一種應(yīng)急電源系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及市電供電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)急電源系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]EPS應(yīng)急電源主要應(yīng)用在各類建筑的工作供電和消防供電；醫(yī)院安全供電；高速公路、隧道、地鐵、輕軌、民用機場的供電；電力系統(tǒng)的供電；各類不能斷電的生產(chǎn)、實驗設(shè)備的供電。是一種能向負(fù)載設(shè)備提供純凈正弦波的高質(zhì)量供電電源。
[0003]目前市場上EPS應(yīng)急電源集逆變器、充電器及控制器于一體，系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)計了電池檢測、分路檢測回路。其主要部件的工作原理框圖參見圖1，圖1為現(xiàn)有技術(shù)中EPS應(yīng)急電源的結(jié)構(gòu)框圖。這種系統(tǒng)架構(gòu)的特點是含有獨立的充電器部分，充電器占用系統(tǒng)一定的成本和體積以及效率損耗等，同時增加了故障概率。此外，通常該充電器容量較小(通常20 %左右)，所以電池充電時間較長。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種應(yīng)急電源系統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中充電器占用系統(tǒng)一定的成本和體積以及效率損耗、故障率高、電池充電時間長的技術(shù)問題。
[0005]本實用新型的技術(shù)方案實現(xiàn)如下:
[0006]提供一種應(yīng)急電源系統(tǒng)，包括:
[0007]切換裝置，與市電及交流輸出端連接；
[0008]用于在應(yīng)急供電時作為電壓源輸出且在市電正常供電時作為電流源輸出的雙向變換器，與所述切換裝置連接；
[0009]電池，與所述雙向變換器連接；
[0010]用于對所述應(yīng)急電源系統(tǒng)進行控制的控制器，與所述切換裝置、所述雙向變換器及所述電池連接；
[0011]支路檢測裝置，與所述控制器及所述交流輸出端連接。
[0012]在本實用新型所述的應(yīng)急電源系統(tǒng)中，所述雙向變換器包括:
[0013]逆變器，與所述控制器連接；
[0014]受控于所述控制器以作為電壓源輸出的電壓源受控電路，與所述逆變器連接；
[0015]受控于所述控制器以作為電流源輸出的電流源受控電路，與所述電壓源受控電路及所述切換裝置連接。
[0016]在本實用新型所述的應(yīng)急電源系統(tǒng)中，所述控制器包括:
[0017]電壓控制環(huán)，與所述電池連接；
[0018]電流控制環(huán)，與所述電壓控制環(huán)連接；
[0019]第一模數(shù)變換器，與所述電流控制環(huán)連接；
[0020]第二模數(shù)變換器，與所述電壓控制環(huán)及所述切換裝置連接；
[0021]第三模數(shù)變換器，與所述電流控制環(huán)及所述切換裝置連接；
[0022]SPWM驅(qū)動接口，與所述第一模數(shù)變換器及所述雙向變換器連接。
[0023]在本實用新型所述的應(yīng)急電源系統(tǒng)中，所述逆變器包括:第一電容、第一 MOS管、第二 MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管及第六MOS管；對每個MOS管，體二極管的正極連接到該MOS管的源極，體二極管的負(fù)極連接到該MOS管的漏極，第一 MOS管、第三MOS管和第五MOS管的漏極相連并連接到第一電容的正極，第二 MOS管、第四MOS管和第六MOS管的源極相連并連接到第一電容的負(fù)極。
[0024]在本實用新型所述的應(yīng)急電源系統(tǒng)中，所述電壓源受控電路包括:第一電感、第二電感、第三電感、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第二電容、第三電容及第四電容；所述第一電感連接至所述第一 MOS管及第二 MOS管之間，所述第二電感連接至所述第三MOS管及第四MOS管之間，所述第三電感連接至所述第五MOS管及第六MOS管之間，所述第一電阻連接于所述第一電感，所述第二電阻連接于所述第二電感，所述第三電阻連接于所述第三電感，所述第二電容連接于所述第一電阻、第三電容及第四電容，所述第三電容連接于所述第二電阻及第四電容，所述第四電容連接于所述第三電阻。
[0025]在本實用新型所述的應(yīng)急電源系統(tǒng)中，所述電流源受控電路包括:第一阻抗、第二阻抗及第三阻抗；所述第一阻抗連接于所述第二阻抗及第三阻抗，所述第二阻抗連接于第三阻抗。
[0026]因此，本實用新型的有益效果是，通過采用雙向變換器實現(xiàn)對負(fù)載的應(yīng)急供電及對電池的充電，且雙向變換器可以全功率為電池充電，如此，既節(jié)省了充電器的成本、功耗及故障概率，又加快了電池充電時間。
【附圖說明】
[0027]下面將結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中:
[0028]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中EPS應(yīng)急電源的結(jié)構(gòu)框圖；
[0029]圖2為本實用新型提供的一種應(yīng)急電源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0030]圖3為本實用新型提供的雙向變換器的電路圖；
[0031]圖4為本實用新型提供的控制器在雙向變換器作為電壓源輸出時的結(jié)構(gòu)框圖；
[0032]圖5為本實用新型提供的控制器在雙向變換器作為電流源輸出時的結(jié)構(gòu)框圖；
[0033]圖6為本實用新型提供的一種應(yīng)急電源系統(tǒng)的控制方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0034]為了對本實用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，以下將對照附圖詳細說明本實用新型的【具體實施方式】。應(yīng)當(dāng)理解，以下說明僅為本實用新型實施例的具體闡述，不應(yīng)以此限制本實用新型的保護范圍。
[0035]本實用新型提供一種應(yīng)急電源系統(tǒng)100，其目的在于，采用雙向變換器2替換現(xiàn)有技術(shù)中的逆變器21，減少了充電器電路，實現(xiàn)應(yīng)急供電及電池3充電功能。即在EPS系統(tǒng)中采用雙向變換器2實現(xiàn)對負(fù)載的應(yīng)急供電及對電池3的充電，同時雙向變換器2具備全功率為電池3充電的能力，從而減少了充電時間；采用可以同時為負(fù)載及變換器切換供電的切換裝置1，同時在雙向變換器2的電壓源和電流源之間切換，靈活地達到雙功能切換的目的。
[0036]參見圖2，圖2為本實用新型提供的一種應(yīng)急電源系統(tǒng)100的結(jié)構(gòu)框圖，該應(yīng)急電源系統(tǒng)100包括:
[0037]切換裝置I，與市電200及交流輸出端300連接；切換裝置I可以采用機械的開關(guān)，也可以采用功率電子的開關(guān)，其控制方式可以采用自身控制或者系統(tǒng)控制器4控制；
[0038]用于在應(yīng)急供電時作為電壓源輸出且在市電200正常供電時作為電流源輸出的雙向變換器2，與所述切換裝置I連接；雙向變換器2可以是三相的，也可以是單相的，變換器的物理開關(guān)也可以是其他功率變換器器件，參見圖3，圖3為本實用新型提供的雙向變換器2的電路圖，該雙向變換器2包括:
[0039]逆變器21，與所述控制器4連接；所述逆變器21包括:第一電容211、第一 MOS管212、第二 MOS管213、第三MOS管214、第四MOS管215、第五MOS管216及第六MOS管217 ；對每個MOS管，體二極管的正極連接到該MOS管的源極，體二極管的負(fù)極連接到該MOS管的漏極，第一 MOS管212、第三MOS管214和第五MOS管216的漏極相連并連接到第一電容211的正極，第二 MOS管213、第四MOS管215和第六MOS管217的源極相連并連接到第一電容211的負(fù)極。
[0040]受控于所述控制器4以作為電壓源輸出的電壓源受控電路22，與所述逆變器21連接；所述電壓源受控電路22包括:第一電感221、第二電感222、第三電感223、第一電阻224、第二電阻225、第三電阻226、第二電容227、第三電容228及第四電容229 ;所述第一電感221連接至所述第一 MOS管212及第二 MOS管213之間，所述第二電感222連接至所述第三MOS管214及第四MOS管215之間，所述第三電感223連接至所述第五MOS管216及第六MOS管217之間，所述第一電阻224連接于所述第一電感221，所述第二電阻225連接于所述第二電感222，所述第三電阻226連接于所述第三電感223，所述第二電容227連接于所述第一電阻224、第三電容228及第四電容229，所述第三電容228連接于所述第二電阻225及第四電容229，所述第四電容229連接于所述第三電阻226。
[0041]受控于所述控制器4以作為電流源輸出的電流源受控電路23，與所述電壓源受控電路22及所述切換裝置I連接。所述電流源受控電路23包括:第一阻抗231、第二阻抗232及第三阻抗233 ;所述第一阻抗231連接于所述第二阻抗232及第三阻抗233，所述第二阻抗232連接于第三阻抗233。
[0042]電池3，與所述雙向變換器2連接；用于在應(yīng)急供電時提供電源。
[0043]用于對所述應(yīng)急電源系統(tǒng)100進行控制的