消防應急電源EPS-132KW 三相動力混合型一般由主電源和應急電源兩部分組成。主電源一般來自電力系統(tǒng)或電網(wǎng)，正常時，消防用電設備由主電源供電。應急電源的作用是當主電源發(fā)生故障而停電時，保證各種消防設備（消防給水、消防電梯、防排煙設備、應急照明和疏散指示標志、應急廣播、電動的防火門窗、卷簾、自動滅火裝置）和消防控制室等仍能繼續(xù)運行。在消防電源中設置EPS應急電源是確保消防電源向消防用電負荷可靠供電的重要措施之一。

消防應急電源EPS-132KW 三相動力混合型

目前，消防應急電源主要有三種類型：①獨立正常電源的饋電線路；②自備柴油發(fā)電機組；③由蓄電池組構成的交、直流供電電源。由蓄電池組作為備用電能的應急電源（即所謂的靜態(tài)EPS）可分為直流靜態(tài)EPS和交流靜態(tài)EPS兩種。

不管是直流還是交流EPS，對于蓄電池組實現(xiàn)*佳充電、保養(yǎng)和維護，以確保蓄電池組在應急情況下能夠處于滿容量狀態(tài)是保障EPS應急電源可靠工作的關鍵。目前，在我國消防電源中大量使用的靜態(tài)EPS,對于蓄電池組的充電一般采用串聯(lián)集中式充電方式，即由一個集中式充電裝置實現(xiàn)對串聯(lián)電池組充電，如圖1所示。這種充電方式的優(yōu)點是充電設備簡單、造價低。不足之處是對電池組充電不均衡，容易出現(xiàn)部分電池過充、部分電池欠充，即充電不足的現(xiàn)象，從而導致電池組充電容量不足、電池損壞或電池組的壽命縮短。

克服集中充電模式的不足，本文提出一種均衡式充電模式。這種充電模式對每一節(jié)電池都配置一個單獨的充電器。通過對每節(jié)電池的單獨充電和維護來保證電池組實現(xiàn)均衡充電，不會出現(xiàn)各節(jié)電池充電不均衡的現(xiàn)象。另外，通過對各個充電模塊的完善設計，就能保證各節(jié)電池不會出現(xiàn)欠充或過充的現(xiàn)象。

2EPS均衡式充電裝置的結構和工作原理

本文提出的一種蓄電池組均衡充電模式結構示意圖，圖中CM表示充電器或充電模塊。在這種均衡式充電模式中，對電池組的每一節(jié)電池都單獨配置一個充電模塊，它是均衡式充電裝置的核心。在應急電源中，當處于非應急狀態(tài)運行時，應急電源的輸出通過開關直接由市電供給，這時，逆變器不工作，各充電模塊給各節(jié)相應的電池進行充電或浮充電。當應急電源處于應急工作狀態(tài)時，由電池組給逆變器供電，通過逆變器輸出應急逆變交流電源。這時，由于各充電模塊無交流輸入，處于不工作狀態(tài)，不影響蓄電池組的放電工作狀態(tài)。

在這種充電模式設計中，各充電模塊的設計是關鍵。充電模塊的主要作用是對每節(jié)電池進行充電和浮充電。根據(jù)蓄電池的充電要求，當電池端電壓低于標稱電壓或小于*容許充電電壓時，要求充電模塊具有恒流輸出功能，實現(xiàn)對電池的恒流充電，即所謂的主充電；而當電池電壓達到電池*容許充電電壓后，這時要求充電模塊具有恒壓輸出功能，使電池處于恒壓充電狀態(tài)，即所謂的均充電。因此，充電模塊應具有輸出穩(wěn)壓和穩(wěn)流輸出功能。另外，本文所設計的充電模塊還應具有如輸出狀態(tài)指示、輸出斷線告警、交流輸入故障等相關的指示和告警功能。

由于在均衡式充電模式中，每個充電模塊僅負責一節(jié)電池的充電，因此充電模塊輸出電壓設計成12V標稱輸出電壓。輸出電流則根據(jù)電池的容量來確定。由于本均衡充電裝置主要是針對100A·h容量以下的EPS應急電源應用而設計的，因此，充電模塊的額定輸出電流一般不超過10A.這樣充電模塊的功率*一般為200W左右。

3充電模塊設計

在充電模塊的設計中，應該說采用線性穩(wěn)壓電源、相控式晶閘管電源和高頻開關電源均能滿足上述提到的充電功能要求。考慮到裝置的體積、重量、結構和維護的方便性，本均衡充電裝置的充電模塊采用了高頻開關電源。由于模塊需要的功率不大，在開關電源形式選擇上采用了反激式高頻開關電源。這種電源具有體積小，效率高等特點。

一般的反激式高頻開關電源都設計成穩(wěn)壓輸出，在電池充電應用中，要加入外圍電路實現(xiàn)恒流限壓充電。它主要由交流輸入整流電路、高頻反激式變換器、電流型脈寬調制電路、輸出反饋控制電路和保護告警及狀態(tài)指示等電路組成。下面分別介紹主要組成電路設計和工作原理。

3.1高頻反激式變換器

在反激變換器中一般有兩種工作方式：*能量轉換和不*能量轉換。當變換器輸入電壓在一個較大的范圍內發(fā)生變化，或負載在較大范圍內變化時，必然跨越兩種工作方式，因此要求變換器能在兩種工作方式中都能穩(wěn)定工作。

工作在*能量轉換狀態(tài)下，開關管Q1上的電壓與電流波形。在這種工作模式下，每個開關周期被分為三個階段.在階段1,開關管導通，變壓器原邊電流沿斜線上升到峰值電流，并將能量儲存在高頻變壓器中。

在階段2,開關管關斷，上一階段中變壓器儲存的能量傳遞給副邊。由于漏感的存在會產生尖峰電壓，所以實際電路中利用鉗位電路把電壓鉗制在開關管的漏-源擊穿電壓值以下。在階段3,感應電壓降為零。變壓器已將在階段1儲存的能量全部釋放，但該電壓變化又通過激勵由雜散電容和初級電感構成的諧振電路，產生衰減振蕩波形。

工作在不*能量轉換狀態(tài)下，開關管的電壓及電流波形在這種工作模式下，每個開關周期被分為兩個階段.在階段1,開關管開始導通時，由于變壓器還儲存有能量而使開始電流不為零。

變壓器在這階段繼續(xù)儲存能量。在階段2,開關管關斷。上一階段儲存的能量傳遞到副邊，但沒有把變壓器里面的能量*釋放，所以不存在*能量轉換方式中的第3階段。