新型EPS电源工作过程及仿真研究：leyucom乐鱼官网官方网站
本文摘要：1传统EPS应急电源 工程供电设计中对于一、二类最重要负荷必须考虑到供电连续性的措施。
1传统EPS应急电源 工程供电设计中对于一、二类最重要负荷必须考虑到供电连续性的措施。除了双电源，双回路供电外，还须要备有应急电源。应急电源是与电网在电气上独立国家的各种电源，还包括柴油发电机组和蓄电池，其中蓄电池又分成。EPS(Emergen-cyPowerSupply)和UPS(UninterruptablePowerSystem)。
EPS应急电源是以CPU为核心，再加整流电池模块、直流电源静电模块、旁路转换模块和蓄电池构成的智能供电模块，使用电子构建模块化结构的强弱电一体化系统，是一种高科技环保产品。他在应急的情况下作为最重要负荷的第二或第三电源供给，有望替代不少场合的柴油发电机组和UPS。使用智能芯片掌控，确保非常简单，自动操作者，市电出现异常时，一般指市电大于187V或低于242V，自动转换，转换时间大于0.5s，可无人值班；使用IGBT直流电源桥PWM掌控，供电电压平稳，直流电源频率平稳，波形好；平时正处于睡眠中状态(浮充)，直流电源桥不工作，电能损耗小，静电效率高。
主要限于于电梯、消防、安防、应急照明、医院手术室和实验室等最重要场合。传统的EPS使用后备式结构，如图1右图。 当市电长时间供电，转换电源Ks接上市电，应急电源正处于整流状态，蓄电池浮充，直流电源电路不工作。当市电出现异常时，转换电源接上直流电源电路，应急电源转入直流电源放电过程，并暂停电池；同时，检测蓄电池组端电压，当端电压大于静电中止电压时，蓄电池静电完，暂停静电。
再行再加蓄电池组过压、欠压维护；输入交流过压、过流、高温、短路维护等功能就构成了传统EPS应急电源的全部功能。 2新型EPS应急电源 根据传统的EPS应急电源，任何时候电池电路与直流电源电路都只有一个电路工作，是一种物理地址关系，而且必须配备两套驱动电路，分别驱动整流桥和直流电源桥。在结构上有一定的散漫，掌控简单、功耗大、成本高。电池电路与静电电路都是由IGBT及二极管构成的桥路，他们的驱动电路都是IGBT驱动芯片及其一些外围电路构成，结构完全相同。
新型EPS就是把电池、静电两部分电路合为一体，结构非常简单，掌控简陋，系统可靠性也比较提升，更加最重要的是产品成本低，功耗也比较增加一半。PWM整流器是其最重要理论依据和出发点。
2.1PWM整流器的特点 PWM整流器使用全控型电源管代替传统的半控型电源管或二极管，以PWM斩杀触整流代替了相似整流或不触整流，具备以下几大优良性能： (1)交流外侧电流正弦波； (2)交流外侧功率因数高效率(如单位功率因数掌控)； (3)电能双向传输； (4)较慢的动态控制号召。 似乎，由于电能的双向传输，PWM整流器就早已不是传统意义上的AC／DC变换器了，当PWM整流器从电网吸取电能时，其运营于整流工作状态，作为整流器工作；而当PWM整流器向电网传输电能时，其运营于直流电源状态，作为逆变器工作，所以PWM整流器是集整流与直流电源于一身的新型变换器。明确工作原理不做到详尽讲解。 2.2新型EPS工作原理 新型的EPS应急电源工作原理如图2右图： 可以显现出，他也是后备式电源。
在结构上电池电路与直流电源电路拆分为一个整流／直流电源电路，即PWM整流器。他需要构建传统的EPS长／静电的功能，明确的工作过程是这样的：当市电长时间时，Ks拆分，即市电同时给阻抗和电池供电，PWM整流器工作于整流状态，蓄电池浮充。
当市电出现异常时，为了避免电能期望电网，Ks插入，由电池给阻抗供电，PWM整流器工作于直流电源状态，蓄电池静电。同时，检测蓄电池端电压，直到端电压上升到静电中止电压时，即蓄电池静电完，自动重开PWM整流器。
应当新的电池才能新的用于。由于PWM整流器需要展开掌控功率因数，所以等价电流信号不应与电网电压同互为(整流)，或者偏移(直流电源)，构建单位功率因数掌控，净化电网，提高效率。 3新型EPS工作过程及建模 3.1新型EPS工作过程分析 新型EPS的功能应当符合传统EPS的功能和蓄电池的电池拒绝。这里所说的蓄电池是指阀触铅酸蓄电池。
蓄电池理想充电电流是指数上升的。一般情况下，蓄电池的电池过程归纳恒流电池，恒压电池和浮充三个过程。当市电出现异常时，蓄电池静电给阻抗供电，PWM整流器转入直流电源静电状态，即无源直流电源过程。 蓄电池在用于过程中，容量是大大上升的，当电池容量波动至初始值的80％时，转入较慢过热期，容量波动减缓，普遍认为容量高于初始值的80%的蓄电池为过热电池。
所以电池容量检测是至关重要的。根据PWM整流器能量双向传输的优点，可以使用静电法展开容量检测，并把所放出来的电取出电网，既安全性，又高效。
明确的过程是这样的： 当系统工作过程转至容量检测过程后，掌控静电电流为一恒定负值I*(电池方向为于是以)。此时，蓄电池作为电源，电网作为阻抗，PWM整流器工作在有源直流电源状态。当电流平稳到等价值I*后，开始计时。
同时，循环检测各单节电池电压，有任一个单节电池电压高于规定值时，静电完，加载静电时间T。那么电池容量就是I*T(安时)。
当测量已完成后，立刻对蓄电池展开电池，增加电网忽然断电的危险性。 可见，新型EPS的工作过程可分成5种：恒流电池过程、恒压电池过程、浮充过程、无源直流电源过程和有源直流电源过程。其中恒压电池过程与浮充过程的掌控方案是完全相同的，电压等价值有所不同；恒流电池过程与有源直流电源过程的掌控方案也是完全相同的，他们仅次于区别是电流等价值忽略，大小也不完全相同；无源直流电源过程则是一般的电池直流电源过程，只要掌控输入电压的频率和幅值。
3.2工作过程建模分析 根据新型EPS五个工作过程的特点，详细阐释各个过程的掌控方案。利用Matlab的Simulink强劲的建模能力，对各个工作过程展开建模，得出PWM整流器直流外侧与交流外侧的电压／电流建模波形图，并展开非常简单分析。 3.2.1恒压电池与浮充建模分析 恒压电池与浮充的控制系统使用双环结构，即电流内环和电压外环，电压外环使用PI凋节，使蓄电池的端电压追踪等价电压值。内环使用P调节，展开电流正弦波和低功率因数掌控。
蓄电池在电池过程中，对电网来说，蓄电池是一个阻抗，高功率闪数掌控时，PWM整流器网侧电流追踪电压信号。从图3和图4中可以显现出，蓄电池电池初期，电流幅值较小，当t=0.1s时。
电流幅值增加，蓄电池端电压超过稳态值；当蓄电池由恒压电池到沉电池(电压略为叛)时，蓄电池有一段时间的放电过程，即t=0.25s一处电流与电压反互为；蓄电池转入浮充状态后，充电电流明显降低。 3.2.2恒流电池与有源直流电源建模分析 恒流电池与有源直流电源的控制系统也是由双环结构，内环是电流的环(交流)，使用P调节，超过交流外侧的电流为正弦波和低功率因数，而外环依然是电流的环(直流)，使用PI调节，掌控直流外侧的电流追踪等价信号，构建恒流电池或者有源直流电源功能。
图5和图6是40A的恒流电池到40A的有源直流电源建模的电压／电流波形。在恒流电池过程，交流外侧电压与电流同互为，蓄电池吸取电网能量；在有源直流电源过程，交流外侧电压与电流反互为，蓄电池给电网供电，静电电流基本恒定，可以展开蓄电池容量测量。 3.2.3无源直流电源建模分析 无源直流电源即蓄电池给阻抗供电的过程。跟其他一般直流电源掌控方法完全相同，掌控输入电压的频率与幅值恒定。
从图7可以显现出，当t=0.2s时，并联一个电阻，仿真阻抗的扰动，直流电源电压的波形基本恒定，可见逆变电源有一定的带上阻抗能力，鲁棒性较好。 4结语 根据PWM整流器的优点所设计的新型EPS应急电源构建了蓄电池管理的自动化和数字化。对提升后备电源系统的安全性运营、可靠性和缩短蓄电池的使用寿命也具有十分最重要的意义。
通过对新型EPS应急电源的各个工作过程的分析和建模，对新型EPS具备更为全面、更为了解的了解，是更进一步研究和设计的基础，在深入研究中充分发挥最重要起到。
本文关键词：leyu·乐鱼,乐鱼体育,leyu体育,leyucom乐鱼官网官方网站,leyu手机在线登录入口,乐鱼网页版在线登录,乐鱼官网入口网页版
本文来源：leyu·乐鱼-www.luetao.cn
