ＥＰＳ应急电源的原理及应用

      1　EPS应急电源工作原理 　　

　　在网电正常时，应急电源向负载转送网电，同时进行蓄电池充电管理，逆变单元不工作；接到消防信号，将网电或应急电(网电故障时)强制送至负荷末端；网电发生故障时，自动转为应急供电。网电恢复或消防信号解除，应急电源恢复网电工作状态。

　　EPS应急电源主要采用SPWM(交流脉宽调制)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Modem连接，实现对供电系统的微机监控和远程监控。

　　一般由电网供电转为EPS应急电源供电及由EPS电源转为电网供电的切换时间不大于0.1秒－0.2秒。在电网供电正常时，EPS应急电源处于充电饱和状态(进人浮充电状态)，耗电小于标称容量的0.1％。 　　

　　2　EPS应急电源的分类 　　

　　(1)按照输出方式划分可分为：直流输出型、交直流混合输出型和交流输出型。
　　(2)按照运行方式划分可分为：冷后备式、热后备式、在线式。
　　(3)按照负载特性划分可分为：应急照明电源和(消防)设备应急电源。 　　

　　3　EPS应急电源的特点 　　

　　EPS消防应急电源，具有一定的先进性和实用性，它可以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、电信网络机房、医院、重要场馆等工程采用。具有以下特点：
　　(1)电网有电时处于静态，无噪音，小于60dB，不需排烟、防震处理。
　　(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。
　　(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20a以上，电池5a-10a以上。
　　(5)适应恶劣环境，可放置于地下室或配电室，可以紧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。
　　(7)应急备用时间，标准型为60min(有延时接口)。 　

　　4　EPS应急电源与同类产品的比较 　

　　4.1　EPS供电方案与自带蓄电池灯具方案比较

　　由于自带蓄电池灯具非常分散，一般公共建筑物内少则几百个点，多的可达几千个点，而众多的自带蓄电池灯具又不允许同时进行充放电维护，必须逐个进行维护(同时维护可能造成应急照明系统瘫痪)。灯具厂家要求的每个月需要进行充放电维护，以每盏灯具维护用时3小时－6小时计算，在现实中几乎无法实现。即使实现也耗费了大量的人力财力。这就成为EPS与自带蓄电池灯具比较的最大优势。正因为具备以上诸多优势，短短几年时间里，EPS在应急照明领域已占据很大市场份额。

       4.2　EPS应急电源与UPS电源的区别及比较

　　UPS为不间断电源(Uninterruptible Power System)的英文缩写，其注重的是供电参数中的"不间断"。实现方式为整流一逆变在线运行，蓄电池与逆变器直流母线无断点，从而保证了输出电源的连续性。其工作原理为当网电正常时，将网电整流为直流，为逆变器供电，逆变器在线长期运行为负载提供电源，当网电故障时，虽然网电整流的直流电源消失，但蓄电池仍然继续为逆变器供电。在UPS的工作过程中，在线运行是实现不间断供电的方式，也是产生问题的原由。目前整流环节、逆变环节的损耗一般10％－15％，而UPS在线运行，这部分损耗以热量的形式散发出去。而EPS为后备运行或热后备运行，电池满电状态几乎没有损耗。而工作原理、应用场合的区别表明UPS无法替换EPS，尤其不能替换应用于消防照明、动力领域(UPS在线运行本身就是火灾事故隐患)。 

　　综上所述，EPS与UPS在经典理论领域有一定联系，但要解决的问题不同，实现方式不同，不存在技术先进性的差异，更不存在谁先进谁落后的问题。二者如同可以相切，却不可能同心的两个圆。大多数情况，二者不具备相互替换性。 　　

　　4.3　EPS供电方案与发电机组供电方案比较

随着对EPS的深入使用，动力型应急电源将会具有很大的市场潜力。终端型动力专用应急电源控制柜目前获得了国家专利，该专利将应急供电、动力设备启动、动力设备控制