EPS消防應(yīng)急電源是消防應(yīng)急措施的一種獨(dú)立性電源,在主要供電系統(tǒng)斷電后,能夠提供建筑內(nèi)消防過(guò)程中的所有供電。主要由:整流模塊、蓄電模塊、逆變模塊、互投模塊、靜態(tài)開(kāi)關(guān)等組成。
EPS應(yīng)急電源概述
EPS消防應(yīng)急電源是消防應(yīng)急措施的一種獨(dú)立性電源,在主要供電系統(tǒng)斷電后,能夠提供建筑內(nèi)消防過(guò)程中的所有供電。當(dāng)市政供電正常時(shí),EPS處于充電待命狀態(tài);當(dāng)市政斷電時(shí),互投設(shè)備自動(dòng)切換至EPS工作狀態(tài)。EPS應(yīng)急電源的硬件主要由:整流模塊、蓄電模塊、逆變模塊、互投模塊、靜態(tài)開(kāi)關(guān)等組成。其中,逆變器為核心,采用DSP或單片CPU對(duì)逆變部分進(jìn)行SPWM調(diào)制控制,使之獲得良好的交流波形輸出,本文將首重介紹EPS應(yīng)急電源的主要硬件模塊及其作用。
蓄電池模塊
將三相輸入交流電通過(guò)整流器變換成穩(wěn)定的直流電,然后給蓄電池充電,其電路組成部分如下:
主電輸入經(jīng)主電開(kāi)關(guān)控制,首先經(jīng)諧波濾波器,再經(jīng)整流器將交流電整流成直流,再濾波變換成穩(wěn)定的直流總線。整流控制電路通過(guò)對(duì)輸入電壓、頻率和對(duì)直流總線的測(cè)量及整流器進(jìn)行控制,輸出給電池組;同時(shí)當(dāng)輸入錯(cuò)相、缺相或超限時(shí)保護(hù)。當(dāng)EPS連接上電池組時(shí)對(duì)電池組的電壓和電池進(jìn)行測(cè)量,整流器進(jìn)入電流和電壓雙環(huán)控制,當(dāng)電池電壓低時(shí)為恒流模式充電,當(dāng)電池電壓達(dá)到浮充電電壓時(shí),自動(dòng)轉(zhuǎn)為恒壓充電和模式。
逆變模塊
逆變模塊是EPS應(yīng)急電源中技術(shù)含量最高的核心部件,市電異常或火災(zāi)報(bào)警時(shí),蓄電池存儲(chǔ)的直流電能通過(guò)逆變器轉(zhuǎn)換成與市電相同頻率、電壓的交流電,供給重要負(fù)載。因此,EPS的應(yīng)急供電質(zhì)量、逆變效率、負(fù)載適應(yīng)能力等多項(xiàng)重要指標(biāo)都決定于逆變器的品質(zhì)。特別是正弦波逆變系統(tǒng)的技術(shù)在EPS中就更為重要,逆變器的可靠性也是影響EPS整機(jī)可靠性的關(guān)鍵之一。EPS應(yīng)急電源的逆變模塊(如下圖所示)由采樣電路、單片機(jī)控制電路、IGBT驅(qū)動(dòng)電路、 IGBT模塊、逆變隔離變壓器、濾波電感及電容和保護(hù)電路等構(gòu)成。
其主要作用是微處理器通過(guò)采樣信號(hào)進(jìn)行計(jì)算后產(chǎn)生SPWM信號(hào)、隔離驅(qū)動(dòng)、IGBT模塊總線的直流電變換成高頻的SPWM波,再通過(guò)逆變隔離變壓器、逆變?yōu)V波器濾波后輸出純凈的正弦交流電。同時(shí)通過(guò)反饋采集的電壓、電流、溫度等信號(hào)對(duì)輸出電壓、波形進(jìn)行調(diào)節(jié),還進(jìn)行實(shí)時(shí)保護(hù)。
靜態(tài)開(kāi)關(guān)
當(dāng)主電正常時(shí),逆變器未開(kāi)啟,為旁路工作模式;當(dāng)主電異常時(shí),逆變器高速?gòu)呐月缝o態(tài)開(kāi)關(guān)切換到逆變靜態(tài)開(kāi)關(guān)輸出。由于靜態(tài)開(kāi)關(guān)是電子開(kāi)關(guān),因此沒(méi)有機(jī)械開(kāi)關(guān)的動(dòng)作時(shí)間。EPS應(yīng)急電源靜態(tài)開(kāi)關(guān)工作原理圖如下所示:
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