專利名稱：Eps應(yīng)急電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)急電源，特別涉及一種高穩(wěn)定性的EPS應(yīng)急電源。
背景技術(shù)：
隨著社會發(fā)展，越是信息化、現(xiàn)代化，就越依賴于電力。突然的斷電必然會給人們
正常的生活秩序和學(xué)習(xí)帶來影響，尤其是對于生產(chǎn)、生活中特別重要的負(fù)荷，一旦中斷供
電，將會造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。然而，電力故障具有突發(fā)性，不以人們的意志為轉(zhuǎn)移，即使電
網(wǎng)設(shè)施再先進(jìn)，意外的斷電也在所難免。目前，城市供電系統(tǒng)的安全對策一般是采用并網(wǎng)供
電，為城市電力提供可靠的電源保護(hù)。但從企業(yè)及工業(yè)、民用建筑使用情況來看，僅僅靠公
用電網(wǎng)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，必須具備應(yīng)急供電系統(tǒng)，其重要性是在事故發(fā)生的情況下確保提供所
需的應(yīng)急電力，以有效降低因?yàn)閿嚯姸斐傻膿p失，為人們生產(chǎn)和生活安全提供保障。 目前在眾多的應(yīng)急供電場合，普遍應(yīng)用柴油發(fā)電機(jī)組和UPS (Uninterruptible
Power System，不斷電電源系統(tǒng))來實(shí)現(xiàn)緊急供電的功能，但是就提供應(yīng)急供電能力而言，
這兩種供電設(shè)備已暴露出許多不足之處，已經(jīng)越來越不適應(yīng)社會的發(fā)展要求。 UPS應(yīng)急供電系統(tǒng)主要的應(yīng)用目的是確保對負(fù)載的不間斷供電，并對輸入電壓進(jìn)
行穩(wěn)壓處理，它適用于對電壓質(zhì)量要求較高且要求供電間隔時間很短(通常要求為毫秒
級)的場合，常用于計(jì)算機(jī)和通訊網(wǎng)絡(luò)等精密儀器設(shè)備的供電。但是UPS應(yīng)急供電系統(tǒng)無
法適應(yīng)自動化程度日益提高的設(shè)備對電源的要求，特別是對電源的連續(xù)性、穩(wěn)定性，以及電
源本身凈化度等要求，以及不能實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控的需求。 柴油發(fā)電機(jī)組應(yīng)急供電是目前大部分工程所采用的，也是最常見的備用電源，但 柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組由于在運(yùn)行中會產(chǎn)生有害氣體并伴隨有極其強(qiáng)烈地震動、噪音，嚴(yán)重地污 染了周邊環(huán)境，因而，在中小功率以及對系統(tǒng)供電時間沒有特別長要求的場合，一般不用柴 油發(fā)電機(jī)組。 因此，當(dāng)前迫切需要一種高效、環(huán)保、節(jié)能的新型應(yīng)急電源設(shè)備來取代UPS應(yīng)急供 電系統(tǒng)與柴油發(fā)電機(jī)組。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種EPS應(yīng)急電源，以解決目前的應(yīng)急供電系統(tǒng)效率 低、污染環(huán)境、能源消耗大的問題。 本實(shí)用新型提出一種EPS應(yīng)急電源，其通過切換裝置并聯(lián)于市電與負(fù)載之間，包 括充電器、蓄電池組、逆變器以及控制器。充電器與市電相連。蓄電池組與充電器相連。逆 變器通過開關(guān)連接到蓄電池組，并與切換裝置相連。控制器分別與充電器、蓄電池組、逆變 器及切換裝置相連，用于實(shí)現(xiàn)對整個EPS應(yīng)急電源的監(jiān)測與控制。 依照本實(shí)用新型較佳實(shí)施例所述的EPS應(yīng)急電源，控制器為DSP數(shù)字信號處理器。 依照本實(shí)用新型較佳實(shí)施例所述的EPS應(yīng)急電源，充電器為具有四段式充電功能 的多節(jié)電池巡檢數(shù)字充電器，所述四段式充電包括激活、恒流、恒壓及涓充。[0011] 依照本實(shí)用新型較佳實(shí)施例所述的EPS應(yīng)急電源，其還包括電磁屏蔽箱，其包覆 該逆變器及控制器。 依照本實(shí)用新型較佳實(shí)施例所述的EPS應(yīng)急電源，其還包括報(bào)警裝置，其與控制 器相連。 依照本實(shí)用新型較佳實(shí)施例所述的EPS應(yīng)急電源，其還包括顯示裝置，其與控制 器相連，顯示裝置可以是TFT觸摸屏。 本實(shí)用新型的有益效果是 1、本實(shí)用新型應(yīng)用先進(jìn)的逆變技術(shù)，采用高性能控制器監(jiān)控，利用數(shù)字化電路和 功率模塊構(gòu)建而成的強(qiáng)弱電一體化系統(tǒng)，可以及時有效地在斷電的情況下為各種負(fù)載設(shè)備 提供應(yīng)急電源，保障了負(fù)載設(shè)備的正常運(yùn)行。 2、本實(shí)用新型采用數(shù)字化電路控制，無污染無噪音，是一種高科技環(huán)保型綠色能 源產(chǎn)品。 3、本實(shí)用新型可以采用高性能DSP數(shù)字信號處理器TMS320F2812來作為控制器，
具有高速的信號處理能力和強(qiáng)大的事件管理能力，為緊急狀況下的供電需求提供了保障。 4、本實(shí)用新型的充電器采用"四段式"的充電方式，在充電初對蓄電池組先進(jìn)行激
活充電，使其更能經(jīng)久耐用，同時也有效提高了EPS應(yīng)急電源的使用壽命。 5、本實(shí)用新型可以利用電磁屏蔽箱隔絕外界的強(qiáng)電磁干擾，提高了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的一種EPS應(yīng)急電源架構(gòu)圖； 圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的另一種EPS應(yīng)急電源架構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式本實(shí)用新型所述的EPS (Emergency Power Supply,應(yīng)急電源系統(tǒng))是一種為了電
力保障和消防安全而開發(fā)的應(yīng)急電源，
以下結(jié)合附圖，具體說明本實(shí)用新型。 請參見圖1 ，其為本實(shí)用新型實(shí)施例的一種EPS應(yīng)急電源架構(gòu)圖，其通過切換裝置
10并聯(lián)于市電與負(fù)載之間，包括充電器11、蓄電池組12、逆變器13以及控制器14。充電器
ll與市電相連。蓄電池組12與充電器11相連。逆變器13通過開關(guān)k2連接到蓄電池組
12，并與切換裝置10相連?？刂破?4分別與充電器11、蓄電池組12、逆變器13及切換裝
置10相連，用于實(shí)現(xiàn)對整個EPS應(yīng)急電源的監(jiān)測與控制。 當(dāng)市電正常時，開關(guān)kl閉合，且切換裝置IO將負(fù)載與市電連通，由市電給重要負(fù) 載供電。同時，市電通過充電器11對蓄電池組12進(jìn)行充電。本實(shí)用新型中的充電器ll可 以是僅向蓄電池組12提供相當(dāng)于10%蓄電池組12容量(Ah)充電電流的小功率直流電，它 并不具備直接向逆變器13提供直流電源的能力。此階段，市電經(jīng)由EPS應(yīng)急電源的交流旁 路和切換裝置IO所組成的供電通路向用戶的各種負(fù)載供電。在此條件下，用戶負(fù)載實(shí)際使 用的電源是來自電網(wǎng)的市電。與此同時，在控制器14的邏輯調(diào)控下，逆變器13可以是處于 停止工作并自動關(guān)機(jī)的狀態(tài)，EPS應(yīng)急電源也是通常說的一直工作在睡眠狀態(tài)，可以有效的 達(dá)到節(jié)能的效果。[0025] 當(dāng)市電供電中斷或市電電壓超限(±15%或±20%額定輸入電壓)或者缺相時， 開關(guān)k2閉合，控制器14控制逆變器13立即啟動逆變，將蓄電池組12的直流電轉(zhuǎn)換為交流 電，同時切換裝置10立即將輸出切換至逆變器13供電。此時，用戶負(fù)載所使用的電源實(shí)際 是通過逆變器13轉(zhuǎn)換后的交流電源，而不是來自市電。 當(dāng)市電電壓恢復(fù)正常工作時，控制器14發(fā)出信號對逆變器13執(zhí)行自動關(guān)機(jī)操作， 同時還通過切換裝置10執(zhí)行從逆變器13供電向交流旁路供電的切換操作。此后，在交流 旁路供電通路向負(fù)載提供市電的同時，仍然通過充電器11向蓄電池組12充電，EPS應(yīng)急電 源重新回到待機(jī)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了自動無人值守的功能。 其中，控制器14可以是DSP(Digital Singnal Processor)數(shù)字信號處理器。例 如可以采用高性能DSP數(shù)字信號處理器TMS320F2812來作為控制器14應(yīng)用到EPS應(yīng)急電 源中，該芯片是面向自動控制、工業(yè)自動化、最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)控制的第一款工作頻率高達(dá)150MHz 的32位DSP，其具有處理信號的快速性和實(shí)時性，高速的信號獲取能力和強(qiáng)大的事件管理 能力，特別適合做高性能的數(shù)字電源。 充電器ll可以是具有四段式充電功能的多節(jié)電池巡檢數(shù)字充電器。當(dāng)其在為蓄 電池組12充電時，采用"四段式"(激活、恒流、恒壓和涓充)充電法。由于閑置的蓄電池如 果在過度放電后突然就采用較大的電流恒流充電，容易造成熱失控，不利于激活電池內(nèi)的 化學(xué)物質(zhì)以最大優(yōu)化電池的性能。而"四段式"的充電方式是對放電后的蓄電池先采用較 小的電流激活充電，能使極板表層充分激活而不過量脫粉，深層各處也能得到充分激活，然 后再逐漸加大充電電流。經(jīng)過激活修復(fù)后的蓄電池更能經(jīng)久耐用，可以有效提高EPS應(yīng)急 電源的使用壽命。 請參見圖2，其為本實(shí)用新型實(shí)施例的另一種EPS應(yīng)急電源架構(gòu)圖。與圖l相比， 本實(shí)施例的EPS應(yīng)急電源還包括有報(bào)警裝置21與顯示裝置22。報(bào)警裝置21與控制器14 相連，其具有開路、過載、短路等故障報(bào)警指示及保護(hù)功能。顯示裝置22與控制器14相連， 其可以是TFT(Thin Film Transistor,薄膜場效應(yīng)晶體管)觸摸屏，其具有友好的人機(jī)交互 流程式操作界面，內(nèi)容豐富直觀。 另外，本實(shí)用新型的EPS應(yīng)急電源中各個部件可以安裝在電磁屏蔽箱中，有效解 決了數(shù)字化大功率設(shè)備存在的強(qiáng)電磁干擾等技術(shù)難點(diǎn)，提高了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。 相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn) 1、本實(shí)用新型應(yīng)用先進(jìn)的逆變技術(shù)，采用高性能控制器監(jiān)控，利用數(shù)字化電路和 功率模塊構(gòu)建而成的強(qiáng)弱電一體化系統(tǒng)，可以及時有效地在斷電的情況下為各種負(fù)載設(shè)備 提供應(yīng)急電源，保障了負(fù)載設(shè)備的正常運(yùn)行。 2、本實(shí)用新型采用數(shù)字化電路控制，無污染無噪音，是一種高科技環(huán)保型綠色能 源產(chǎn)品。 3、本實(shí)用新型可以采用高性能DSP數(shù)字信號處理器TMS320F2812來作為控制器，
具有高速的信號處理能力和強(qiáng)大的事件管理能力，為緊急狀況下的供電需求提供了保障。 4、本實(shí)用新型的充電器采用"四段式"的充電方式，在充電初對蓄電池組先進(jìn)行激
活充電，使其更能經(jīng)久耐用，同時也有效提高了EPS應(yīng)急電源的使用壽命。 5、本實(shí)用新型可以利用電磁屏蔽箱隔絕外界的強(qiáng)電磁干擾，提高了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。[0037] 以上公開的僅為本實(shí)用新型的幾個具體實(shí)施例，但本實(shí)用新型并非局限于此，任 何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化，都應(yīng)落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種EPS應(yīng)急電源，其通過一切換裝置并聯(lián)于市電與負(fù)載之間，其特征在于，包括一充電器，與市電相連；一蓄電池 ，與該充電器相連；一逆變器，其通過一開關(guān)連接到該蓄電池組，并與該切換裝置相連；一控制器，分別與該充電器、該蓄電池組、該逆變器及該切換裝置相連，用于實(shí)現(xiàn)對整個EPS應(yīng)急電源的監(jiān)測與控制。
2. 如權(quán)利要求1所述的EPS應(yīng)急電源，其特征在于，該控制器為一 DSP數(shù)字信號處理器。
3. 如權(quán)利要求1所述的EPS應(yīng)急電源，其特征在于，該充電器為具有四段式充電功能的 多節(jié)電池巡檢數(shù)字充電器，所述四段式充電包括激活、恒流、恒壓及涓充。
4. 如權(quán)利要求1所述的EPS應(yīng)急電源，其特征在于，其還包括一電磁屏蔽箱，其包覆該 逆變器及該控制器。
5. 如權(quán)利要求1所述的EPS應(yīng)急電源，其特征在于，其還包括一報(bào)警裝置，其與該控制 器相連。
6. 如權(quán)利要求1所述的EPS應(yīng)急電源，其特征在于，其還包括一顯示裝置，其與該控制 器相連。
7. 如權(quán)利要求6所述的EPS應(yīng)急電源，其特征在于，該顯示裝置為一 TFT觸摸屏。
專利摘要本實(shí)用新型提出一種EPS應(yīng)急電源，其通過切換裝置并聯(lián)于市電與負(fù)載之間，包括充電器、蓄電池組、逆變器以及控制器。充電器與市電相連。蓄電池組與充電器相連。逆變器通過開關(guān)連接到蓄電池組，并與切換裝置相連?？刂破鞣謩e與充電器、蓄電池組、逆變器及切換裝置相連，用于實(shí)現(xiàn)對整個EPS應(yīng)急電源的監(jiān)測與控制。本實(shí)用新型具有高可靠性、高穩(wěn)定性的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號H02J7/00GK201533193SQ20092020850
公開日2010年7月21日 申請日期2009年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月27日
發(fā)明者陳國成 申請人:上海雷諾爾電氣有限公司