EPS是根據(jù)消防設(shè)施、應(yīng)急照明、事故照明等一級(jí)負(fù)荷供電需要而設(shè)計(jì)的備用電源設(shè)備,利用IGBT大功率模塊及相關(guān)的逆變技術(shù)而開(kāi)發(fā)的一種把直流電能逆變成交流電能的大型應(yīng)急電源。
EPS電源的主要設(shè)計(jì)思想就是在市電突然中斷時(shí),提供安全可靠的應(yīng)急電力供應(yīng),有效避免或減少因發(fā)生災(zāi)害所造成的重大人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。
EPS應(yīng)急電源系統(tǒng)主要包括充電器、蓄電池組、逆變器、電源切換裝置、監(jiān)控系統(tǒng)等部分,如圖1所示。
圖1 EPS電源系統(tǒng)工作原理框圖
圖中,在市電正常時(shí),開(kāi)關(guān)QF1、QF2閉合,由市電經(jīng)EPS電源系統(tǒng)的切換轉(zhuǎn)置直接給負(fù)載供電,同時(shí)經(jīng)充電器整流達(dá)到與蓄電池的電壓后給蓄電池充電,此時(shí)逆變器不工作,當(dāng)市電異常時(shí),電源切換裝置將立即投切至逆變器,切斷開(kāi)關(guān)QF1、QF2, 由蓄電池經(jīng)逆變器轉(zhuǎn)換為交流電輸出給負(fù)載。同時(shí)EPS切換裝置實(shí)時(shí)地檢測(cè)市電的運(yùn)行狀態(tài),當(dāng)檢測(cè)到市電正常時(shí),監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)對(duì)逆變器執(zhí)行停機(jī)操作,電路又切換到市電供電。1) 安全可靠:市電與密封蓄電池進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換,采用安全可靠的控制技術(shù)、電子技術(shù)、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)蓄電池技術(shù)等使EPS產(chǎn)品安全可靠。
2) 高速度和高效率:可迅速啟動(dòng)的節(jié)能運(yùn)行模式,市電正常時(shí)可由市電直接供電,市電故障時(shí)EPS立即轉(zhuǎn)為蓄電池逆變供電,速度快、效率高。
3) 自動(dòng)化和智能化:采用現(xiàn)代的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)使EPS應(yīng)急電源的數(shù)字化、信息化和智能化程度大大提高。
a) 當(dāng)市電異常時(shí),兩者都能給負(fù)載提供不間斷電源。
b) 應(yīng)用了IGBT(絕緣柵雙極性晶體管)逆變技術(shù)和SPWM(正弦脈寬)技術(shù)。a) 結(jié)構(gòu)區(qū)別:在線式UPS電網(wǎng)輸入側(cè)加入功率因數(shù)校正環(huán)節(jié)(PFC)來(lái)對(duì)電流進(jìn)行控制,使網(wǎng)側(cè)電流跟蹤電位相位,提高網(wǎng)側(cè)輸入的功率因數(shù),同時(shí)消除對(duì)電網(wǎng)諧波污染,提高電能質(zhì)量,達(dá)到清潔使用電能的目的。而EPS電網(wǎng)輸入側(cè)沒(méi)有功率因數(shù)校正環(huán)節(jié)。
b) 輸出區(qū)別:EPS主要作為電源的應(yīng)急保障,所帶負(fù)載有感性負(fù)載、容性負(fù)載及非線性負(fù)載等各種各樣復(fù)雜的負(fù)載,在過(guò)負(fù)載的情況下能長(zhǎng)時(shí)間正常運(yùn)行,適應(yīng)各種惡劣的環(huán)境條件,所以EPS輸出抗過(guò)載能力強(qiáng),動(dòng)態(tài)性能突出。UPS供電對(duì)象主要是計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或者其他電力電子設(shè)備,輸出的電壓正弦波形和動(dòng)態(tài)調(diào)整精度比EPS好。
c) 功能區(qū)別:EPS只具備持續(xù)供電功能,除特殊場(chǎng)合的應(yīng)用對(duì)逆變切換時(shí)間具有要求外,一般對(duì)逆變的切換時(shí)間沒(méi)有要求,在市電和蓄電池逆變器輸出之間切換供電,電能利用率高。而UPS輸出穩(wěn)定的正弦波電壓,由于負(fù)載允許斷電時(shí)間短,所以切換時(shí)間快。
d) 應(yīng)用領(lǐng)域的不同:EPS主要用于工業(yè)、商業(yè)、國(guó)防、民用等領(lǐng)域的消防行業(yè),作為第二或第三電源使用。UPS一般用于計(jì)算機(jī)、服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)等供電質(zhì)量要求較高的負(fù)載。
EPS應(yīng)急電源是電源行業(yè)中的一種新型電源產(chǎn)品,大量應(yīng)用在建筑電氣和工業(yè)電氣等備用電源設(shè)計(jì)中,由于EPS應(yīng)急電源具有管理智能化、使用壽命長(zhǎng)、過(guò)載能力強(qiáng)、保護(hù)功能完善、無(wú)排氣、無(wú)噪聲等優(yōu)勢(shì),尤其在消防應(yīng)用中的方便性、環(huán)保性、高效性等優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)得很明顯,因此在建筑電氣的消防負(fù)載供電設(shè)計(jì)中,傳統(tǒng)的壁掛式應(yīng)急燈、發(fā)電機(jī)組及雙路市電供電的雙電源切換裝置迅速被EPS應(yīng)急電源所代替。
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