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EPS消防應(yīng)急電源 EPS-132KW 三相一般由主電源和應(yīng)急電源兩部分組成。主電源一般來(lái)自電力系統(tǒng)或電網(wǎng)，正常時(shí)，消防用電設(shè)備由主電源供電。應(yīng)急電源的作用是當(dāng)主電源發(fā)生故障而停電時(shí)，保證各種消防設(shè)備（消防給水、消防電梯、防排煙設(shè)備、應(yīng)急照明和疏散指示標(biāo)志、應(yīng)急廣播、電動(dòng)的防火門(mén)窗、卷簾、自動(dòng)滅火裝置）和消防控制室等仍能繼續(xù)運(yùn)行。在消防電源中設(shè)置EPS應(yīng)急電源是確保消防電源向消防用電負(fù)荷可靠供電的重要措施之一。
EPS消防應(yīng)急電源 EPS-132KW 三相
電源主要有三種類(lèi)型：①獨(dú)立正常電源的饋電線(xiàn)路；②自備柴油發(fā)電機(jī)組；③由蓄電池組構(gòu)成的交、直流供電電源。由蓄電池組作為備用電能的應(yīng)急電源（即所謂的靜態(tài)EPS）可分為直流靜態(tài)EPS和交流靜態(tài)EPS兩種。
不管是直流還是交流EPS，對(duì)于蓄電池組實(shí)現(xiàn) 充電、保養(yǎng)和維護(hù)，以確保蓄電池組在應(yīng)急情況下能夠處于滿(mǎn)容量狀態(tài)是保障EPS應(yīng)急電源可靠工作的關(guān)鍵。目前，在我國(guó)消防電源中大量使用的靜態(tài)EPS,對(duì)于蓄電池組的充電一般采用串聯(lián)集中式充電方式，即由一個(gè)集中式充電裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)串聯(lián)電池組充電，如圖1所示。這種充電方式的優(yōu)點(diǎn)是充電設(shè)備簡(jiǎn)單、造價(jià)低。不足之處是對(duì)電池組充電不均衡，容易出現(xiàn)部分電池過(guò)充、部分電池欠充，即充電不足的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致電池組充電容量不足、電池?fù)p壞或電池組的壽命縮短。
克服集中充電模式的不足，本文提出一種均衡式充電模式。這種充電模式對(duì)每一節(jié)電池都配置一個(gè)單獨(dú)的充電器。通過(guò)對(duì)每節(jié)電池的單獨(dú)充電和維護(hù)來(lái)保證電池組實(shí)現(xiàn)均衡充電，不會(huì)出現(xiàn)各節(jié)電池充電不均衡的現(xiàn)象。另外，通過(guò)對(duì)各個(gè)充電模塊的完善設(shè)計(jì)，就能保證各節(jié)電池不會(huì)出現(xiàn)欠充或過(guò)充的現(xiàn)象。
2EPS均衡式充電裝置的結(jié)構(gòu)和工作原理
本文提出的一種蓄電池組均衡充電模式結(jié)構(gòu)示意圖，圖中CM表示充電器或充電模塊。在這種均衡式充電模式中，對(duì)電池組的每一節(jié)電池都單獨(dú)配置一個(gè)充電模塊，它是均衡式充電裝置的核心。在應(yīng)急電源中，當(dāng)處于非應(yīng)急狀態(tài)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)急電源的輸出通過(guò)開(kāi)關(guān)直接由市電供給，這時(shí)，逆變器不工作，各充電模塊給各節(jié)相應(yīng)的電池進(jìn)行充電或浮充電。當(dāng)應(yīng)急電源處于應(yīng)急工作狀態(tài)時(shí)，由電池組給逆變器供電，通過(guò)逆變器輸出應(yīng)急逆變交流電源。這時(shí)，由于各充電模塊無(wú)交流輸入，處于不工作狀態(tài)，不影響蓄電池組的放電工作狀態(tài)。
在這種充電模式設(shè)計(jì)中，各充電模塊的設(shè)計(jì)是關(guān)鍵。充電模塊的主要作用是對(duì)每節(jié)電池進(jìn)行充電和浮充電。根據(jù)蓄電池的充電要求，當(dāng)電池端電壓低于標(biāo)稱(chēng)電壓或小于 容許充電電壓時(shí)，要求充電模塊具有恒流輸出功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)電池的恒流充電，即所謂的主充電；而當(dāng)電池電壓達(dá)到電池 容許充電電壓后，這時(shí)要求充電模塊具有恒壓輸出功能，使電池處于恒壓充電狀態(tài)，即所謂的均充電。因此，充電模塊應(yīng)具有輸出穩(wěn)壓和穩(wěn)流輸出功能。另外，本文所設(shè)計(jì)的充電模塊還應(yīng)具有如輸出狀態(tài)指示、輸出斷線(xiàn)告警、交流輸入故障等相關(guān)的指示和告警功能。
由于在均衡式充電模式中，每個(gè)充電模塊僅負(fù)責(zé)一節(jié)電池的充電，因此充電模塊輸出電壓設(shè)計(jì)成12V標(biāo)稱(chēng)輸出電壓。輸出電流則根據(jù)電池的容量來(lái)確定。由于本均衡充電裝置主要是針對(duì)100A·h容量以下的EPS應(yīng)急電源應(yīng)用而設(shè)計(jì)的，因此，充電模塊的額定輸出電流一般不超過(guò)10A.這樣充電模塊的功率 一般為200W左右。
3充電模塊設(shè)計(jì)
在充電模塊的設(shè)計(jì)中，應(yīng)該說(shuō)采用線(xiàn)性穩(wěn)壓電源、相控式晶閘管電源和高頻開(kāi)關(guān)電源均能滿(mǎn)足上述提到的充電功能要求。考慮到裝置的體積、重量、結(jié)構(gòu)和維護(hù)的方便性，本均衡充電裝置的充電模塊采用了高頻開(kāi)關(guān)電源。由于模塊需要的功率不大，在開(kāi)關(guān)電源形式選擇上采用了反激式高頻開(kāi)關(guān)電源。這種電源具有體積小，效率高等特點(diǎn)。
一般的反激式高頻開(kāi)關(guān)電源都設(shè)計(jì)成穩(wěn)壓輸出，在電池充電應(yīng)用中，要加入外圍電路實(shí)現(xiàn)恒流限壓充電。它主要由交流輸入整流電路、高頻反激式變換器、電流型脈寬調(diào)制電路、輸出反饋控制電路和保護(hù)告警及狀態(tài)指示等電路組成。下面分別介紹主要組成電路設(shè)計(jì)和工作原理。
3.1高頻反激式變換器
在反激變換器中一般有兩種工作方式：完*量轉(zhuǎn)換和不完*量轉(zhuǎn)換。當(dāng)變換器輸入電壓在一個(gè)較大的范圍內(nèi)發(fā)生變化，或負(fù)載在較大范圍內(nèi)變化時(shí)，必然跨越兩種工作方式，因此要求變換器能在兩種工作方式中都能穩(wěn)定工作。
工作在完*量轉(zhuǎn)換狀態(tài)下，開(kāi)關(guān)管Q1上的電壓與電流波形。在這種工作模式下，每個(gè)開(kāi)關(guān)周期被分為三個(gè)階段.在階段1,開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通，變壓器原邊電流沿斜線(xiàn)上升到峰值電流，并將能量?jī)?chǔ)存在高頻變壓器中。
在階段2,開(kāi)關(guān)管關(guān)斷，上一階段中變壓器儲(chǔ)存的能量傳遞給副邊。由于漏感的存在會(huì)產(chǎn)生尖峰電壓，所以實(shí)際電路中利用鉗位電路把電壓鉗制在開(kāi)關(guān)管的漏-源擊穿電壓值以下。在階段3,感應(yīng)電壓降為零。變壓器已將在階段1儲(chǔ)存的能量全部釋放，但該電壓變化又通過(guò)激勵(lì)由雜散電容和初級(jí)電感構(gòu)成的諧振電路，產(chǎn)生衰減振蕩波形。
工作在不完*量轉(zhuǎn)換狀態(tài)下，開(kāi)關(guān)管的電壓及電流波形在這種工作模式下，每個(gè)開(kāi)關(guān)周期被分為兩個(gè)階段.在階段1,開(kāi)關(guān)管開(kāi)始導(dǎo)通時(shí)，由于變壓器還儲(chǔ)存有能量而使開(kāi)始電流不為零。
變壓器在這階段繼續(xù)儲(chǔ)存能量。在階段2,開(kāi)關(guān)管關(guān)斷。上一階段儲(chǔ)存的能量傳遞到副邊，但沒(méi)有把變壓器里面的能量*釋放，所以不存在完*量轉(zhuǎn)換方式中的第3階段。