專利名稱：多制式模塊化eps應(yīng)急電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于應(yīng)急電源EPS領(lǐng)域，特別涉及一種多制式模塊化EPS (應(yīng)急電源，Emergency Power Supply)。
背景技術(shù)：
如圖I所示，目前市面上應(yīng)用的EPS應(yīng)急電源就是一臺獨(dú)立的整機(jī)，采用的是單機(jī)工作模式，使用時需要根據(jù)用戶供電設(shè)備的負(fù)載量、供電電源方式中的輸入輸出參數(shù)要求，選擇不同功率、不同供電相數(shù)的EPS應(yīng)急電源，當(dāng)EPS故障損壞時就必須斷電維修，這樣在維修期間應(yīng)急供電方式就失去了作用，對用戶設(shè)備負(fù)載的應(yīng)急供電會造成嚴(yán)重的安全隱患，且用戶日后對EPS應(yīng)急電源容量的擴(kuò)展非常不便。從技術(shù)方面及從用戶使用角度看，傳統(tǒng)EPS機(jī)型并不能滿足所有用戶的供電需 求。不同的用戶對供電的需求不同如輸入相數(shù)、輸入電壓、輸入頻率、輸出相數(shù)、輸出電壓、輸出頻率等。所以為了滿足用戶不同的供電需求，必須有不同的產(chǎn)品以適應(yīng)不同的客戶要求，這樣給EPS生產(chǎn)以及用戶選擇機(jī)型帶來諸多不便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有電話IVR系統(tǒng)技術(shù)的不足，提出一種能夠在線擴(kuò)容，可實(shí)現(xiàn)多制式供電，熱插拔，并聯(lián)冗余，模塊化設(shè)計(jì)，可同時滿足不同輸入相數(shù)、輸入電壓、輸入頻率、輸出相數(shù)、輸出頻率等用電參數(shù)的要求，且允許用戶根據(jù)需要及預(yù)算進(jìn)行有效匹配的多制模塊化EPS應(yīng)急電源。本發(fā)明所述的一種多制式模塊化EPS應(yīng)急電源，包括智能監(jiān)控模塊、可插拔的EPS逆變模塊、應(yīng)急轉(zhuǎn)換模塊和蓄電池；所述智能監(jiān)控模塊、可插拔的EPS逆變模塊和應(yīng)急轉(zhuǎn)換模塊分別獨(dú)立設(shè)置安裝在同一機(jī)柜內(nèi)組成多制式模塊化EPS應(yīng)急電源；所述的應(yīng)急電源的蓄電池放置在另外的機(jī)柜中；其中，
所述的可插拔的EPS逆變模塊由DC/AC變換單元、AC/DC充電單元、DSP控制單元、制式選擇單元及SPI通信單元組成；其中，
所述的DC/AC變換單元從蓄電池組的直流電壓輸入經(jīng)三電平電路變換后，再經(jīng)過電感和電容濾波，然后通過繼電器輸出到可插拔的EPS逆變模塊的輸出插座上；AC/DC充電單兀由市電或備用電的三相或單相經(jīng)整流后由電感升壓變換成±430VDC左右的電壓給蓄電池進(jìn)行充電，充電電流的大小于由DSP控制單元決定；DSP控制單元由TI公司生產(chǎn)的TI2810芯片為主處理器，由內(nèi)部程序完成SPWM調(diào)制波驅(qū)動三電平電路，檢測市電或備用電的電壓、電流；制式選擇單元完成三相輸出、單相輸出、輸出頻率、輸出電壓多種工作制式的選擇；SPI通信單元主要通過母線完成與其他可插拔的EPS逆變模塊、應(yīng)急轉(zhuǎn)換模塊、智能監(jiān)控模塊的數(shù)據(jù)通信和交換；
進(jìn)一步的，DC/AC變換單元包括緩起動電路、三電平逆變器、逆變器保護(hù)電路、本機(jī)電流檢測單元及隔離驅(qū)動單元；其中，緩起動電路由蓄電池組的直流電壓母線輸入經(jīng)過緩啟動模塊送到BUS電壓上，位于EPS逆變模塊的直流輸入端，用于對直流電壓在合閘瞬間對濾波電容產(chǎn)生的大沖擊電流，進(jìn)行預(yù)充電，防止損壞接插件及功率器件；三電平逆變器用于放大DSP控制單元送入的驅(qū)動信號，完成直流對交流的變換功能，再經(jīng)過輸出的濾波電感與電容濾波電路后再輸送到繼電器輸出到該模塊的逆變輸出并聯(lián)母線上；逆變保護(hù)單元電路接受DSP控制單元的控制，用于檢測三電平逆變單元的過流、過壓、過溫、過載等信號，實(shí)現(xiàn)三電平逆變器中的功率管的異常保護(hù)；本機(jī)電流檢測單元用于檢測三電平逆變器的本機(jī)輸出電流，經(jīng)電平轉(zhuǎn)換及濾波處理后送入DSP控制單元，完成三電平逆變器本機(jī)輸出電流的檢測功能；隔離驅(qū)動單元用于將DSP控制單元發(fā)出的三相逆變驅(qū)動信號，進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換、電氣隔離后，驅(qū)動三電平逆變器中的功率管，達(dá)到三相逆變功能。
所述的智能監(jiān)控模塊由SPI通信單元、信號采樣檢測單元、顯示裝置以及輔助電源單元組成；其中，
所述的SPI通信單元主要通過母線完成與各可插拔的EPS逆變模塊、應(yīng)急轉(zhuǎn)換模塊之間的數(shù)據(jù)通信，實(shí)現(xiàn)可插拔的EPS逆變模塊、應(yīng)急轉(zhuǎn)換模塊之間數(shù)據(jù)傳遞；信號采樣檢測單元主要是對系統(tǒng)的各輸入輸出開關(guān)量的通斷和輸出支路開關(guān)量的通斷以及各支路的負(fù)載量的大小進(jìn)行傳送來的數(shù)據(jù)加以區(qū)分、分配，從數(shù)據(jù)中解碼出所需要的各種信號及工作狀態(tài)參數(shù)，以供狀態(tài)判斷和顯示使用；顯示裝置用于完成市電輸入和逆變輸入的電壓、電流、頻率、相位參數(shù)，完成各可插拔的EPS逆變模塊的母線電壓、電流及狀態(tài)信息和參數(shù)，以及各可插拔的EPS逆變模塊的實(shí)時數(shù)據(jù)的集中顯示；輔助電源單元從蓄電池組的直流電壓輸入以及交流電網(wǎng)或備用電的供電端取得電能進(jìn)行變換成多組直流低電壓供電給給智能監(jiān)控模塊的各單元供電。所述的應(yīng)急轉(zhuǎn)換模塊由市電輸入檢測單元、逆變輸入檢測單元、應(yīng)急轉(zhuǎn)換單元、數(shù)據(jù)通信單元和DSP控制單元組成，所述的各單元之間通過母線連接；其中，
市電輸入檢測單元用于檢測市電輸入電壓，達(dá)到市電電壓、頻率和相位的好、壞判斷，并將市電信號經(jīng)數(shù)據(jù)通信單元送到智能監(jiān)控模塊供市電電壓顯示；逆變輸入檢測單元用于檢測可插拔的EPS逆變模塊輸出母線的電壓送至應(yīng)急轉(zhuǎn)換模塊的電壓,完成可插拔的EPS逆變模塊的逆變正常與異常的判斷；應(yīng)急轉(zhuǎn)換單元用于完成EPS逆變到市電供電、市電到逆變供電之間的轉(zhuǎn)換功能，當(dāng)檢測市電正常時優(yōu)先進(jìn)行市電直通供電，市電異常時轉(zhuǎn)到EPS應(yīng)急逆變供電；數(shù)據(jù)通信單元用于完成應(yīng)急轉(zhuǎn)換模塊與智能監(jiān)控模塊的通信和數(shù)據(jù)交換；模塊之間控制母線主要由電線與電平組成，完成各模塊狀態(tài)信號與應(yīng)急轉(zhuǎn)換模塊的同步檢測。本發(fā)明所述的一種多制式模塊化EPS應(yīng)急電源的優(yōu)點(diǎn)在于該應(yīng)急電源采用了應(yīng)急轉(zhuǎn)換模塊和多個額定容量的EPS逆變模塊所構(gòu)成，可采用熱插拔形成隨意進(jìn)行擴(kuò)充；本發(fā)明允許用戶在未來發(fā)展方向尚不明確的情況下分階段進(jìn)行建設(shè)和投資，當(dāng)用戶負(fù)載需要增加時，只需根據(jù)電力規(guī)劃階段性地增加單EPS逆變模塊，具有更靈活的機(jī)動性及更好的可靠性。同時本發(fā)明架構(gòu)成三相進(jìn)三相出、三相進(jìn)單相出、單相進(jìn)單相出、單相進(jìn)三相出4種供電電源模式系統(tǒng)，且可設(shè)置輸出頻率為50Hz或60Hz，輸出電壓110V、120V、220V、230V、240V多種制式；同時所有EPS逆變模塊共享內(nèi)置電池組，亦可安裝成電池冗余結(jié)構(gòu)；輸出/輸入端均有電源平衡分配處理；整機(jī)外觀為層狀結(jié)構(gòu)，體積小，便于移動、運(yùn)輸和放置。


圖I 一種多制式模塊化EPS應(yīng)急電源結(jié)構(gòu)意 圖2 —種多制式模塊化EPS應(yīng)急電源的拓?fù)? 圖3 —種多制式模塊化EPS應(yīng)急電源的電路結(jié)構(gòu)劃分示意具體實(shí)施例方式如圖2和圖3所示，本發(fā)明所述的一種多制式模塊EPS應(yīng)急電源，包括智能監(jiān)控模 塊I、EPS逆變模塊2和應(yīng)急轉(zhuǎn)換模塊3和蓄電池組，所述各模塊分別獨(dú)立設(shè)置安裝于機(jī)柜中。所述的智能監(jiān)控模塊I包括SPI通信單元11、信號采樣檢測單元12、顯示裝置13、DSP控制單元14、輔助電源單元15 ;其中，
SPI通信單元11用于完成智能監(jiān)模塊I與EPS逆變模塊2、應(yīng)急轉(zhuǎn)換模塊3之間的數(shù)據(jù)通信，實(shí)現(xiàn)所述各模塊之間的數(shù)據(jù)傳遞；
信號采樣檢測單元12由系統(tǒng)的各輸入輸出開關(guān)量的通斷和輸出支路開關(guān)量的通斷以及各支路的負(fù)載量的大小，進(jìn)行傳送來的數(shù)據(jù)加以區(qū)分、分配，從數(shù)據(jù)中解碼出所需要的各種信號及工作狀態(tài)參數(shù)，以供狀態(tài)判斷和顯示使用；
顯示裝置13用于完成來自DSP控制單元14的有關(guān)EPS主要狀態(tài)信號的指示以及各模塊的實(shí)時數(shù)據(jù)的集中顯示，完成市電輸入和逆變輸入的電壓、電流、頻率、相位等參數(shù)，可以是LCD/LED顯示器；
DSP控制單元14是整個模塊的核心單元，由DSP處理器完成，用于集中管理智能監(jiān)控模塊I所有邏輯判斷與操作，完成與各EPS逆變模塊2及應(yīng)急轉(zhuǎn)換模塊3的數(shù)據(jù)交換與控制；
輔助電源單元15由蓄電池組的直流電壓輸入經(jīng)過DC/DC變換輸入和市電或備用電經(jīng)過濾波、AC/DC變換至輔助電源單元15，用于給智能監(jiān)控模塊I各單元電路供電。所述的EPS逆變模塊2包括AC/DC充電單元16、逆變電源電路17、DC/AC變換單元18、DSP控制單元19、SPI通信單元20 ;其中，
AC/DC充電單元16由市電或備用電的三相或單相經(jīng)整流后由電感升壓變換成±430VDC左右的電壓給蓄電池進(jìn)行充電，充電電流的大小于由DSP控制單元19決定；DSP控制單元19由TI公司生產(chǎn)的TI2810芯片為主處理器，由內(nèi)部程序完成SPWM調(diào)制波驅(qū)動三電平電路，檢測市電或備用電的電壓、電流；制式選擇單元完成三相輸出、單相輸出、輸出頻率、輸出電壓多種工作制式的選擇；SPI通信單元主要通過母線完成與其他EPS逆變模塊、應(yīng)急轉(zhuǎn)換模塊、智能監(jiān)控模塊的數(shù)據(jù)通信和交換；
逆變電源電路17由蓄電池直流電壓輸入或市電給蓄電池組的充電直流電壓經(jīng)高頻變壓器DC/DC降壓變換后，產(chǎn)生控制檢測單元及EPS單功率模塊控制單元所需的各種不同供電電源；
DC/AC變換單元18包括緩起動電路100、三電平逆變器101、逆變器保護(hù)電路102、本機(jī)電流檢測單元103、隔離驅(qū)動單元104。
緩起動電路100由蓄電池組的直流電壓母線輸入經(jīng)過緩啟動模塊100送到BUS電壓上，位于EPS逆變模塊2的直流輸入端，用于對直流電壓在合閘瞬間對濾波電容產(chǎn)生的大沖擊電流，進(jìn)行預(yù)充電，防止損壞接插件及功率器件；
三電平逆變器101用于放大DSP控制單元19送入的驅(qū)動信號，完成直流對交流的變換功能，再經(jīng)過輸出的濾波電感與電容濾波電路后再輸送到繼電器輸出到該模塊的逆變輸出并聯(lián)母線上；
逆變保護(hù)單元電路102接受DSP控制單元19的控制，用于檢測三電平逆變單元101的 過流、過壓、過溫、過載等信號，實(shí)現(xiàn)三電平逆變器101中的功率管的異常保護(hù)；
本機(jī)電流檢測單元103用于檢測三電平逆變器101的本機(jī)輸出電流，經(jīng)電平轉(zhuǎn)換及濾波處理后送入DSP控制單元19，完成三電平逆變器101本機(jī)輸出電流的檢測功能；
隔離驅(qū)動單元104用于將DSP控制單元19發(fā)出的三相逆變驅(qū)動信號，進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換、電氣隔離后，驅(qū)動三電平逆變器101中的功率管，達(dá)到三相逆變功能；
DSP控制單元19包括控制單元電源電路200、逆變模塊DSP處理器201、模塊制式選擇電路202、檢測電路203、EPS控制母線204、SPI通信單元205。其中控制電源電路231將逆變電源電路17所產(chǎn)生的低壓直流電壓轉(zhuǎn)成DSP控制單元所需的各種不同高精度低壓供電電源。逆變模塊DSP處理器201是整個功率模塊的核心單元，由DSP處理器完成，主要完成充電控制、發(fā)出逆變驅(qū)動SPWM調(diào)制波及各單元的控制。模塊制式選擇電路202由用戶設(shè)定需求的模式，經(jīng)逆變模塊DSP處理器201譯碼分析需要控制的參數(shù)，最后由逆變模塊DSP處理器201內(nèi)部程序控制相應(yīng)的輸出電壓、輸出相位、輸出頻率，最后輸出逆變驅(qū)動信號，經(jīng)三電平逆變器101逆變后輸出正弦波交流電；用戶只需在開機(jī)前選擇好相應(yīng)的工作方式及輸入輸出電壓頻率，逆變模塊DSP處理器201在上電初始化時，按用戶要求初始化相應(yīng)數(shù)據(jù)，輸出用戶要求的輸入輸出參數(shù)，完成多種工作制式的選擇功能；
檢測電路203主要完成逆變輸出電壓、電流、充電電壓、充電電流、溫度、風(fēng)扇轉(zhuǎn)速等控制量的檢測，經(jīng)濾波處理后，送入逆變模塊DSP處理器201完成輸出電壓反饋及均流、充電、過溫、風(fēng)扇調(diào)速等的控制。EPS控制母線204主要由線與電平組成，完成各EPS單功率模塊2狀態(tài)信號的同步檢測以及EPS單功率模塊與轉(zhuǎn)換模塊之間的同步檢測。SPI通信單元205用于完成EPS單功率模塊2與智能監(jiān)控模塊I的數(shù)據(jù)通信和數(shù)據(jù)交換；
所述的應(yīng)急轉(zhuǎn)換模塊3包括輔助電源單元30、市電檢測單元31、逆變檢測單元32、應(yīng)急轉(zhuǎn)換單元33、數(shù)據(jù)通信單元34、DSP控制單元35和模塊之間控制母線36。其中市電檢測單元31用于檢測市電或備用電的輸入電壓，達(dá)到市電電壓、頻率和相位的好、壞進(jìn)行判斷，并將市電信號經(jīng)數(shù)據(jù)通信單元送到智能監(jiān)控模塊供市電電壓顯示；
逆變檢測單元32用于檢測EPS逆變模塊輸出母線的電壓送至應(yīng)急轉(zhuǎn)換模塊的電壓，完成EPS逆變模塊的逆變正常與異常的判斷；
應(yīng)急轉(zhuǎn)換單元33用于完成EPS逆變到市電供電、市電到逆變供電之間的轉(zhuǎn)換功能，當(dāng)檢測市電正常時優(yōu)先進(jìn)行市電直通供電，市電異常時轉(zhuǎn)到EPS應(yīng)急逆變供電；
數(shù)據(jù)通信單元34用于完成應(yīng)急轉(zhuǎn)換模塊與智能監(jiān)控模塊的通信和數(shù)據(jù)交換；
DSP控制單元36是應(yīng)急轉(zhuǎn)換模塊的核心單元，由DSP處理器完成，主要完成市電檢測、逆變檢測、應(yīng)急轉(zhuǎn)換等單元的邏輯判斷與信號控制；
模塊之間控制母線36主要由線與電平組成，完成各模塊狀態(tài)信號與應(yīng)急轉(zhuǎn)換模塊的同步檢測。其中市電檢測單元31用于檢測市電或備用電的輸入電壓，達(dá)到市電電壓、頻率和相位的好、壞進(jìn)行判斷，并將市電信號經(jīng)數(shù)據(jù)通信單元送到智能監(jiān)控模塊供市電電壓顯示；
本發(fā)明所述的多制式模塊化EPS應(yīng)急電源可分為兩種工作狀態(tài)，具體的工作原理如
下
第一種工作狀態(tài)常態(tài)
交流輸入電壓經(jīng)“市電或備用電輸入電壓并聯(lián)母線”傳送至智能監(jiān)控模塊1、EPS逆變模塊2、應(yīng)急轉(zhuǎn)換模塊3 ;同時蓄電池輸入電壓經(jīng)“蓄電池電壓并聯(lián)母線”輸入送至智能監(jiān)控模塊I與EPS逆變模塊2。其中應(yīng)急轉(zhuǎn)換模塊3接收到三相或單相交流電壓后經(jīng)輔助電源30變換成低壓直接供應(yīng)急轉(zhuǎn)換模塊內(nèi)的各路電源使用。應(yīng)急轉(zhuǎn)換模塊中的DSP處理器接收到輔助電源30的電源后開始先復(fù)位，市電檢測單元31將檢測到的市電或備用電的輸入電壓、頻率、相位等數(shù)據(jù)傳送到DSP控制單元35，由DSP控制單元35的DSP處理器執(zhí)行初始化操作，初始化完成后，發(fā)送開通應(yīng)急轉(zhuǎn)換模塊內(nèi)的市電直通變換器，此時的交流輸出電壓與交流輸入電壓相等，EPS應(yīng)急電源處于直通工作狀態(tài)，也稱之為常態(tài)工作狀態(tài)。當(dāng)EPS逆變模塊2接收到“蓄電池電壓并聯(lián)母線”上的電壓后，由逆變電源電路17產(chǎn)生本模塊所需的各路供電低壓直流電源，EPS逆變模塊2中的DSP控制單元19有電源供電后開始復(fù)位，DSP控制單元19的DSP處理器執(zhí)行程序初始化操作，初始化完成后，由DSP控制單元19中的檢測電路203輸送的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算，當(dāng)接收到“市電或備用電輸入電壓并聯(lián)母線”上的電壓后先開通AC/DC充電單元16，同時，對并聞在正、負(fù)直流母的蓄電池進(jìn)行充電，當(dāng)充電狀態(tài)正常后由DSP控制單元19中的DSP處理器201發(fā)出DC/AC變換單元18的驅(qū)動SPWM調(diào)制波形，這時三電平變換單元18輸出三相或單相交流電壓送到輸出電壓并聯(lián)母線上與其他EPS逆變模塊2并聯(lián)工作。輸出電壓并聯(lián)母線的交流電壓，送到應(yīng)急轉(zhuǎn)換模塊3的逆變輸入端，在線等待市電或備用電出現(xiàn)故障時由應(yīng)急轉(zhuǎn)單元33進(jìn)行自動轉(zhuǎn)換供電輸出，為負(fù)載提供電能。第二種工作狀態(tài)應(yīng)急狀態(tài)
當(dāng)市電或備用電輸入電壓中斷或異常故障時，EPS逆變模塊2中的AC/DC充電單元16將停止工作，此時由于電池并聯(lián)于正、負(fù)直流母線，所以EPS逆變模塊2中的DC/AC變換單元18電路一直有直流電壓提供，繼續(xù)逆變成交流電壓供于應(yīng)急轉(zhuǎn)換模塊3中，在市電或備用電輸入中斷后，有DSP控制單元36判斷后由應(yīng)急轉(zhuǎn)換單元33自動轉(zhuǎn)為逆變應(yīng)急供電狀態(tài)，其輸出的交流電直接由蓄電池組提供能量給負(fù)載供電。其它情況與市電或備用電正常情況一樣，經(jīng)DC/AC變換單元18產(chǎn)生的交流電壓送到輸出電壓并聯(lián)母線，然后送到應(yīng)急轉(zhuǎn)換模塊3的逆變輸入端，經(jīng)應(yīng)急轉(zhuǎn)換單元33后送到EPS輸出，為負(fù)載提電能。當(dāng)輸出為單相時，需將EPS輸出的三相火線短接。、
智能監(jiān)控模塊I 用于整機(jī)的狀態(tài)、運(yùn)行參數(shù)的顯示，用戶對整機(jī)的操作也是通過智能監(jiān)控模塊I來完成后，EPS逆變模塊2和應(yīng)急轉(zhuǎn)換模塊3的運(yùn)行狀態(tài)和實(shí)時參數(shù)，通過其數(shù)據(jù)通信傳送至智能監(jiān)控模塊1，SPI通信單元11在信號傳輸單元采用了差分傳輸方式，可以提高通信的。
權(quán)利要求
1.一種多制式模塊化EPS應(yīng)急電源，其特征在于，由智能監(jiān)控模塊、可插拔的EPS逆變模塊、應(yīng)急轉(zhuǎn)換模塊和蓄電池組成；所述智能監(jiān)控模塊、可插拔的EPS逆變模塊和應(yīng)急轉(zhuǎn)換模塊分別獨(dú)立設(shè)置安裝在同一機(jī)柜內(nèi)組成多制式模塊化EPS應(yīng)急電源；所述的應(yīng)急電源的蓄電池放置在另外的機(jī)柜中；其中 所述的智能監(jiān)控模塊由SPI通信單元、信號采樣檢測單元、顯示裝置以及輔助電源單元組成；其中， 所述的SPI通信單元主要通過母線完成與各可插拔的EPS逆變模塊、應(yīng)急轉(zhuǎn)換模塊之間的數(shù)據(jù)通信，實(shí)現(xiàn)可插拔的EPS逆變模塊、應(yīng)急轉(zhuǎn)換模塊之間數(shù)據(jù)傳遞；信號采樣檢測單元主要是對系統(tǒng)的各輸入輸出開關(guān)量的通斷和輸出支路開關(guān)量的通斷以及各支路的負(fù)載 量的大小進(jìn)行傳送來的數(shù)據(jù)加以區(qū)分、分配，從數(shù)據(jù)中解碼出所需要的各種信號及工作狀態(tài)參數(shù)，以供狀態(tài)判斷和顯示使用；顯示裝置用于完成市電輸入和逆變輸入的電壓、電流、頻率、相位參數(shù)，完成各可插拔的EPS逆變模塊的母線電壓、電流及狀態(tài)信息和參數(shù)，以及各可插拔的EPS逆變模塊的實(shí)時數(shù)據(jù)的集中顯示；輔助電源單元從蓄電池組的直流電壓輸入以及交流電網(wǎng)或備用電的供電端取得電能進(jìn)行變換成多組直流低電壓供電給給智能監(jiān)控模塊的各單元供電； 所述的可插拔的EPS逆變模塊由DC/AC變換單元、AC/DC充電單元、DSP控制單元、制式選擇單元及SPI通信單元組成；其中， 所述的DC/AC變換單元從蓄電池組的直流電壓輸入經(jīng)三電平電路變換后，再經(jīng)過電感和電容濾波，然后通過繼電器輸出到可插拔的EPS逆變模塊的輸出插座上；AC/DC充電單兀由市電或備用電的三相或單相經(jīng)整流后由電感升壓變換成±430VDC左右的電壓給蓄電池進(jìn)行充電，充電電流的大小于由DSP控制單元決定；DSP控制單元由TI公司生產(chǎn)的TI2810芯片為主處理器，由內(nèi)部程序完成SPWM調(diào)制波驅(qū)動三電平電路，檢測市電或備用電的電壓、電流；制式選擇單元完成三相輸出、單相輸出、輸出頻率、輸出電壓多種工作制式的選擇；SPI通信單元主要通過母線完成與其他可插拔的EPS逆變模塊、應(yīng)急轉(zhuǎn)換模塊、智能監(jiān)控模塊的數(shù)據(jù)通信和交換； 所述的應(yīng)急轉(zhuǎn)換模塊由市電輸入檢測單元、逆變輸入檢測單元、應(yīng)急轉(zhuǎn)換單元、數(shù)據(jù)通信單元和DSP控制單元組成，所述的各單元之間通過母線連接；其中， 市電輸入檢測單元用于檢測市電輸入電壓，達(dá)到市電電壓、頻率和相位的好、壞判斷，并將市電信號經(jīng)數(shù)據(jù)通信單元送到智能監(jiān)控模塊供市電電壓顯示；逆變輸入檢測單元用于檢測可插拔的EPS逆變模塊輸出母線的電壓送至應(yīng)急轉(zhuǎn)換模塊的電壓,完成可插拔的EPS逆變模塊的逆變正常與異常的判斷；應(yīng)急轉(zhuǎn)換單元用于完成EPS逆變到市電供電、市電到逆變供電之間的轉(zhuǎn)換功能，當(dāng)檢測市電正常時優(yōu)先進(jìn)行市電直通供電，市電異常時轉(zhuǎn)到EPS應(yīng)急逆變供電；數(shù)據(jù)通信單元用于完成應(yīng)急轉(zhuǎn)換模塊與智能監(jiān)控模塊的通信和數(shù)據(jù)交換；模塊之間控制母線主要由電線與電平組成，完成各模塊狀態(tài)信號與應(yīng)急轉(zhuǎn)換模塊的同步檢測。
2.如權(quán)利要去I所述的一種多制式模塊化EPS應(yīng)急電源，其特征在于，DC/AC變換單元包括緩起動電路、三電平逆變器、逆變器保護(hù)電路、本機(jī)電流檢測單元及隔離驅(qū)動單元；其中， 緩起動電路由蓄電池組的直流電壓母線輸入經(jīng)過緩啟動模塊送到BUS電壓上，位于EPS逆變模塊的直流輸入端，用于對直流電壓在合閘瞬間對濾波電容產(chǎn)生的大沖擊電流，進(jìn)行預(yù)充電，防止損壞接插件及功率器件；三電平逆變器用于放大DSP控制單元送入的驅(qū)動信號，完成直流對交流的變換功能，再經(jīng)過輸出的濾波電感與電容濾波電路后再輸送到繼電器輸出到該模塊的逆變輸出并聯(lián)母線上；逆變保護(hù)單元電路接受DSP控制單元的控制，用于檢測三電平逆變單元的過流、過壓、過溫、過載等信號，實(shí)現(xiàn)三電平逆變器中的功率管的異常保護(hù)；本機(jī)電流檢測單元用于檢測三電平逆變器的本機(jī)輸出電流，經(jīng)電平轉(zhuǎn)換及濾波處理后送入DSP控制單元，完成三電平逆變器本機(jī)輸出電流的檢測功能；隔離驅(qū)動單元用于將DSP控制單元發(fā)出的三相逆變驅(qū)動信號，進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換、電氣隔離后，驅(qū)動三電平逆變器中的功率管，達(dá)到三相逆變功能。
3.如權(quán)利要去I所述的一種多制 式模塊化EPS應(yīng)急電源,其特征在于,可插拔的EPS逆變模塊中設(shè)有制式選擇部分，其架構(gòu)成三相進(jìn)三相出、三相進(jìn)單相出、單相進(jìn)單相出、單相進(jìn)三相出4種供電電源模式系統(tǒng)，且可設(shè)置輸出頻率為50Hz或60Hz，輸出電壓110VU20V、220V.230V.240V 多種制式。
全文摘要
本發(fā)明所述的一種多制式模塊化EPS應(yīng)急電源，其特征在于，由智能監(jiān)控模塊、可插拔的EPS逆變模塊、應(yīng)急轉(zhuǎn)換模塊和蓄電池組成；所述智能監(jiān)控模塊、可插拔的EPS逆變模塊和應(yīng)急轉(zhuǎn)換模塊分別獨(dú)立設(shè)置安裝在同一機(jī)柜內(nèi)組成多制式模塊化EPS應(yīng)急電源；所述的應(yīng)急電源的蓄電池放置在另外的機(jī)柜中。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于該應(yīng)急電源采用了應(yīng)急轉(zhuǎn)換模塊和多個額定容量的EPS逆變模塊所構(gòu)成，可采用熱插拔形成隨意進(jìn)行擴(kuò)充；同時本發(fā)明架構(gòu)成三相進(jìn)三相出、三相進(jìn)單相出、單相進(jìn)單相出、單相進(jìn)三相出4種供電電源模式系統(tǒng)；同時所有EPS逆變模塊共享內(nèi)置電池組，亦可安裝成電池冗余結(jié)構(gòu)；輸出/輸入端均有電源平衡分配處理；整機(jī)外觀為層狀結(jié)構(gòu)，體積小，便于移動、運(yùn)輸和放置。
文檔編號H02J9/06GK102629778SQ20111035206
公開日2012年8月8日 申請日期2011年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月9日
發(fā)明者周志文, 李民英, 胡建春 申請人:廣東志成冠軍集團(tuán)有限公司