[实用新型]能量双向流动的EPS系统

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种EPS系统，尤其是一种能量双向流动的EPS系统。 

背景技术：

电力系统由于其本身的不确定性，随时具有断电的可能。对于一些特殊的设备（医疗器械、通信设备、应急指示灯）或某些特殊场合（如火车站、广场、大型楼宇等），一旦断电，有可能带来巨大损失或酿成严重事故，EPS作为备用电源，很好的解决了这个问题。 

EPS技术是随着电力电子技术和计算机控制系统的发展起来的，以蓄电池作为储能设备，电网正常情况下，电网对蓄电池充电或涓补充蓄电池本身漏电，当EPS系统检测到电网电压不正常时，切换到EPS逆变供电状态，蓄电池电能经逆变器转换为工频交流电，对负载应急供电。 

传统的EPS装置充放电采用充电器和逆变器两个能量转换链路，硬件结构复杂且能量不能双向流动，不具备并网能力。 

本文涉及能量可双向流动EPS系统采用复用的功率全桥电路，简化了硬件结构，提高了元件的利用率。逆变器可以工作在无源和有源两种状态，实现了能量的双向流动。当电网电压正常时，电网接通过功率全桥整流为电池充电，电网电压不正常时，蓄电池也通过该功率全桥无源逆变为负载供电。该系统还可以通过有源逆变，将蓄电池中的电能回馈至电网，可以对电池容量等参量进行检测，方便维护。有源逆变也是光电、风电等新能量发光装置中的主要组成部分，本系统为可直接加入风电装置和光电装置，组成混合供电系统。 

实用新型内容：

本实用新型提供了一种新的EPS系统，采用单一的功率复用电路，实现了能量的双向流动，可以通过将蓄电池中的电能回馈到电网检测电池的容量 等参量。能量双向流动的特性可以将临时不用的电能回馈到电网，故可加入风机、太阳能电池等新的能量来源，与EPS系统组成混合供电系统。 

本实用新型解决所述问题采用的技术方案是： 

一种能量双向流动的EPS系统，其特征在于：有功率主电路和控制电路；所述功率主电路由电网连接工频变压器，工频变压器连接功率全桥电路，功率全桥电路连接蓄电池组；蓄电池组连接直流侧电压电流检测电路，交流测连接互感器的电压电流检测电路 ；所述控制电路是由DSP处理器为核心组成的数字控制系统，DSP处理器连接直流侧电压电流检测电路、隔离驱动电路、互感器的电压电流检测电路、通信电路及键盘、显示人机接口电路；所述DSP处理器通过隔离驱动电路与功率全桥电路连接，通过AD采样模块、电压电流检测电路与功率全桥电路连接。 

所述DSP处理器芯片采用飞思卡尔公司生产的MC56F8346芯片 。 

所述驱动电路由集成驱动芯片IR2130及其外围电路组成，该芯片是MOSFET专用的集成驱动电路 。 

所述直流测电压电流采样电路采用简单的大电阻分压、小电流分流的方式，交流测电压电流检测电路、电网参量检测电路采用交流互感器或霍尔元件。 

所述的远程通信接口采用CAN和RS485接口实现。  

上述技术方案采用复用功率电路的方法是：电网供电正常情况下，控制电路通过SPWM整流，将电网电压转换为拟合蓄电池充电要求的恒流、恒压或涓流直流电，为蓄电池充电。当控制系统检测到电网供电不正常时，控制电路控制断路开关，将系统切换到蓄电池逆变供电模式，为负载供电。因电池维护需要对电池进行容量、性能等进行检测，可手动或自动调至有源逆变放电模式，将蓄电池存储电能通过逆变器，转换为与电网同频同相等压的交流电回馈至电网，同时，控制电路对电池参量进行采集，以获得电池参数。 

本实用新型的有益效果是：本系统采用充放电复用的功率电路，简单化硬件设备，提高了系统的可靠性并减小了设备体积，提高了元件的利用率。该系统能量的双向流动，电能的回流可以实现对电池参量的定期检测，方便维 护。其有源逆变功能可以使系统方便以增加如风电、光电等非稳定性电能来源，组成复合供电系统。采用由DSP组成的数字控制系统，实现功率全桥的复用，在不增加硬件复杂度的基础上，实现能量的双向流动。 

附图说明：

图1是本实用新型的功率主电路结构示意框图。 

图2 是本实用新型的系统结构框图示意图。 

具体实施方式：

以下结合较佳实施例，对本实用新型作进一步说明。