基于內(nèi)高頻的新型應(yīng)急電源研究.pdf

1、EPS（Emergency Power Supply）作為一種應(yīng)急用后備式電源，是開關(guān)電源的一種應(yīng)用。隨著電力電子技術(shù)、數(shù)字控制技術(shù)以及微控制器的發(fā)展， EPS正朝著小體積、無(wú)可聞噪聲等方向發(fā)展。EPS作為應(yīng)急電源廣泛應(yīng)用于消防、照明等領(lǐng)域，與傳統(tǒng)的柴油發(fā)電機(jī)組和UPS不間斷電源相比具有成本低、功耗小、無(wú)可聞噪聲、無(wú)污染物排放、功率密度高等優(yōu)點(diǎn)。
　　本文首先對(duì) EPS和其類似產(chǎn)品進(jìn)行了比較，分析了其優(yōu)缺點(diǎn)，并對(duì)其研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨

2、勢(shì)作了分析，引出了本文的研究?jī)r(jià)值；其次對(duì)充電電路原理和逆變電路原理及其控制策略進(jìn)行了研究，并對(duì)整個(gè) EPS系統(tǒng)作了總體設(shè)計(jì)；最后對(duì)各關(guān)鍵電路及系統(tǒng)軟件進(jìn)行了介紹，并對(duì)功率器件進(jìn)行了選型。
　　為了實(shí)現(xiàn) EPS系統(tǒng)的小型化、低成本化、智能化和高可靠性等，本文采用數(shù)字處理器DSP作為主控芯片、先進(jìn)的現(xiàn)代控制技術(shù)，并采用前級(jí)推挽后級(jí)周波變換的無(wú)中間直流環(huán)節(jié)的內(nèi)高頻環(huán)逆變電路作為系統(tǒng)主電路，同時(shí)實(shí)現(xiàn)逆變和充電。本文所研究的新型EPS系統(tǒng)采

3、用高頻逆變和高頻DC/DC充電技術(shù)，并將主電路設(shè)計(jì)為雙向電路，同時(shí)實(shí)現(xiàn)蓄電池的充放電，簡(jiǎn)化了 EPS系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)、減小了系統(tǒng)體積、降低了系統(tǒng)成本。新型 EPS系統(tǒng)采用 SPWPM（正弦脈寬脈位調(diào)制）技術(shù)，SPWPM波形包含調(diào)制波的所有信息，但是波形中沒有低頻成分，可以采用高頻脈沖變壓器實(shí)現(xiàn)電氣隔離、匹配和變壓。由于 EPS系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)隔離、匹配和變壓的是高頻脈沖變壓器，所以系統(tǒng)體積、重量大大減小，并且避免了采用低頻變壓器帶來(lái)的可聞噪聲。

4、由于 SPWPM調(diào)制技術(shù)的應(yīng)用，系統(tǒng)輸出濾波器相比采用SPWM調(diào)制時(shí)更易于設(shè)計(jì)且濾波器體積大大減小。
　　蓄電池作為EPS系統(tǒng)的重要組成部分，其成本占據(jù)了整個(gè)EPS系統(tǒng)成本的很大部分，因此對(duì)蓄電池進(jìn)行充電方法的研究并且選擇科學(xué)合理的充電方法很有必要。本文通過(guò)對(duì)蓄電池充電特性和現(xiàn)階段存在的多種充電方法進(jìn)行分析研究，最終采用適合蓄電池充電特性的四階段充電法——涓流、恒流、恒壓、浮充四個(gè)階段。并在最后通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了此充電方法的科學(xué)合理性