基于內(nèi)高頻的新型應急電源研究.pdf

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

2、勢作了分析，引出了本文的研究價值；其次對充電電路原理和逆變電路原理及其控制策略進行了研究，并對整個 EPS系統(tǒng)作了總體設計；最后對各關鍵電路及系統(tǒng)軟件進行了介紹，并對功率器件進行了選型。
　　為了實現(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、先進的現(xiàn)代控制技術，并采用前級推挽后級周波變換的無中間直流環(huán)節(jié)的內(nèi)高頻環(huán)逆變電路作為系統(tǒng)主電路，同時實現(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，并將主電路設計為雙向電路，同時實現(xiàn)蓄電池的充放電，簡化了 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，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現(xiàn)電氣隔離、匹配和變壓。由于 EPS系統(tǒng)中實現(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的可聞噪聲。

4、由于 SPWPM調(diào)制技術的應用，系統(tǒng)輸出濾波器相比采用SPWM調(diào)制時更易于設計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EPS系統(tǒng)成本的很大部分，因此對蓄電池進行充電方法的研究并且選擇科學合理的充電方法很有必要。本文通過對蓄電池充電特性和現(xiàn)階段存在的多種充電方法進行分析研究，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、浮充四個階段。并在最后通過實驗驗證了此充電方法的科學合理性