[发明专利]多制式模块化EPS应急电源

说明书

技术领域

本发明属于应急电源EPS领域，特别涉及一种多制式模块化EPS（应急电源，Emergency Power Supply）。 

背景技术

如图1所示，目前市面上应用的EPS应急电源就是一台独立的整机，采用的是单机工作模式，使用时需要根据用户供电设备的负载量、供电电源方式中的输入输出参数要求，选择不同功率、不同供电相数的EPS应急电源，当EPS故障损坏时就必须断电维修，这样在维修期间应急供电方式就失去了作用，对用户设备负载的应急供电会造成严重的安全隐患，且用户日后对EPS应急电源容量的扩展非常不便。 

从技术方面及从用户使用角度看，传统EPS机型并不能满足所有用户的供电需求。不同的用户对供电的需求不同如：输入相数、输入电压、输入频率、输出相数、输出电压、输出频率等。所以为了满足用户不同的供电需求，必须有不同的产品以适应不同的客户要求，这样给EPS生产以及用户选择机型带来诸多不便。 

发明内容

本发明的目的是针对现有电话IVR系统技术的不足，提出一种能够在线扩容，可实现多制式供电，热插拔，并联冗余，模块化设计，可同时满足不同输入相数、输入电压、输入频率、输出相数、输出频率等用电参数的要求，且允许用户根据需要及预算进行有效匹配的多制模块化EPS应急电源。 

本发明所述的一种多制式模块化EPS应急电源，包括智能监控模块、可插拔的EPS逆变模块、应急转换模块和蓄电池；所述智能监控模块、可插拔的EPS逆变模块和应急转换模块分别独立设置安装在同一机柜内组成多制式模块化EPS应急电源；所述的应急电源的蓄电池放置在另外的机柜中；其中， 

所述的可插拔的EPS逆变模块由DC/AC变换单元、AC/DC充电单元、DSP控制单元、制式选择单元及SPI通信单元组成；其中，

所述的DC/AC变换单元从蓄电池组的直流电压输入经三电平电路变换后，再经过电感和电容滤波，然后通过继电器输出到可插拔的EPS逆变模块的输出插座上；AC/DC充电单元由市电或备用电的三相或单相经整流后由电感升压变换成±430VDC左右的电压给蓄电池进行充电，充电电流的大小于由DSP控制单元决定；DSP控制单元由TI公司生产的TI2810芯片为主处理器，由内部程序完成SPWM调制波驱动三电平电路，检测市电或备用电的电压、电流；制式选择单元完成三相输出、单相输出、输出频率、输出电压多种工作制式的选择；SPI通信单元主要通过母线完成与其他可插拔的EPS逆变模块、应急转换模块、智能监控模块的数据通信和交换；

进一步的，DC/AC变换单元包括缓起动电路、三电平逆变器、逆变器保护电路、本机电流检测单元及隔离驱动单元；其中，

缓起动电路由蓄电池组的直流电压母线输入经过缓启动模块送到BUS电压上，位于EPS逆变模块的直流输入端，用于对直流电压在合闸瞬间对滤波电容产生的大冲击电流，进行预充电，防止损坏接插件及功率器件；三电平逆变器用于放大DSP控制单元送入的驱动信号，完成直流对交流的变换功能，再经过输出的滤波电感与电容滤波电路后再输送到继电器输出到该模块的逆变输出并联母线上；逆变保护单元电路接受DSP控制单元的控制，用于检测三电平逆变单元的过流、过压、过温、过载等信号，实现三电平逆变器中的功率管的异常保护；本机电流检测单元用于检测三电平逆变器的本机输出电流，经电平转换及滤波处理后送入DSP控制单元，完成三电平逆变器本机输出电流的检测功能；隔离驱动单元用于将DSP控制单元发出的三相逆变驱动信号，进行电平转换、电气隔离后，驱动三电平逆变器中的功率管，达到三相逆变功能。

所述的智能监控模块由SPI通信单元、信号采样检测单元、显示装置以及辅助电源单元组成；其中， 

所述的SPI通信单元主要通过母线完成与各可插拔的EPS逆变模块、应急转换模块之间的数据通信，实现可插拔的EPS逆变模块、应急转换模块之间数据传递；信号采样检测单元主要是对系统的各输入输出开关量的通断和输出支路开关量的通断以及各支路的负载量的大小进行传送来的数据加以区分、分配，从数据中解码出所需要的各种信号及工作状态参数，以供状态判断和显示使用；显示装置用于完成市电输入和逆变输入的电压、电流、频率、相位参数，完成各可插拔的EPS逆变模块的母线电压、电流及状态信息和参数，以及各可插拔的EPS逆变模块的实时数据的集中显示；辅助电源单元从蓄电池组的直流电压输入以及交流电网或备用电的供电端取得电能进行变换成多组直流低电压供电给给智能监控模块的各单元供电。