南通EPS电源代理商

为了解决动力EPS电源组使用中的一致性问题，本文提出了一种均衡充电管理电路的实现方案。首先分析了单体锂电池的特性;然后在比较各种均衡充电理论的基础上，选择部分分流法作为设计思路，进行具体电路设计。多次锂电池组充放电实验表明，该均衡充电管理电路能有效改善电池组充电的一致性，提高电池组工作性能，延长使用寿命。

随着国际原油价格飞涨，各种新型能源的研究成为公众关注的焦点。电能作为动力能源已经在各种车辆上得到广泛应用。锂电池以具有较高的能量质量比和能量体积比，无记忆效应，可重复充电次数多，使用寿命较长等优点成为动力电能的首选。

作为一种新型动力技术，锂电池在使用中必须串联才能达到使用电压的需求，单体性能的参差不齐并不全缘于电池生产技术问题，即使每只电池出厂时电压，内阻完全一致，使用一段时间以后，也会产生差异，这使得解决动力电池充电技术问题成为迫切需要解决的技术问题。本设计在充分考虑工业成本控制和稳定性要求的基础上，采用能耗型部分分流法对动力锂电池充电进行均衡管理，改善了电池组充电的不平衡性，提高了工作性能。

1EPS电源组充电方案选择

1. 1 单节锂电池充电要求

对单节锂离子电池的充电要求( GB/ T18287 -2000) 首先是恒流充电，即电流一定，而电池电压随着充电过程逐步升高，当电池端电压达到4. 2 V (4. 1V) ,改恒流充电为恒压充电，即电压一定，电流根据电芯的饱和程度，随着充电过程的继续逐步减小，当减小到10 mA 时，认为充电终止，充电曲线如图1 所示。

图1 锂电池充电曲线

1. 2 锂电池组充电特性

在动力电池组中由于各单体电池之间存在不一致性。连续的充放电循环导致的差异，将使某些单体电池的容量加速衰减，串联电池组的容量是由单体电池的最小容量决定的，因此这些差异将使电池组的使用寿命缩短。造成这种不平衡的主要原因有：

●电池制作过程中，由于工艺等原因，同批次电池的容量、内阻等存在差异;

●电池自放电率的不同，经长时间积累，造成电池容量的差异;

●电池使用过程中，使用环境如温度、电路板的差异，导致电池容量的不平衡。

1. 3 充电方案选择

为了减小不平衡性对锂电池组的影响，在充电过程中，要使用均衡电路。

目前对于锂电池组进行均衡管理的方案主要有2种，能耗型和回馈型。能耗型是指给各个单体电池提供并联支路，将电压过高的单体电池通过分流转移电能达到均衡目的。回馈型是指通过能量转换器将单体之间的偏差能量馈送回电池组或电池组中的某些单体。

理论上，当忽略转换效率时，回馈不消耗能量，可实现动态均衡。但由于回馈型设计控制方法复杂，制造成本较高，本充电器采用能耗型设计。

能耗型按能量回路处理方式又可以分为断流和分流。断流指在监控单体电压变化的基础上，满足一定条件时把单体电池的充电回路断开，充电电流完全通过旁路电阻。通过机械触点或电力电子部件组成的开关矩阵，动态改变电池组内单体之间的连接结构。而分流并不断开工作回路，而是给每只电池增加一个旁路电阻，当某单体电池高于组内其他电池时，将充电电流的全部或一部分导入旁路电阻。从而实现对各个单体电池的均衡充电。 由于动力锂电池组功率较大，在综合考虑充电效率，热管理等方面因素之后，我们使用部分分流法为充电器的设计方案。

　 双变换UPS系统的优点：

(1) 负载与交流输入电源的干扰完全隔离。交流输入电源的干扰不会影响关键负载。

(2) 负载始终由逆变器提供高质量的电源，在交流输入电源正常时，逆变器由整流器供电，交流输入电源故障时，逆变器由与整流器并联浮充的蓄电池供电，在此过程中没有电路的转换，没有任何供电中断或输出电压的瞬时下降。

(3) 当交流输入电源的电压在规定的范围内波动时，整流器能正常工作，不需要蓄电池放电;当交流输入电源的频率在负载要求的指标范围以内或以外波动时，只要交流输入电源的电压在规定的范围内，整流器仍能正常工作(整流器能适应很宽的输入电源频率变化)，不需要蓄电池放电。需要说明的是，当交流输入电源的频率在负载要求的指标范围以内时，UPS系统输出频率跟踪交流输入电源的频率(内同步);当交流输入电源的频率在负载要求的指标范围以外时，UPS系统输出频率跟踪内部频率基准(外同步)。无论运行在内同步或外同步，逆变器需要的直流电源都来自整流器，一般只有当交流输入电源电压超出规定的范围或故障时，UPS才转入储能方式，由蓄电池放电供给逆变器。因此，蓄电池放电的几率相对较小(比其他任何UPS的蓄电池放电的几率都小)，故可延长蓄电池的寿命。

(4) 允许的交流输入电压变化范围较宽(例如+15%～-20%)，输出电压稳定度较高(例如，可达到　1%，0.5%)。

(5) 输出频率稳定度高(内同步时，±0.005Hz)，UPS有可能用做变频器。

(6) 逆变器输出一般都有一个隔离变压器，因此有一个隔离的电源中线，可以对负载进行共模噪声保护。

(7) 双变换UPS的整流器和旁路输入一般由两个独立的输入端子接入，这大大提高了UPS的故障容限。如果没有单独的旁路电源，整流器和旁路输入可以共用一个电源。

1.3双变换UPS系统的缺点：

(1) 因为100%的负载功率需要经过整流和逆变两次电力变换，损耗较大，降低了系统总效率。

(2) 由于双变换UPS输入端一般都采用相控整流器，相控整流器产生的输入谐波电流对交流输入电源造成严重干扰。特别在由备用发电机组供电时影响大，需要配置至少2～3倍UPS容量的柴油发电机组。这个问题可以通过在UPS输入端增加滤波器或采用12脉冲整流器加以解决。

1.4　关于双变换UPS的名称

IEC62040-3注释：“双变换UPS”(double conversion UPS)过去被称为“在线UPS”(on-line UPS)，其本来的含义是无论交流输入电源情况如何，负载始终由逆变器供电，但术语“在线(on-line)” 也表示“在市电上(on the mains)”，即由市电供电，这与实际运行方式恰恰相反。为了防止定义上的混淆，应避免使用“在线”这一术语，而使用“双变换”术语。目前有些厂家采用双变换在线UPS(double conversion on line UPS)的名称，也不符合标准的规定。

2　　并联冗余UPS

2.1　 并联冗余UPS系统组成和工作方式

并联冗余UPS系统由两个或多个单机UPS系统组成，各单机UPS系统的输出并联连接到一个公共的配电系统。系统一般按N+1个单机UPS系统配置，其中N个单机UPS系统就足以供给系统全部负载，再增加一个作为备用。当N为1时即为1+1系统，1+1系统比N+1系统的可靠性高但投资较大，一般在最关键的应用中采用。如果资金短缺，可采用N+1系统，但N最好限制到3以下。

并联冗余UPS系统有四种工作方式：

(1) 正常方式

在正常工作时，所有N+1个单机UPS系统都同步运行并均分负载。如果一个单机UPS 系统故障或脱离系统进行维护，其余单机UPS系统可以不间断地给负载供电。

(2) 储能方式

市电停电时，各个UPS都由蓄电池放电供给逆变器，各个逆变器继续并联运行，不间断地为负载供电。

(3)旁路方式

当UPS过载时，负载通过集中的静态开关或分散的静态开关被转换到由旁路电源供电。

如果UPS需要停机进行维护，通过维修旁路开关将负载转换到由旁路电源供电。

并联冗余UPS系统有两种不同的系统结构形式，即直接并联和通过并机柜并联。

2.2　采用并机柜的并联冗余UPS系统

有并机柜的并联冗余UPS系统，也称为采用集中的静态开关的并联冗余UPS系统。如图2所示，每一台单机UPS系统中都没有静态开关，但在并机柜中有一个集中的系统级静态开关。当UPS系统过载时，旁路输入电源经系统级静态开关可以为系统所有的负载供电。系统控制柜还有一个手动维修旁路开关，当所有的UPS和静态开关需要进行维护时，用以将负载转换到旁路电源。

2.3　直接并联的并联冗余UPS系统

直接并联的并联冗余UPS系统也称为采用分散静态开关的并联冗余UPS系统。如图3所示，每个单机UPS系统中都有静态开关。在正常方式下，两个UPS同步运行均分负载，当其中一个UPS故障时，这个UPS不转旁路而是自动地脱离系统，此时由其余的UPS为负载供电。当所有UPS均故障或UPS系统过载时，各单机UPS系统的静态开关同时将负载转换到由旁路电源供电。直接并联的并联冗余UPS系统有时还需要一个系统级手动旁路开关，当需要进行维护时，用以将负载转换到旁路电源。

主要技术指标
品牌；劳士牌     
光源功率；6.0W      
输入电压；AC220V+/-10％   
防护等级；IP68 
光源类型；进口超高亮LED发光光源   
产品型式；金属喷塑灯体 双头   
产品类型；深圳消防应急灯 广东劳士LED双头消防应急照明灯  
价格说明：规格型号不一样，单价有所区别，欢迎直接致电咨询或登录我司的官方网站了解更多相关内容；   
频率；50Hz     
使用环境温度；-10℃--50℃        
外观颜色；白色
应急时间；＞90分钟＜150分钟    
充电时间；＜24小时   
应急转换时间；＜2秒
电池型号；1.2V
电池规格；900mAh    
使用环境相对湿度；＜90％    
产地；中国   广东
认证型号；LZFZE06AAE型        
规格尺寸；长260毫米*高230毫米*厚63毫米     
环孔距；195毫米
表面亮度；＞20cd/㎡     
电源形式；Ni-cd（锂）电池组

EPS电源产品功能；这种新款LED消防应急照明灯设有电压自动转换电路及供电故障时的自复式按钮     
安装方式；悬挂式
执行标准；GB17945--2000      
国际认证；符合ISO9001：2000国际质量体系认证

1、此款LED消防应急照明灯采用优质氧化铝材  园边设计个性风格   别具一格；

2、创新的LED导光技术（运用先进的激光设备，通过光折射原理及趋光设计，使此款LED消防应急照明灯亮度更高，发光更均匀；

3、独创串联恒压恒流技术，使电压电流得到精确控制，性能更稳定，表现出新款LED消防应急灯的工作更加可靠；

4、专利模块电路设计，智能故障自动检测，应急转换时间快；

5、此款LED消防应急灯具备完善的过充、过放电保护功能；

6、每一型号的LED消防应急照明灯均获得独立的消防形式认可证书，并具有一对一的检验报告；

产品用途

    此款LED消防应急照明灯是适用于安装在一般的工业及民用建筑中的消防应急照明灯具，以应付突然性、事故性停电时，停电后为人员的安全疏散和/或为消防作业提供标志指示的安全出口LED消防应急照明灯具。

    本产品广泛地用于工厂、学校、仓库、码头、机场、医院、宾馆、酒店、大型办公楼、高档娱乐场所及一切人居环境下使用等。