分设置在主机2内部，连接主机2的电能输入端和主机2的电能输出端；第三部分由主机2的电能输出端输出连接，用于与各从机的供电端口连接。主机2和各从机上还均有通讯端口，主机2的通讯接口输出连接一条通讯总线，各从机的通讯端口均与该通讯总线连接，实现主机2与各个从机之间的通讯。在本实施例中，为了实现线缆的集成化，并且便于接线和线缆的统一管理，将上述第三部分的直流供电母线和通讯总线集成设置，集成设置为四芯总线，其中两芯为该第三部分的直流供电母线，另外两芯为通讯总线，并且主机和各从机之间通过该四芯总线以T型方式连接，即各从机与主机之间通过T型接线端子连接。而且，采用总线的形式同时实现供电和通讯，并且各从机均连接到通讯总线和直流供电母线上，在某个从机出现故障时，只需将故障从机从总线上断开，并不会影响整个供电系统的运行。以下重点对从机的相关结构进行说明。由于各从机的结构相同，所以，以下针对其中一个从机进行说明。各从机中均设置有储能单元，用于对对应的从机进行供电，并且，为了实现对储能单元进行充电，各储能单元能够连接对应从机上的供电端口。在本实施例中，储能单元为磷酸铁锂电池组4。由于直流供电电源功率较小，所以，从机在低功耗运行模式(比如：休眠)下，各从机的供电端口与直流供电母线连接，利用直流供电电源为各从机供电；从机在正常工作模式下，各从机的供电端口与对应的磷酸铁锂电池组连接，利用各从机中的磷酸铁锂电池组为各从机供电，通过两种供电方式能够实现从机的可靠供电。另外，供电端口与直流供电母线的连接或者与磷酸铁锂电池组的连接可以通过切换开关实现，这部分属于常规技术，这里就不再具体说明。另外，本实施例给出供电系统的一种启动方式：在工作时，系统上电后沿线从机的软启动装置会避免多台从机启动冲击电流造成直流供电电源进入过流保护状态，第一台从机启动后会立刻进入低功耗运行模式(LowPower_RunMode，以下简称LP_RM)，此模式下从机电流一般不足20mA，紧接着第二台、第三台、……、第N台从机依次启动并进入LP_RM。当主机对沿线从机进行巡检时，从机会通过编码判断是否需要进入正常工作模式，如满足条件，从机控制板则向充放电管理板BTM发送放电指令，从而从机的供电电源由直流供电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矿用直流供电系统，其特征在于，包括直流供电电源和若干个工作站，所述工作站包括一个主机和至少一个从机，主机和各从机上均设置有供电端口，所述直流供电电源的电能输出端输出连接一条直流供电母线，所述主机的供电端口连接该直流供电母线；各从机中均设置有储能单元，各从机的供电端口用于在低功耗工作模式下与所述直流供电母线连接，在正常工作模式下与对应的储能单元连接。

【技术特征摘要】
1.一种矿用直流供电系统，其特征在于，包括直流供电电源和若干个工作站，所述工作站包括一个主机和至少一个从机，主机和各从机上均设置有供电端口，所述直流供电电源的电能输出端输出连接一条直流供电母线，所述主机的供电端口连接该直流供电母线；各从机中均设置有储能单元，各从机的供电端口用于在低功耗工作模式下与所述直流供电母线连接，在正常工作模式下与对应的储能单元连接。2.根据权利要求1所述的矿用直流供电系统，其特征在于，主机和各从机上还均设置有通讯端口，主机的通讯端口输出连接一条通讯总线，各从机的通讯端口均连接该通讯总线。3.根据权利要求2所述的矿用直流供电系统，其特征在于，所述主机的供电端口包括电能输入端和电能输出端，所述直流供电母线分为三部分，第一部分连接所述直流供电电源的电能输出端与所述主机的电能输入端；第二部分设置在主机内部，连接所述主机的电能输入端和所述主机的电能输出端；第三部分由所述主机的电能输出端输出连接，用于在低功耗工作模式下与各从机的供电端口连接。4.根据权利要求3所述的矿用直流供电系统，其特征在于，所述第三部分的直流供电母线与所述通讯总线集成设置为四芯总线，其中两芯为所述第三部分的直流供电母线，...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹放易，李在住，张小亮，王爽，张伟，
申请(专利权)人：郑州光力科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：河南,41