EPS应急电源的工作原理是什么？

作者：时间：2017-10-22来源：网络收藏

1.从IEC的定义来说，后备式UPS是市电正常时，由市电向负载供电，当市电出现故障时，由电池组提供能量，经逆变器向负载供电。EPS从功能上来说与上述后备式UPS定义符合。但是，说EPS就是后备式UPS,这种说法不科学，有意无意贬低EPS的重要作用。大家知道，常用后备式UPS是小功率范围，保护对象大多为PC机。由于保护对象非重点，而且市场需求量大，技术含量低，价格竞争激烈，冒牌货较多，导致产品质量不高，返修率大，给人们留下不良印象，后备式UPS是可有可无的IT业外设。而EPS是应急电源|稳压器，重点在于应急。其真正是“养兵千日，用兵一时”的设备，为了真正应急，可想对EPS的可靠性有很高的期望值。

2.EPS拓扑设计不是简单的组合有人认为：EPS(电子部分)=整流/充电器+逆变器+输出转换开关(互投装置)+控制单元等部件就能构成应急电源。不错，EPS的基本单元是由上述部分组成，但是为了满足整机可靠性(MTBF),各基本单元的可靠性如何分配才是最合理呢?下式告诉我们：EPSMTBF=(整流/充电器)MTBF+(逆变器)MTBF+(转换开关)MTBF+(控制单元)MTBF从上式可知，EPS整机的MTBF是由各大部件的MTBF叠加而成，因此EPS整体设计就需要详细研究。分析。计算各大部件的MTBF,提高薄弱部件的MTBF,从EPS整体安全生命周期的需要来配置各大组成部件的安全生命周期。
3.EPS生产厂家一哄而上由于近年来我国UPS市场全面大洗牌，一些小型。杂牌的UPS生产厂家，经受不住市场法则的检验，纷纷面临被淘汰的危险。为了逃避被清洗的命运，抱着一知半解的心态匆忙转产EPS,企图鱼目混珠，祈求解救燃眉之急，引起中国EPS市场出现“一哄而上”的现象。他们没有理解市场真正需要何种EPS,盲目采用各大部件拼凑组合方法来生产，同时为了价格竞争，使用低劣原材料，这样又怎能保证要求高可靠的EPS呢?
4.EPS市场混乱的原因人们越来越清楚地认识到应急电源EPS在生活和生产当中的重要性，但是由于至今仍未有国家标准统一其技术标准和生产规范，是导致中国EPS市场混乱的主要原因，最终的受害者可能是直接用户。与其对照的IT业中的UPS就大不相同了，不仅有国家明确的国标，而且还有各系统。各行业自己的选型标准。EPS厂家要象UPS厂家一样，为了赢得市场，必须进行优化设计，采用新技术，提高生产效率，降低成本，提高可靠性，满足用户不同要求。只有产品质量不断提高，售后服务不断改进，EPS产品才能获得用户的认可。
EPS与UPS的异同
1.EPS是UPS的应用发展在欧美先进国家，由于并网供电，电力充足，同时供电质量良好，加上用电设备规范，不会在电网上造成电网污染，互相干扰。因此，许多场合并不建议使用双逆变在线式UPS,而是推荐使用节能ECO(ECONOMYCONTROLOPERATION)工作状态下的UPS,即平常由市电供应负载，在市电不正常时，再由蓄电池经逆变器逆变输出供电。在欧洲，此类具有节能工作状态的UPS称作CPS(CenterPowerSupply),广泛采用的原因是：双逆变工作方式的在线UPS,在市电正常时，其AC→DC→AC的能量转换效率约为90%,而节能工作状态下的UPS(CPS,EPS)在市电正常时，其能量转换效率高达99%,而且并网市电的可用率可达99.99%以上，即只有0.01%的停电机率，因此使用CPS(EPS)供电，其节能效果是非常显著的。同时，EPS的逆变器是处于启动状态，但不输出功率，类似休眠状态，EPS逆变器比UPS的逆变器连续输出功率能大大延长寿命。其实，EPS的高端产品就是休眠状态下的UPS。在市电正常时，EPS除了输电质量不及UPS外，但在市电并网的今天，能满足大部分用电设备的要求。因此，人们关心节电这个永恒的主题以及高可靠性两大因素，大多数情况下EPS是优于UPS的。如果电网质量良好，供电可靠，用电设备规范，在我国许多场合下有可能用EPS取代双逆变在线式UPS,而不是用UPS代替EPS。当然，在某些非常关键的设备，仍需用双逆变在线式UPS。
2.EPS与UPS的差别
(1)我国EPS的发展是起源于电网突发故障时，为确保电力保障和消防联动的需要，它能即时提供逃生照明和消防应急，保护用户生命或身体免受伤害，其产品技术要求受公安部消防认证监督，并接受安装现场消防验收。而UPS只是用来保护用户设备或业务免受经济损失，其产品技术要求受信息产业部认证。两者适用的安全规范明显不同，因而具有不同的价值观。
(2)EPS和UPS均能提供两路选择输出供电，UPS为保证供电优质，是选择逆变优先;而EPS是为保证节能，是选择市电优先。当然两者在整流/充电器和逆变器的设计指标上是有差异的。
(3)UPS由于是在线式使用，出现故障可以及时报警，并有市电作后备保障，使用者能及时掌握故障并排除故障，不会对事故造成更大的损失。而EPS是离线式使用，是最后一道供电保障，因而其可靠性设计要求更高，不能简单理解为后备式UPS,否则就把EPS的重要性一笔勾销了。如果EPS在市电故障时，不能通过蓄电池应急供电，则EPS如同虚设，造成的后果将不堪设想。
(4)UPS供电对象是计算机及网络设备，负载性质(输入功率因数)差别不大，所以国标规定UPS输出功因为0.8。而EPS供电对象则是电力保障及消防安全，负载性质为感性。容性及整流式非线性负载兼而有之，其输出功率因数就不能设定为0.8(EPS国标将规定其数值),而且有些负载是停市电后才投入工作的，因而要求EPS能提供很大的冲击电流，EPS需要输出动态特性要好，抗过载能力更强。因此EPS与UPS各组成部分的技术设计指标分配是不同的。
EPS系统的总体设计从前面讨论可知，既然了解EPS在实践中的重要性，因此应根据不同的使用场合设计高可靠的EPS系统，下面提出一种高可靠的设计模式：
1.提高EPS逆变器供电的可靠性
(1)EPS主机采用一体化线路设计方案，保证各大功能部件的硬件匹配与软件的协调。
(2)采用EPS的逆变器处于启动工作状态但不输出功率。这样可利用自动检测软件对逆变器各工作点进行反复自动巡检，一有异常，立即报警，及时排除故障隐患。同时，逆变器能随时跟踪市电相位，确保快速转换。
(3)采用高可靠的自动切换输出开关(STS)代替落后的不可靠的磁电式开关，使市电?逆变能达到快速可靠的转换(转换时间10ms)。
(4)双路输入电源互投装置可采用磁电式自动/手动转换开关(ATS),使整个系统的技术指标分配合理化。
2.提高蓄电池组供电的可靠性
(1)使用设计寿命长，忍受较恶劣环境的高质量品牌蓄电池。
(2)采用对单节电池的电压(均充/浮充).电流(充电/放电).电导(内阻).温度等参数进行在线监测，当超出预设阈值立即报警，以便对个别电池及时处理。
3.EPS系统综合参数监测与报警
(1)通过小总线对双路市电互投装置。EPS主机静态运行参数。蓄电池单节电池工作参数。输出配电柜运行参数。状态报警信息集中统一显示，能在本地进行监测。
(2)通过网络总线，将分布式现场总线EPS有关信息上传至中心监控系统 EPS产品具有以下特点：电网有电时，处于静态，无噪音;有市电时，小于60db。不需排烟。防震处理，而且具有无公害，无火灾隐患的特点。
自动切换，可实现无人值守，节能，电网供电与EPS电源供电相互切换时间均为0.1～0.25S。
带载能力强，EPS适应于电感性。电容性。及综合性负载的设备，如电梯。水泵。风机。办公自动化设备。应急照明等。
使用可靠。主机寿命长达20年以上。
适应恶劣环境，可放置于地下室或配电室，甚至建筑竖井里?可以紧靠应急负荷使用场所就地设置，减少供电线路。
对于某些功率较大的用电设施，如：消防水泵。风机，EPS还可直接与电机相连变频启动后，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。
应急备用时间：标准型为60分钟(有延时接口),可长可短。
所以EPS可以作为一种可靠的绿色应急供电电源，它尤其适用于高层建筑消防设施没有第二路市电，又不便于使用柴油发电机组的场合，既可以采用类同于柴油发电机的配电方案，也适用于一些工程在局部重要场合作为末端应急备用电源。