[发明专利]高效EPS电源系统

说明书

技术领域

本发明涉及EPS电源技术领域，特别是涉及高效EPS电源系统。

背景技术

EPS电源作为紧急情况提供生命保障的消防设备应急电源，广泛应用于节能供电、大楼照明、道路交通照明、隧道照明、电力、工矿企业、消防电梯等领域。它的工作原理为，市电正常时，一方面市电经充电单元处理转换对电池充电，另一方面市电直接输出供电给负载，此时，逆变电路不工作，处于备份待机状态。当市电异常时，逆变单元开始工作，把电池组送来的直流电转换成稳压、稳频的交流电供电给负载使用。

在现有的EPS电源系统中，通常配置有独立的逆变电路与充电电路，实现电池供电与电池充电功能，相对电路器件较多，电路复杂，体积较大，成本较高，特别是在小功率EPS系统中该缺陷尤为明显。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种高效EPS电源系统，由逆变电路反向构成双BOOST的升压电路对电池充电，正向构成全桥逆变电路，把直流电转换成交流电对负载供电，实现了逆变电路与充电电路复用，既减少了功率器件与相关驱动控制电路，又缩小了结构体积，降低了成本。

本发明采用如下技术方案：高效EPS电源系统，其包括：市电输入检测模组，与DSP控制模组连接，将市电检测信号发送给DSP控制模组；DSP控制模组，与逆变与充电复用模组以及输出切换模组连接，用于接收市电信号，根据市电信号转换成高、低电平信号输出给输出切换模组，并根据市电信号控制逆变与充电复用模组的变换；输出切换模组，用于接收DSP控制模组的高、低电平信号，根据该信号切换市电或电池对负载供电；逆变与充电复用模组，与输出切换模组以及电池组输入模组连接，用于根据市电信号进行功能变换，市电正常时变换成双BOOST升压电路对电池组输入模组充电，市电异常时变换成全桥逆变电路，电池组输入模组输出电压给负载。

优选地，所述电池组输入模组包括电池BAT，所述逆变与充电复用模组包括开关管一、开关管二以及变压器T，所述输出切换模组包括继电器J1，所述电池BAT的正极一路与所述开关管一的输入端连接，另一路与所述开关管二的输入端连接，所述开关管一与开关管二的输出端均与所述电池BAT的负极连接，所述变压器T的原边线圈一端与所述开关管一的输出端连接，另一端与所述开关管二的输出端连接，所述变压器T的副边线圈一端与输出L相线连接，另一端与输出N相线连接，所述继电器J1的线圈一端与DSP控制模组连接，接收DSP控制模组发出的高、低电平信号，线圈另一端连接到电源VCC端，所述继电器J1的公共端4与市电输入端连接，常闭触点3与输出L相线连接。

     优选地，所述开关管一、开关管二为MOS管。

     对上述技术方案的进一步改进为，所述开关管一包括串联连接的第一开关管Q1与第二开关管Q2，所述第一开关管Q1的输入端与电池BAT的正极连接，第二开关管Q2的输出端与电池BAT的负极连接；所述开关管二包括串联连接的第三开关管Q3与第四开关管Q4，所述第三开关管Q3的输入端与电池BAT的正极连接，第四开关管Q4的输出端与电池BAT的负极连接，第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4根据DSP控制模组的信号导通，市电正常时第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4构成全桥逆变电路，市电异常时第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4构成双BOOST升压电路。

     对上述技术方案的进一步改进为，所述逆变与充电复用模组还包括滤波电容C2，其并联在所述变压器T的副边线圈两端。

     对上述技术方案的进一步改进为，所述电池组输入模组还包括母线电容C1，其并联在所述电池BAT的正极与负极之间。

优选地，所述变压器T为输出升压隔离变压器。

本发明还采用如下技术方案：一种高效EPS电源系统，其包括：电池BAT、开关管一、开关管二、变压器T以及继电器J1，所述电池BAT的正极一路与所述开关管一的输入端连接，另一路与所述开关管二的输入端连接，所述开关管一与开关管二的输出端均与所述电池BAT的负极连接，所述变压器T的原边线圈一端与所述开关管一的输出端连接，另一端与所述开关管二的输出端连接，所述变压器T的副边线圈一端与输出L相线连接，另一端与输出N相线连接，所述继电器J1的线圈一端与DSP控制模组连接，接收DSP控制模组发出的高、低电平信号，线圈另一端连接到电源VCC端，所述继电器J1的公共端4与市电输入端连接，常闭触点3与输出L相线连接。