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应急电源

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应急电源

应急电源范文第1篇

关键词:自动应急电源,供电系统

 

1应急电源的概念

应急电源:是指突然失去市电情况下,能为照明灯、仪器设备、家用电器等负载立刻提供电力的一种装置,即可应急解决交流用电问题。

2 应急电源的工作原理

2.1 应急电源的组成及工作原理

2.1.1 应急电源的组成

一个完善的应急电源供电系统有两个供电通道向负载供电,市电电源直接经过旁路向负载供电;在市电中断或不正常时由应急电源向负载供电,这两个通道通过切换开关控制。应急电源主要由控制器、逆变器、断路器、切换开关、充电器和蓄电池组组成。

(1)控制器是控制逆变器、充电器、切换开关、断路器工作的装置,具有检测系统中各种信号、显示、保护及外部通信等功能。

(2)逆变器是的关键部件,逆变是把直流电变成交流电的过程,即变换,完成此功能的电路称为逆变电路,实现此过程的装置叫做逆变器。

(3)切换开关是切换市电电网的交流电与逆变器输出的应急交流电的装置,其切换时间小于,并具有电气和机械双重互锁功能。

(4)蓄电池组是用来储存直流电能的装置,一般采用铅酸免维护电池。

2.1.2 应急电源的工作原理

应急电源工作原理如图1所示。该电路的工作原理是:

(1)市电正常供电的情况下,交流电经过切换开关直接给负载供电,同时进行市电检测及通过充电器给蓄电池组充电。而逆变器停止工作处于自动关机状态,应急电源也是一直工作在睡眠状态,可以有效的达到节能的效果。

(2)当控制器检测到市电停止供电或市电电压超限(±15%或±20%额定输入电压)时,启动逆变器工作。逆变器此时接受蓄电池组的直流输入,将直流电转换为交流电,同时控制器控制切换开关切换至逆变器侧,为负载提供应急供电。

(3) 当市电电压恢复正常工作时,应急电源的控制系统发出信号对逆变器执行自动关机操作,同时还通过它的转换开关执行从逆变器供电向交流旁路供电的切换操作。此后,应急电源在经交流旁路供电通路向负载提供市电的同时,还通过充电器向电池组充电。。两组切换开关之间互锁,保证市电与逆变器输出电源之间不会形成环流。

2.1.3 应急电源的电路实例分析

这是一种种小型应急电源,见图3,电路简单、制作成本低,具有软启动特点,适用于荧光灯、计算机等小功率负载。

该电路采用一个双刀三掷开关进行各种功能的切换。。当开关K置于中间“关”的位置时,电路同时与市电和蓄电池切断。当开关K置于“市电”位置时,输出插座与市电接通,负载通过直接由市电供电。同时变压器B的初级加上市电,次级经过全波整流后给蓄电池充电。为限流电阻,以实现小电流长时间充电,又不损害蓄电电池。当开关置于“逆变”位置时,由、、组成的推免逆变器与蓄电池接通而工作,给提供220V/50Hz的应急电源。发光二极管为市电指示灯。一般的逆变器电源采用220V电压直接点燃灯管时,灯丝未经预热活化,极易适成灯丝掉粉、蒸发,影响灯管使用寿命,本电源避免了这一缺点,并可实现软启动家用电器。。

结 论

当电网出现故障,发生停电事故时,应急电源作为独立于电网之外的备用电源是最有效解决停电事故和电力质量不稳定等问题的有效途径。其重要性是停电事故时有发生,确保提供所需的应急电力,以有效降低因为断电而造成的损失,为人们生产和生活安全提供保障。因此高效率、小型化、集成化、智能化、可靠性高、蓄电量大的应急电源是我们生活所要求的,因此该种电源应是发展的大势所趋

参 考 文 献

[[1]张惠,冯英; 电源大全; 西安交通大学出版社;

[2]广西 曾雪峰; 自制随身应急电源 [N];电子报; 2007年

[3] 郭春英,韩浩,任万强,田建华; EPS电源正弦脉宽调制逆变器的设计[J];实验室研究与探索; 2005年10期;

应急电源范文第2篇

关键词:EPS 应急电源

随着社会的进步和发展,环境要求的不断提高,消防安全也越来越被人们重视。EPS应急电源以其特有的优越性也被越来越多的人们认识,EPS应急电源作为一种可靠的应急供电电源,可以灵活的运用在消防供电回路末端。EPS应急电源的使用,为消防安全提供了更有力的保障。近年来EPS作为消防应急电源被广泛应用,尤其是用作消防应急电源,下面就相关问题做一些探讨:

1 EPS应急电源

1.1 EPS应急电源的工作原理

EPS应急电源是允许短时电源中断的应急电源装置(EPS:Emergency Power Supply)。作为消防应急电源系统,当建筑物发生火灾时,为疏散照明和其它重要的一级供电负荷提供集中供电。在正常情况时,由交流市电经过互投装置给照明和动力负载供电。当交流市电断电后,互投装置将立即切换至逆变器供电,供电时间由蓄电池的容量决定,当市电电压恢复时,应急电源将恢复为市电供电。

1.2 EPS应急电源的系统组成

EPS应急电源主要采用SPWM(交流脉带调制)技术,系统主要包括整流充电器、蓄电池组、逆变器、互投装置等部分。其中逆变器是核心,整流器的作用是将交流电变成直流电,实现对蓄电池及向逆变器模块供电。逆变器的作用则是将直流电变换成交流电,供给负载设备稳定持续的电力,互投装置保证负载在市电及逆变器输出间的顺利切换。系统控制器对整个系统进行实时监控,可以发出告警信号,同时可通过串行口与计算机或远程接口连接,实现对供电系统的近端监控和远程监控。

2 EPS应急电源在消防领域的应用及特性

目前,专门为消防应急措施而设计研制的EPS应急电源,具有一定的先进性和实用性,它可以完全实现微机监控和处理,对消防应急照明、卷帘门、消防电梯、水泵、排烟风机等消防设施实现自动控制。此类产品多为高层建筑、机场、医院、重要场馆等工程采用。具体有以下特性:

(1) 电网有电时处于静态,无噪音,小于60 dB,不需排烟、防震处理而且具有无公害、无火灾隐患的特点;

(2) 自动切换,可实现无人值守,电网与EPS电源相互切换时间为0.1s~0.25s;

(3) 带载能力强,EPS适合电感性、电容性及综合性负载的设备,如消防电梯、水泵、风机、应急照明等,尤其在事故或火灾强切时,电源可以在120%过载情况下工作,一直到电池完全耗尽;

(4) 使用可靠,在重要场合可以采用双机热备方式,确保事故和火灾情况下供电可靠,主机寿命可达20年以上,电池5~10年以上;

(5) 适应恶劣环境,可放置于地下室或配电室,甚至建筑竖井里,可以紧靠应急负载使用场所就地设置,减少供电线路;

(6) 对于某些功率较大的用电设施,如:消防水泵、风机,EPS可直接与电机相联变频启动后,再进入正常运行状态,可省去电机的软启动和控制箱等设置;

(7) 应急备用时间,标准型为60分钟(有延时接口),可长可短。

3 EPS应急电源与柴油发电机的比较

柴油发电机组是目前大部分工程所采用的,由于柴油发电机的容量较大,可并机运行且连续供电时间长,所以至今已经有五、六十年的历史了。然而,随着社会的进步,需求的提高,这种传统的做法也暴露出许多问题,主要有:

(1) 柴油发电机噪音大、产生公害;

(2) 排烟中有大量的二氧化硫,污染大气,严重影响环保

(3) 在高层建筑中,柴油发电机组一般放在地下室,设计难度大,造价高。进风、

冷却、排烟、减震、消音等设施都需要充分考虑,若发生火灾会带来很大的危险性和破坏性;

(4) 日常维护必须到位,工作量大;

(5) 存在火灾隐患。因为油罐像一个极为危险的“炸弹”,万一失火,后果难以想象,而使用七氟丙烷气体灭火,费用则越来越高。

而EPS应急电源则不存在以上的问题。

4 EPS应急电源与UPS电源的比较

采用不间断电源UPS供电方式,可使负载“万无一失”,但其造价昂贵,特别是在线式UPS,其转换效率较低,长期连续运行,必然造成电能浪费,事实上UPS广泛应用于信息类负荷。在应急事故照明场合使用UPS无疑是“大材小用”。

EPS应急电源与UPS电源的比较如下:

5 EPS应急电源与分散式的应急电源比较

分散的应急电源方式在目前的消防应用最为广泛,但只能局限于应急照明。随着楼宇智能化的普及和消防安全设施的完善,除照明外需要为给水、通风、监控等各种应急设备供电,分散式应急电源不能满足需要,而EPS应急电源则完全可以胜任其工作。

应急电源范文第3篇

关键词:移动应急电源车;行业背景;发展环境

前言

移动应急电源车是近年来出现的一种新型专用汽车。相比与传统汽车,移动应急电源车具有更加强大的路面适应性,即使在野外环境下也能维持正常工作。移动应急电源车的这一移动性特点,非常适合野外勘探、矿物开采、工程建造、电网铺设等行业的应用,在断电抢修等突发事件中也有良好的表现。随着我国经济的发展,对于移动应急电源车的需求量越来越大,这给移动应急电源车的发展带来了良好的机遇。

1 移动应急电源车的发展背景

自从改革开放以来,我国经济取得了飞速发展,人民的生活水平也在日益提高,基本达到了小康水平。据有关部门调查统计,在2015年,我国的国民生产总值已经超过了60万亿元,已经成为了继美国之后的世界第二大经济体[1]。从总体的世界经济格局来看,各国经济的发展都离不开对电力资源的需求,各国都提高了对发电效率和发电安全的要求。柴油发电业务在这种情况下得到了长足的发展。2010年,全球的柴油发电机组的市场价值已经达到了105亿美元,而且在未来的几年内都将以超过10%的速度增长。但是,在现代的城市化进程当中,运用柴油发电机组来提供电能的方式越来越受到限制,越来越多的应急电源和备用电源投入到城市化建设的使用当中。这也正是移动应急电源车所产生的原因。

传统的柴油发电机组对于工作环境具有苛刻的要求,在一些环境恶劣、路面情况多种多样的野外很难正常运行。而移动应急电源车具有良好的越野性能,可以在各种各样的路面上正常提供电能,而且能够灵活移动,到达工作目的地。柴油发电机组正常进行供电,需要经过严格的安装过程,一旦发生了各种自然灾害、或者野外突发事件,柴油发电机组就很难满足工作现场的供电要求。移动应急电源车具有性能稳定、操作简便、噪音小、排放污染物少、易于维护等特点,在抢险救灾、建筑施工、影视拍摄、野外勘探、工程作业、紧急事件和突发事件处理、军事应用等领域都具有出色表现[2],具有十分广阔的应用前景和巨大的发展空间。

2 移动应急电源车的发展环境

2.1 宏观经济

我国政府在2011年正式宣布我国已经脱离世界经济危机的威胁,对宏观的经济政策进行了调整,来应对接下来的经济局势。从2011年起,我国政府将经济工作的重点转移到降低经济发展速度,调整经济结构,促进我国经济转型上面来。在2006年到2011年,我国的经济一直在以每年11%的速度保持高速增长,而在2011年之后的五年内,我国经济的发展速度将会出现一定程度的下降,下降到7%到8%[3]。虽然经济发展的速度降低了,但是我国将更多的精力放到了基础设施建设、社会事业发展和生态环境保护方面,这样能够确保我国经济发展的稳定和长久,也是“可持续发展”理念的具体表现。在这样的宏观经济背景下,我国仍然在很多方面具有较大的投资需求,投资结构也逐渐趋于稳定,移动应急电源车的需求量也在逐年增加。

2.2 行业政策

由于要满足野外作业的需要,所以移动应急电源车应该在承载能力足够的前提下,还要能够防火、防尘、防雨。考虑到野外作业的环境多样性,国家特意制定了针对移动应急电源车的技术标准,对移动应急电源车的防火性、保温性、经济性、可靠性和适用性都进行了具体规定。这类标准有:《QC/T 911-2013电源车》和《GB/T 2820.1-GB/T 2820.12复式内燃机驱动的交流发电机组》。除了以上的技术标准,用于军事用途的移动电源车还要符合《GJB5785-2006军用内燃发电机组通用规范》。

2.3 行业技术

移动应急电源车综合了多种技术,比如液压控制技术、智能控制技术、光电一体化技术、专用车计算机辅助设计、环保技术、集装箱变型技术等。从总体上来说,移动应急电源车的外形和制造工艺与厢式专用改装车极为类似,可以从厢式专用改装车的设计和生产制造中借鉴一定的经验,促进移动应急电源车的发展。

移动应急电源车所用的发电机组容量一般在20kVA~500kVA之间,还要具备强大的远距离应急供电能力,容易进行移动,这样才能满足野外作业的需要。为了保证发电机组的品质,最好选用知名的品牌厂家所制造的产品。移动应急电源车的各个分支系统也需要不断进行更新和功能增强。从长远发展的角度来讲,移动应急电源车要提高设计和制造技术水平,根据用途的不同逐渐形成多种不同型号的产品。

2.4 市场特征

近年来,我国对于移动应急电源车的需求大大增加,出现了大批量的采购行为。我国的电力主管部门决定,要在未来五年内为所有的供电单位配备移动应急电源车。这正是移动应急电源车需求量大大增加的原因之一。我国的移动应急电源车产业才刚刚起步,产品生产厂家很少,生产的产品类型也极为单一。移动应急电源车在未来发展中会越来越呈现“高、精、尖”的发展趋势。我国的移动应急电源车生产厂家要积极抓住这一良好的机遇,抓紧研发新的产品和技术,让移动应急电源车进行更新换代,同时还要根据用途的不同制造多种不同类型的移动应急电源车产品,满足不同类型的市场需求,在未来的市场竞争当中抢占先机。

2.5 消费状况

移动应急电源车的产品价格取决于市场需求。如果市场需求量越大,移动应急电源车的价格就会越高;市场需求量越低,移动应急电源车的价格就会越低。但是,由于移动应急电源车应用范围广泛,不同行业、不同用途所需要的移动应急电源车即使功率相同,价格上也有很大的差别。移动应急电源车的生产厂家要深刻认识到这一点,对自己的产品进行明确定位,抓住对应的客户群体,生产附加价值高的移动应急电源车产品,这是未来移动应急电源车制造企业的发展关键。

2.6 销售渠道

移动应急电源车属于资金密集型产品和技术密集型产品,销售方式以直销为主,也混合了零售和网络销售等销售方式。移动应急电源车的生产主要是面向石油、通信、电力、军事等行业领域,往往都是被这些行业的客户进行大批量订购的。所以,移动应急电源车的销售方式应该以直销为主,在与客户进行交流沟通、充分了解客户需求的基础上,进行产品的生产制造,形成品牌效应,在市场上占据一定的地位。

3 结束语

移动应急电源车的生产极为复杂,需要投入大量的资金,还要各种技术手段来提供支持。随着时代的发展,移动应急电源车行业将逐步走进人们的视线,被越来越多的企业所重视。这将会为移动应急电源车行业的发展带来极大影响。生产厂家要抓住这一机遇,研发产品制造的核心技术。面对国内外同行业企业的激烈竞争,移动应急电源车的制造企业要明确对产品进行定位,抓住对应的客户群体,在市场竞争当中形成企业自身的独特优势。

参考文献

[1]张笛,李云峰.移动电源车行业探析[J].科技创业月刊,2014,1:50-51.

[2]江媛英,陈雯,张筱梅.移动应急电源汽车行业领头羊:海德馨企业文化创造价值[J].专用汽车,2015,7:46-49.

[3]房建成.移动电源车在核电厂的应用探讨[J].科技创新导报,

应急电源范文第4篇

关键词:GPRS;RS 485;ModBus通信协议;EPS电源

中图分类号:TN915 文献标识码:B

文章编号:1004-373X(2009)01-132-03

Application of Different-Structure Net Composed of RS 485 and

GPRS in Emergency Power Supply System

GUO Jianqin,CHEN Shuang

(Shandong College of Electronic Technology,Ji′nan,250014,China)

Abstract:With the continuous expansion of the scale of residential area,the traditional and near communications can′t meet the needs of monitoring Emergency Power Supply(EPS).The innovation of this paper is that all the EPS power terminals are monitored by PC with long-distance control which the data are transmitted by the different-structure net composed of RS485 and GPRS.Through planning system and designing terminal hardwares,this paper describes the working principle for PC monitoring and managing local and remote EPS power′s real-time monitor.At the same time,the login process of GPRS communication module is designed in this paper.The communication protocol based on MODBUS between PC and EPS terminals is also established.With the development of communication network,the system has more widely application.

Keywords:GPRS;RS 485;ModBus communication protocol;EPS power

0 引 言

随着住宅区规模的不断扩大,要保证不管是本地还是远端电源终端都能被即时监控和集中统一管理,只采用通信简单的近距离通信已不能满足要求。为此该文提出将由RS 485及通用分组无线业务(General Packet Radio Service,GPRS)构成的异构网应用到消防应急电源系统中,采用通信方式简单且运营成本低的RS 485来实现对近距离应急电源( Emergency Power Supply,EPS)的监控,而采用具有传输速率高、接入时间快、永远在线、计费式灵活等优点的GPRS通信来实现对远距离EPS终端的监控。随着通信网络的不断发展,该系统的应用前景会越来越好。

1 系统的整体架构

整个系统主要由应急电源终端、通信模块和主监控端3部分组成。其总体架构框图如图1所示。

监控中心主要实现的功能为消防应急电源管理、参数的显示、远程控制和报警等。

在该系统设计中,对一个小区中的所有的应急电源进行不重复编号。

近距离监控过程:监控端PC机采用轮询的方式,对总线上的消防应急电源轮流进行通讯。当监控端对一消防应急电源发出请求后,消防应急电源将自身的状态(逆变状态还是市电状态,及有无故障等)和参量值等通信信号经过RS 485总线送给监控中心。这样就可便于监控端实时地掌握本地的EPS电源的工作情况,从而进一步实现监控端对这些电源的管理。

远距离监控过程:消防应急电源通过GPRS模块与基站通信,并且与接入服务器建立TCP连接。当监控中心主站向GPRS终端提出数据请求时,接入服务器会根据逻辑地址和其IP地址的对应关系找到该终端,然后将数据请求命令发送给该终端,GPRS终端则将应答数据发送给接入服务器,接入服务器将该数据转发给监控中心主站。

2 通信硬件设计

2.1 RS 485通信接口电路设计

接口电路图如图2所示。

消防应急电源输出的控制信号送到MAX485的2,3脚,而消防应急电源的串行通信端分别与MAX485中的一组收发器对应相连的,接到MAX485的1脚与 4脚,MAX485的6,7脚输出。电路中TVS1的作用是保护芯片,防止被损坏。

2.2 GPRS接口电路设计

GPRS模块采用重庆多邦科技发展有限公司提供的TP-G-01 GPRS通信模块。TP-G-01 GPRS通信模块是利用设备RS 232串口到GPRS无线网络TCP/IP 协议的双向转换传输设备,它实现了串口设备的快速无线联网。TP-G-01具有实即插即用、实时在线、通信可靠、性价比高的特点。

3 软件设计

GPRS通信流程图如图3所示。

部分源代码如下:

………

void init_gprs() //初始化GPRS

{

jj=5;

while(jj--){

ii=3;

while(ii--){

txptr=0;

putcmd(cmd0);//发送 AT

if(waitOK()==1) break;

putchar(0x1a); // 发送字符 0x1a

}

txptr=0;

putcmd(cmd2);//发送 ATE0

if(waitOK()==1) break; // 返回OK退出

}

}

void lj_gprs()// 连接GPRS

{

jj=4;

txptr=0;

init_gprs();

while(jj--){

ii=3;

while(ii--){

txptr=0;

putcmd(cmd0);//发送 AT

if(waitOK()==1) break;

putchar(0x1a);// 发送字符 0x1a

}

txptr=0;

putcmd(cmd13);//发送 AT+CIPCLOSE

waitOK();

txptr=0;

putcmd(cmd14);//发送 AT+CIPSHUT

waitOK();

txptr=0;

putcmd(cmd9); //发送 AT+CIPCSGP=1,″CMNET″

txptr=0;

//发AT+CIPSTART=″TCP″,″218.204.29.178″,″7075″ 登陆服务器

putcmd(cmd10);

if(waitOK()==1){

if(ck_start()==1) break;

}

}

}

//通过发送字符串激活

void jh_gprs()

{

if(put_send()==1){

putchar(′E′);//发送字符串“EPS+地址”下面的每一行发送一个字符

putchar(′P′);

putchar(′S′);

putchar(address/256); // 求地址的高位字节

putchar(address%256);// 求地址的低位字节

putchar(0x0d); // 发送结束字符串“0D 0A ”

putchar(0x0a);

waitOK(); // 等待返回

putchar(0x1a);// 发送结束符“0x1a”

waitOK();

}

jhsj=0;// 时间计数器清零

}

4 ModBus通信协议的设计

在本设计中,监控端与EPS电源终端间采用的通信协议为ModBus(Modicon公司为其PLC与主机之间的通讯而发明的串行通讯协议)通信协议,且采用的通信模式是RTU。其发送的请求帧格式和收到请求后发送的响应帧格式如下:

发送的请求帧格式:

其中“数据长度”就是“响应数据”的实际字节数。

(1) 参数读取

主控机读取各个EPS逆变电源的参数数据。

主从:Addr,0x03,0x55,CRC16;

从主:Addr,0x03,len,data[len],CRC16;

Data[len]:市电电压、电池电压、逆变电压等。

(2) 参数设定

对各个EPS逆变电源的报警、控制参数进行设定。

主从:Addr,0x06,len,data[len],CRC16;

从主:Addr,0x06,0xaa,CRC16;

Data[len]:电流过流值、电池欠压值、市电过欠压值等。

(3) 在线查询

查询对应地址的EPS电源是否在线。

主从:Addr,0x0a,0x55,CRC16;

从主:Addr,0x0a,len,data[len],CRC16;

Data[len]:返回程序版本。

参考文献

[1]朱宏超,于向军,吕震中.ModBus协议在智能数据采集系统中的应用[J].测控技术,2006,25(2):65-67.

[2]朱志伟,周志光,鲍祖尚.RS 485总线通信系统的可靠性措施[J].单片机与嵌入式系统应用,2006(3):68-70.

[3]黄宇红,孙少陵.通用分组无线业务(GPRS)[J].电信科学,2002(5):7-10.

[4]魏燕梅.试论EPS应急电源的应用[J].福建建设科技,2004(1):45-46,57.

[5]文志成.通用分组无线业务-GPRS[M].北京:电子工业出版社,2004.

[6]林颖,罗金炎,刘骄,等.基于RS 485总线的PC机与多单片机系统的串行通信[J].机械与电子,2006(1):33-36.

[7][美]R J Bates.通用分组无线业务(GPRS)技术与应用[M].朱洪波,沈越强,黄跃明,等译.北京:人民邮电出版社,2004.

[8] ModBus Application Protocol Specification V1.1a,2004.

[9]许文辉,周宇航.利用ModBus协议实现无线通信[J].微计算机信息,2004,20(8):23-24.

[10]蔡锐丹,许少云,甘义成.GPRS无线数据传输系统的设计与应用[J].电子质量,2004(11):2-3.

作者简介

应急电源范文第5篇

【关键词】模块化电源;应急照明电源;蓄电池管理;在线维护;专家帮助

引言

随着城市化发展,城市人口越来越多,为了缓解交通压力,各大城市大力发展城市轨道交通。应急照明电源EPS是其中重要组成部分,它为应急照明灯具、疏散指示标志等提供供电,其可靠性和可维护性对轨道交通的公共安全产生重大影响。EPS电源技术在极高的可靠性和极好的可维护性方向得到迅速发展。近几年,模块化EPS作为一种高科技电源装置在社会生活各方面发挥着重要的作用,轨道交通是其重要应用领域之一。

1、模块化EPS的组成

模块化EPS由充电模块、逆变模块、STS静态转换开关、主监控、馈线等部件组成。充电模块和逆变模块采用高频、模块化、热拔插结构,实现模块之间的互为备用和在线维护。

2、模块化EPS的优点

(1)极高的可靠性

提高可靠性的备份方案有多种形式,如单机1+1备份,多机备份,模块化N+1备份等。在这些方案中,单机1+1备份、多机备份的方案由于成本高、维护复杂,未获得大规模推广。模块化N+1备份的方式,是将原来单机系统容量分散为几个模块承担,外观上与单机系统一样,其个别模块的故障不影响整个系统,因此,这种系统的可靠性大幅提高,并且,这种系统的成本接近单机系统,但比1+1、多机系统价廉,因此获得推广。模块化EPS系统由充电模块、逆变模块、切换装置、监控系统、蓄电池组、馈电系统等部分组成,充电模块及逆变模块都是模块化设计,理论计算、实际运行的经验,充分证明,模块组成的系统,比单一系统具有更高可靠性。

(2)BMS电池管理系统

在轨道交通应急电源里,电池成本大概占EPS总成本50%左右,由于平时轨道交通供电可靠性很高,从而极易疏忽对电池的维护。最终导致几年后电池极板钝化,关键时候停电放不出足够的电。目前轨道交通领域里模块化EPS系统,标准配置了智能BMS系统,自动进行电池管理,有力保障了电池的使用寿命。精细的BMS电池管理,可管理到单节电池。电池管理控制序列可编程,无需人工巡查。预留电池放电接口,采用有源逆变到电网对电池进行核对检测,不需要人工守候。实测电池放电能力在5~10年后仍达到90%以上。

(3)配置专家维护帮助系统,实现在线维护

模块化EPS配置专家帮助系统,可以主动上报故障部位,由用户自己维护。模块化EPS电源系统逆变器及充电模块可带电热拔插,在线维护、检修十分方便,更换一个模块只需1分钟,在运行过程中,一个模块出现故障,这时,该模块自动退出系统,系统继续供电。操作人员在不停机的情况下,只需简单拔下故障模块,换上正常的模块,维护工作即完成。对维护人员无需特别的专业技能要求,更换的模块无需现场维修。降低了运营维护成本。在设备故障时,主监控里专家帮助系统告警,故障处理光字牌提示,主监控屏幕上相应单元应闪烁,提示该模块故障,当故障时,故障处理专家帮助系统告警,光字牌闪烁,操作人员点击相应光字牌进入详细处理流程,并将历史故障记录。

(4)智能监控系统

主监控采用10寸大屏幕工业级触摸屏工控机,无需专业知识就可操作。整个监控系统采用分布式结构,由主监控、交流监控、直流监控、开关量监控、电池巡检监控、STS静态切换等单元组成,所有数据汇总到主监控上来,同时主监控中包含一套蓄电池管理软件,可以精确对电池进行管理,主监控操作界面是图形化操作界面,方便运营维护。

(5)模块N+1冗余备份

模块化EPS原理框图如图1,交流输入同时接入到并联工作的充电模块,输出直流给电池进行管理,同时输入到并联故障的EPS模块1、EPS模块2和EPS模块3,提供待机能源。系统由EPS模块1、EPS模块2和EPS模块3三台模块并联输出供电,并联EPS输出再通过STS高速静态双路切换模块输出到负载。模块化方式可以非常方便的实现并机备份冗余,系统的可靠性大大提高,也方便扩容。

(6)负荷分担

模块化EPS的模块间自主均流,负荷由各模块平均分配,比如:一个由二个模块组成的EPS电源系统,该系统中每个模块只负责1/2的负荷,对提高系统可靠性大有好处。

(7)带载能力强

轨道交通模块化应急电源系统(EPS)的带载能力是模块功率的叠加,在实际运行中,由于模块化EPS是并联运行,可承受的功率是EPS模块的输出功率乘模块的总数。比如:某一站需要EPS的容量是5KVA,模块化EPS是采用2台5KVA的模块并联,系统带载能力是10KVA。

(8)无单点故障

轨道交通模块化EPS系统无单点故障,系统中的逆变器模块完全自主并联工作,每个模块都是一个完整的EPS,没有任何公共部件,无单点故障。

3、结语

模块化应急电源系统是传统单机应急电源系统一个升级版的应急电源系统,它解决了用户最关心的几个问题,第一、蓄电池定期自动维护,有效延长蓄电池使用寿命,第二、所有模块应急电源系统从充电模块到逆变器都是模块化N+1设计,整条地铁运行维护及其方便,整条地铁线备几台模块就可以了,第三、模块化应急电源系统整个转换效率非常高,达到96%,整个系统热损耗很小,可以说是一个绿色环保的电源系统。随着大规模的应用和个性化需求的满足,模块化EPS已在轨道交通等项目中广泛应用,正成为一种取代传统EPS的首选应急电源产品。

参考文献