能量雙向流動(dòng)eps系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型為能量雙向流動(dòng)EPS系統(tǒng)，解決已有EPS系統(tǒng)的蓄電池需要獨(dú)立的充電器，系統(tǒng)功率變換的級(jí)數(shù)多，逆變器的效率和可靠性差的問題。蓄電池與無直流環(huán)節(jié)的內(nèi)高頻環(huán)連接后作為電壓電網(wǎng)的后備電源給負(fù)載供電,內(nèi)高頻環(huán)由高頻逆變器、高頻變壓器、周波變換器、濾波器組成，蓄電池、電網(wǎng)和負(fù)載分別通過第一、二、三采樣調(diào)理電路與DSP處理器連接；DSP處理器分別連接第一、二驅(qū)動(dòng)電路、通信接口電路，通信接口電路與人機(jī)交互連接；第一、二驅(qū)動(dòng)電路分別與高頻逆變器、周波變換器連接，所述DSP處理器通過調(diào)理采樣電路獲得系統(tǒng)狀態(tài)，通過驅(qū)動(dòng)電路與內(nèi)高頻環(huán)連接以控制能量的流動(dòng)方向。
【專利說明】能量雙向流動(dòng)EPS系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】 [0001] ：
[0002] 本實(shí)用新型涉及一種采用內(nèi)高頻環(huán)的雙向流動(dòng)電路EPS系統(tǒng)。
[0003] 技術(shù)背景：
[0004] 電力系統(tǒng)由于其本身的不確定性，隨時(shí)具有斷電的可能。對(duì)于一些特殊的設(shè)備 (醫(yī)療器械、通信設(shè)備、應(yīng)急指示燈）或某些特殊場(chǎng)合(如火車站、廣場(chǎng)、大型樓宇及電梯公寓 等)，一旦斷電，有可能帶來巨大損失或釀成嚴(yán)重事故，EPS作為備用電源，很好的解決了這 個(gè)問題。
[0005] EPS技術(shù)是隨著電力電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)展起來的，以蓄電池作為儲(chǔ)能 設(shè)備，電網(wǎng)正常情況下，電網(wǎng)給負(fù)載供電并給蓄電池充電，當(dāng)EPS系統(tǒng)檢測(cè)到電網(wǎng)電壓不正 常時(shí)，切換到EPS系統(tǒng)逆變供電狀態(tài)，蓄電池電能經(jīng)EPS系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為工頻交流電，對(duì)負(fù)載應(yīng) 急供電。
[0006] 傳統(tǒng)的EPS系統(tǒng)常見的有三種：1、充放電采用充電器和逆變器兩個(gè)能量轉(zhuǎn)換電 路，此類系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)復(fù)雜且能量不能雙向流動(dòng)；2、采用工頻變壓器的能量雙向流動(dòng)電路， 此類系統(tǒng)由于工頻變壓器的體積、重量大也導(dǎo)致系統(tǒng)的體積、重量大及成本高、笨重且音頻 噪聲大；3、采用內(nèi)高頻環(huán)的雙向流動(dòng)電路，但其切換電路復(fù)雜，采用多個(gè)繼電器與整流橋共 同完成，使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜度和體積增大。
[0007] 實(shí)用新型內(nèi)容：
[0008] 本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，不需獨(dú)立充電器，系統(tǒng)切換電路 簡(jiǎn)單，電網(wǎng)電流電壓通過內(nèi)高頻環(huán)反向工作，對(duì)蓄電池進(jìn)行脈沖式充電，控制簡(jiǎn)單而且能提 高蓄電池的使用壽命和效率的能量雙向流動(dòng)EPS系統(tǒng)。
[0009] 本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的：
[0010] 能量雙向流動(dòng)EPS系統(tǒng)，蓄電池與無直流環(huán)節(jié)的內(nèi)高頻環(huán)連接后作為電壓電網(wǎng)的 后備電源給負(fù)載供電，內(nèi)高頻環(huán)由高頻逆變器、高頻變壓器、周波變換器、濾波器組成，蓄 電池、電網(wǎng)和負(fù)載分別通過第一、二、三采樣調(diào)理電路與DSP處理器連接；DSP處理器分別 連接第一、二驅(qū)動(dòng)電路、通信接口電路，通信接口電路與人機(jī)交互連接；第一、二驅(qū)動(dòng)電路分 別與高頻逆變器、周波變換器連接，高頻變壓器由第一、二功率管構(gòu)成推挽全波式電路與高 頻變壓器原邊繞組連接，蓄電池的正、負(fù)極分別連接于第一、二功率管集電極和高頻變壓器 原邊繞組的中點(diǎn)，周波變換器由第三、第四、第五、第六功率管構(gòu)成半橋全波式電路，第一一 第六功率管各反并第一一第六二極管以實(shí)現(xiàn)能量的雙向流動(dòng)，每個(gè)功率管的基極通過驅(qū)動(dòng) 電路與DSP處理器連接，半橋全波式電路連接于高頻變壓器副邊繞組和濾波器的第一輸入 端，高頻變壓器副邊繞組中點(diǎn)連接于濾波器的第二輸入端，濾波器的輸出通過第一開關(guān)S1 與負(fù)載和電網(wǎng)連接，負(fù)載和電網(wǎng)分別有第二開關(guān)S2、第三開關(guān)S3。第一、二、三開關(guān)S1、S2、 S3為繼電器，與DSP處理器連接，第一開關(guān)S1的常開觸點(diǎn)接濾波器，第二開關(guān)S2的常閉觸 點(diǎn)與電網(wǎng)連接，第三開關(guān)S3的常閉觸點(diǎn)與負(fù)載連接。
[0011] 所述DSP處理器采用TI公司的TMS320F2809芯片。
[0012] 所述驅(qū)動(dòng)電路的輸出通過光耦TLP250隔離放大后驅(qū)動(dòng)三極管對(duì)管，驅(qū)動(dòng)功率電 路。
[0013] 所述第一采樣調(diào)理電路的信號(hào)檢測(cè)電路在蓄電池側(cè)屬于直流側(cè)用大電阻分壓，小 電阻分流的方式檢測(cè)蓄電池電壓、電流信號(hào)，第二、三采樣調(diào)理電路在電網(wǎng)側(cè)和負(fù)載側(cè)屬于 交流側(cè)分別采用互感器進(jìn)行檢測(cè)電網(wǎng)電壓和負(fù)載電流，然后將檢測(cè)到的信號(hào)電壓、電流信 號(hào)傳給第一、二、三采樣調(diào)理電路進(jìn)行處理放大和加法器提升后再傳給DSP的AD采樣口。
[0014] 所述采樣調(diào)理電路是將所測(cè)信號(hào)進(jìn)行差分放大后送入加法器提升后傳給AD采樣 □。
[0015] 能量從蓄電池流向負(fù)載時(shí)，即內(nèi)高頻環(huán)正向工作：處理器判斷出電網(wǎng)異常需蓄電 池供電后，DSP處理器控制第二開關(guān)S2斷開，第一開關(guān)S1和第三開關(guān)S3閉合，蓄電池作為 電源給負(fù)載供電，開通第一功率管VI，則變壓器原邊電壓U1得到負(fù)值；開通第二功率管V2， 則變壓器原邊電壓U1得到正值，所以只需通過驅(qū)動(dòng)電路高頻的切換第一、二功率管VI、V2 則可將直流電壓轉(zhuǎn)換成高頻交流電壓，在高頻變壓器副邊，對(duì)第三一第六功率管V3?V6進(jìn) 行的控制就可將交流電變成工頻的SPWM信號(hào)，具體實(shí)現(xiàn)如下：副邊電壓U2為正時(shí)，第三功 率管V3導(dǎo)通，得到正電壓，U2為負(fù)時(shí)，第五功率管V5導(dǎo)通，得到正電壓，所以通過驅(qū)動(dòng)電路 控制第三、五功率管V3、V5交替導(dǎo)通便可獲得SPWM的正半周；同理U2為正時(shí)，第六功率管 V6導(dǎo)通，得到負(fù)電壓，U2為負(fù)時(shí)，第四功率管V4導(dǎo)通，得到負(fù)電壓，交替導(dǎo)通第四、六功率管 V4、V6便可獲得SPWM的負(fù)半周，根據(jù)需要控制第三一第六功率管V3?V6的導(dǎo)通便可獲得 所需SPWM波，經(jīng)濾波器濾波后得到正弦交流供給負(fù)載，
[0016] 能量從電網(wǎng)流向蓄電池時(shí)，即內(nèi)高頻環(huán)反向工作：處理器判斷出系統(tǒng)電網(wǎng)正常且 蓄電池需要充電后DSP處理器控制第一、二、三開關(guān)S1、S2、S3均閉合，先把電網(wǎng)正弦波變成 高頻交流波，具體實(shí)現(xiàn)方法為：當(dāng)正弦波在正半周時(shí)，若第五功率管V5開通，則電網(wǎng)一變壓 器T一第五功率管V5-第六二極管VD6構(gòu)成回路，得到正的U2 ;若第三功率管V3開通，則電 網(wǎng)一變壓器T一第三功率管V3-第四二極管VD4構(gòu)成回路，得到負(fù)的U2,當(dāng)正弦波在負(fù)半周 時(shí)，若開通第四功率管V4,則電網(wǎng)一第四功率管V4-第三二極管VD3-變壓器T構(gòu)成回路， 得到正的U2 ;若開通第六功率管V6,電網(wǎng)一第六功率管V6-第五二極管VD5-變壓器T構(gòu) 成回路，得到負(fù)的U2,因此正弦波正時(shí)，第三、五功率管V3、V5交替導(dǎo)通，正弦波負(fù)時(shí)，第四、 六功率管V4、V6交替導(dǎo)通便把電網(wǎng)正弦波變成了高頻的交流電，經(jīng)過高頻變壓器后再通過 第一、二二極管VD1、VD2整流成直流脈沖給蓄電池充電，即U1正時(shí)通過第二二極管VD2給 蓄電池充電，U1為負(fù)時(shí)通過第一二極管VD1給蓄電池充電，脈沖充電法給蓄電池充電時(shí)要 求脈沖充一會(huì)兒電然后歇一會(huì)兒以防止蓄電池的極化，這可通過驅(qū)動(dòng)電路控制第三一第六 功率管V3?V6的導(dǎo)通時(shí)間和占空比來實(shí)現(xiàn)控制。
[0017] 蓄電池的充歇時(shí)間比為4 : 1，則設(shè)置V3?V6的占空比為0.8。
[0018] 本實(shí)用新型為對(duì)EPS系統(tǒng)硬件的電路結(jié)構(gòu)提出的適于實(shí)用新的技術(shù)方案。對(duì)能量 可雙向流動(dòng)EPS系統(tǒng)采用了無直流環(huán)節(jié)的內(nèi)高頻環(huán)，采用高頻變壓器，縮小了變壓設(shè)備的 體積和重量。而且由于無直流環(huán)節(jié)，所以功率可以雙向傳輸，同時(shí)還減少了功率變換的級(jí) 數(shù)，這對(duì)進(jìn)一步提高逆變器的效率和可靠性起到了關(guān)鍵作用。而且本系統(tǒng)中由于能量可以 反向，可直接用直流脈沖給蓄電池充電，與傳統(tǒng)EPS相比，不僅減少了給后備電源充電的充 電器，使得硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單外，而且采用脈沖式充電方法給蓄電池充電，在提高了蓄電池的充 電效率的同時(shí)也能增強(qiáng)蓄電池的使用壽命。對(duì)于軟件控制而言，傳統(tǒng)的EPS切換電路復(fù)雜， 繼電器開關(guān)過多，而且需要對(duì)充電器進(jìn)行控制，而蓄電池的充電過程本身就很復(fù)雜，也使得 控制軟件變得復(fù)雜。本實(shí)用新型中切換電路只有三個(gè)繼電器開關(guān)使得控制簡(jiǎn)單，而且由于 采用的是脈沖式充電法對(duì)蓄電池進(jìn)行充電，只需控制逆變器中的功率管把基頻交流電變成 高頻的交流脈沖即可，然后交流脈沖經(jīng)過整流即可變成直流脈沖。所以控制中只需注意直 流脈沖的充歇時(shí)間比來控制幾個(gè)功率管的交替導(dǎo)通，這與傳統(tǒng)蓄電池充電器的控制相比簡(jiǎn) 單的多。

【專利附圖】

【附圖說明】 [0019] ：
[0020] 圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖示意圖。
[0021] 圖2是本實(shí)用新型的功率主電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022] 圖3是第一采樣調(diào)理電路拓?fù)鋱D。
[0023] 圖4是第二采樣調(diào)理電路拓?fù)鋱D。
[0024] 圖5是第二米樣調(diào)理電路拓?fù)鋱D。
[0025] 圖6是第一驅(qū)動(dòng)電路拓?fù)鋱D。
[0026] 圖7是第二驅(qū)動(dòng)電路拓?fù)鋱D。
[0027] 圖8是本系統(tǒng)的程序控制框圖。

【具體實(shí)施方式】 [0028] ：
[0029] 本實(shí)用新型系統(tǒng)的具體實(shí)施方案：
[0030] 本實(shí)用新型系統(tǒng)的功率主電路如圖1所示，其中高頻逆變器是由VI、V2組成的推 挽全波式電路，且VI、V2分別并聯(lián)了二極管VD1、VD2。功率主電路中功率管VI?V6的型 號(hào)為IKW40T120。功率主回路的工作原理具體如下：
[0031] 能量從蓄電池流向負(fù)載時(shí)，即內(nèi)高頻環(huán)正向工作：S2斷開，S1和S3閉合。蓄電池 作為電源給負(fù)載供電，開通VI，則變壓器原邊電壓U1得到負(fù)值；開通V2,則變壓器原邊電壓 U1得到正值，所以只需通過驅(qū)動(dòng)電路高頻的切換V1、V2則可將直流電壓轉(zhuǎn)換成高頻交流電 壓。在高頻變壓器副邊，對(duì)V3?V6進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂凭涂蓪⒔涣麟娮兂晒ゎl的SPWM信號(hào)。 具體實(shí)現(xiàn)如下：U2為正時(shí)，V3導(dǎo)通，得到正電壓，U2為負(fù)時(shí)，V5導(dǎo)通，得到正電壓，所以通過 驅(qū)動(dòng)電路控制V3、V5交替導(dǎo)通便可獲得SPWM的正半周；同理U2為正時(shí)，V6導(dǎo)通，得到負(fù)電 壓，U2為負(fù)時(shí)，V4導(dǎo)通，得到負(fù)電壓，交替導(dǎo)通V4、V6便可獲得SPWM的負(fù)半周。所以只要 根據(jù)需要控制V3?V6的導(dǎo)通便可獲得所需SPWM波，經(jīng)濾波器濾波后得到正弦交流供給負(fù) 載。
[0032] 能量從電網(wǎng)流向蓄電池時(shí)，即內(nèi)高頻環(huán)反向工作：SI、S2、S3均閉合，先把電網(wǎng)正 弦波變成高頻交流波。具體實(shí)現(xiàn)方法為：當(dāng)正弦波在正半周時(shí)，若V5開通，則電網(wǎng)一變壓器 T一V5-VD6構(gòu)成回路，得到正的U2 ;若V3開通，則電網(wǎng)一變壓器T一V3-VD4構(gòu)成回路，得 到負(fù)的U2。當(dāng)正弦波在負(fù)半周時(shí)，若開通V4,則電網(wǎng)一V4 - VD3-變壓器T構(gòu)成回路，得到 正的U2 ;若開通V6,電網(wǎng)一V6-VD5-變壓器T構(gòu)成回路，得到負(fù)的U2。因此正弦波正時(shí)， V3、V5交替導(dǎo)通，正弦波負(fù)時(shí)，V4、V6交替導(dǎo)通便把電網(wǎng)正弦波變成了高頻的交流電。經(jīng)過 高頻變壓器后再通過VD1、VD2整流成直流脈沖給蓄電池充電。即U1正時(shí)通過VD2給蓄電 池充電，U1為負(fù)時(shí)通過VD1給蓄電池充電。脈沖充電法給蓄電池充電時(shí)要求脈沖充一會(huì)兒 電然后歇一會(huì)兒以防止蓄電池的極化，這可通過驅(qū)動(dòng)電路控制V3?V6四個(gè)功率管的導(dǎo)通 時(shí)間和占空比來實(shí)現(xiàn)控制。
[0033] 控制電路則包括DSP處理器，信號(hào)檢測(cè)電路，采樣調(diào)理電路，驅(qū)動(dòng)電路，通信接口 電路和人機(jī)交互。具體方案如下：
[0034] 所述DSP處理器采用的TI公司的TMS320F2809,是控制電路的核心器件，負(fù)責(zé)將采 集到的信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算處理，然后根據(jù)控制算法產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)。該芯片片上資源豐富， 具有內(nèi)置AD轉(zhuǎn)換模塊和PWM輸出模塊，該芯片尤其適用于復(fù)雜工作環(huán)境下的電力電子設(shè)備 的控制。傳感器采集來的電網(wǎng)電壓、相位，蓄電池電壓、電流以及負(fù)載電流經(jīng)過運(yùn)算放大器 組成的信號(hào)采樣電路后，與DSP的AD轉(zhuǎn)換口連接進(jìn)行AD采樣。DSP輸出的PWM信號(hào)經(jīng)過驅(qū) 動(dòng)電路與內(nèi)高頻環(huán)連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)高頻環(huán)中6個(gè)功率管的控制。
[0035] 所述信號(hào)檢測(cè)電路在蓄電池側(cè)屬于直流側(cè)用大電阻分壓，小電阻分流的方式檢測(cè) 蓄電池信號(hào)，在電網(wǎng)側(cè)和負(fù)載側(cè)屬于交流側(cè)分別采用互感器進(jìn)行檢測(cè)。然后將檢測(cè)到的信 號(hào)傳給采樣調(diào)理電路進(jìn)行處理后再傳給DSP的AD采樣口。
[0036] 所述采樣調(diào)理電路分為第一采樣調(diào)理電路(如圖3所示)、第二采樣調(diào)理電路(如圖 4所示)和第三采樣調(diào)理電路(如圖5所示)。其中電池電流與負(fù)載電流流過電阻轉(zhuǎn)換為電壓 信號(hào)BATCUR+、BATCUR-和L0ADCUR+、L0ADCUR-，經(jīng)由運(yùn)放TL074C設(shè)計(jì)的放大器放大一定倍 數(shù)，然后疊加一個(gè)+1. 5V，再通過TL074C構(gòu)成的電壓跟隨器和BAT54S器件限幅（0?3. 0V) 之后送入DSP的AD采樣口。電網(wǎng)過零檢測(cè)：電網(wǎng)電壓信號(hào)VLINEL、VLINEN，經(jīng)由運(yùn)放TL074C 設(shè)計(jì)的放大器放大一定倍數(shù)，再通過由LM393構(gòu)成的遲滯比較器，在電網(wǎng)電壓過零后產(chǎn)生 一個(gè)脈沖信號(hào)，并輸入DSP檢測(cè)。同理：電池電壓和電網(wǎng)電壓信號(hào)BATV+、BATV-和VLINEL、 VLINEN，經(jīng)由運(yùn)放TL074C設(shè)計(jì)的放大器放大一定倍數(shù)，然后疊加一個(gè)+1. 5V，再通過TL074C 構(gòu)成的電壓跟隨器和BAT54S器件限幅（0?3. 0V)之后送入DSP的AD采樣口。
[0037] 所述第一驅(qū)動(dòng)電路如圖6所示，驅(qū)動(dòng)電源信號(hào)H. F. PWM+、H. F. PWM-，經(jīng)脈沖變壓器 后，再通過濾波和穩(wěn)壓管D3、D4產(chǎn)生開通（+16V)和關(guān)斷（-12V)所需的電壓；所述第二驅(qū)動(dòng) 電路如圖7所示，DSP產(chǎn)生的PWM信號(hào)通過光耦TLP250控制Ql、Q2組成的對(duì)管，發(fā)出功率 開關(guān)管的開通與關(guān)斷控制信號(hào)。本系統(tǒng)中一共有VI?V6六個(gè)功率管需要控制，所以一共 有六條驅(qū)動(dòng)電路。系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)不管是正向運(yùn)行還是反向運(yùn)行都要求V3與V5，V4與V6交替 導(dǎo)通，所以V3與V5，V4與V6的驅(qū)動(dòng)信號(hào)也該是交替出現(xiàn)，控制中V3與V5，V4與V6的驅(qū)動(dòng) 信號(hào)采用互補(bǔ)信號(hào)來控制實(shí)現(xiàn)。
[0038] 所述的通信接口電路利用RS485實(shí)現(xiàn)通信，將DSP處理器
[0039] 芯片TMS320F2809與人機(jī)交互界面聯(lián)接起來實(shí)現(xiàn)顯示、按鍵燈功能。且接口電路 有通過光耦隔離電路濾除干擾，通過三極管增大驅(qū)動(dòng)能力。
[0040] 上述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)能量雙向流動(dòng)的具體程序控制框圖如圖8所示，其中當(dāng)電網(wǎng)電 壓大于240V或小于220V或是電網(wǎng)頻率偏差大于1Hz，則認(rèn)為電網(wǎng)不正常；蓄電池電壓低于 放電終止則認(rèn)為其不能放電，額定電壓為12V的蓄電池其放電終止電壓一般為nX 10. 5V(η 為串聯(lián)的鉛酸蓄電池只數(shù)）；額定電壓為12V的蓄電池，其電壓為ηΧ (12. 8?13. IV)則認(rèn) 為其不用充電；當(dāng)蓄電池電壓達(dá)到其充電終止電壓則認(rèn)為其充滿，充電終止電壓高于額定 電壓（單只12V) -般為ηΧ (13. 8?14. 5V) (η為串聯(lián)的鉛酸蓄電池只數(shù)）。據(jù)此本實(shí)用新 型系統(tǒng)的主要工作狀態(tài)有5種：
[0041] 當(dāng)電網(wǎng)正常且蓄電池需要充電時(shí)進(jìn)入工作狀態(tài)1 :此時(shí)要求SI、S2、S3均閉合導(dǎo) 通，電網(wǎng)給負(fù)載提供能量，同時(shí)通過內(nèi)高頻環(huán)反向工作給蓄電池充電。此狀態(tài)下需要控制 V3、V4、V5、V6四個(gè)功率管，電網(wǎng)電壓為正時(shí)，V3、V5交通導(dǎo)通，電網(wǎng)電壓為負(fù)時(shí)，V4、V6交替 導(dǎo)通，再經(jīng)過VD1、VD2整流成直流脈沖給蓄電池充電。
[0042] 當(dāng)電網(wǎng)正常，但蓄電池電量充足不需要充電時(shí)進(jìn)入工作狀態(tài)2:此時(shí)通過軟件斷 開S1，閉合S2和S3即可，電網(wǎng)只用給負(fù)載提供能量。
[0043] 當(dāng)電網(wǎng)不正常，蓄電池給負(fù)載供電時(shí)進(jìn)入工作狀態(tài)3 :此時(shí)斷開S2,切斷電網(wǎng)，閉 合S1、S3, EPS系統(tǒng)正向工作。控制VI、V2交替導(dǎo)通，把直流逆變成高頻交流，再交替導(dǎo)通 V3、V5得SPWM波的正半周，交替導(dǎo)通V4、V6得SPWM波的負(fù)半周。
[0044] 當(dāng)電網(wǎng)不正常且蓄電池電量過低時(shí)則進(jìn)入工作狀態(tài)4:此時(shí)通過軟件控制開關(guān) S1、S2斷開。繼續(xù)檢測(cè)電網(wǎng)狀態(tài)，當(dāng)電網(wǎng)恢復(fù)正常后，則切換至工作狀態(tài)1。
[0045] 當(dāng)負(fù)載故障時(shí)則進(jìn)入工作狀態(tài)5 :此時(shí)通過軟件控制開關(guān)S3斷開，繼續(xù)檢測(cè)負(fù)載 狀態(tài)，直到負(fù)載恢復(fù)正常后轉(zhuǎn)入其他工作狀態(tài)。
[0046] 第一、二、三開關(guān)S1、S2、S3為繼電器，型號(hào)為JW1FSN24V，與DSP處理器連接。第一 開關(guān)S1的常開觸點(diǎn)接濾波器，需要第一開關(guān)S1閉合時(shí)，DSP處理器發(fā)出一個(gè)信號(hào)使繼電器 線圈吸附到常開觸點(diǎn)則接通蓄電池。第二開關(guān)S2的常閉觸點(diǎn)與電網(wǎng)連接，電網(wǎng)不正常時(shí)， DSP處理器發(fā)出信號(hào)將繼電器線圈吸附到常開觸點(diǎn)即切掉電網(wǎng)。第三開關(guān)S3的常閉觸點(diǎn)與 負(fù)載連接，當(dāng)負(fù)載故障時(shí)，DSP處理器發(fā)出信號(hào)將繼電器線圈吸附到常開觸點(diǎn)即斷開負(fù)載。
【權(quán)利要求】
1. 能量雙向流動(dòng)EPS系統(tǒng)，其特征在于蓄電池與無直流環(huán)節(jié)的內(nèi)高頻環(huán)連接后作為電 壓電網(wǎng)的后備電源給負(fù)載供電，內(nèi)高頻環(huán)由高頻逆變器、高頻變壓器、周波變換器、濾波器 組成，蓄電池、電網(wǎng)和負(fù)載分別通過第一、二、三采樣調(diào)理電路與DSP處理器連接，DSP處理 器分別連接第一、二驅(qū)動(dòng)電路、通信接口電路，通信接口電路與人機(jī)交互連接，第一、二驅(qū)動(dòng) 電路分別與高頻逆變器、周波變換器連接，高頻變壓器由第一、二功率管構(gòu)成推挽全波式電 路與高頻變壓器原邊繞組連接，蓄電池的正、負(fù)極分別連接于第一、二功率管集電極和高頻 變壓器原邊繞組的中點(diǎn)，周波變換器由第三、第四、第五、第六功率管構(gòu)成半橋全波式電路， 第一一第六功率管各反并第一一第六二極管以實(shí)現(xiàn)能量的雙向流動(dòng)，每個(gè)功率管的基極通 過驅(qū)動(dòng)電路與DSP處理器連接，半橋全波式電路連接于高頻變壓器副邊繞組和濾波器的第 一輸入端，高頻變壓器副邊繞組中點(diǎn)連接于濾波器的第二輸入端，濾波器的輸出通過第一 開關(guān)S1與負(fù)載和電網(wǎng)連接，負(fù)載和電網(wǎng)分別有第二開關(guān)S2、第三開關(guān)S3，第一、二、三開關(guān) SI、S2、S3為繼電器，分別與DSP處理器連接，第一開關(guān)S1的常開觸點(diǎn)接濾波器，第二開關(guān) S2的常閉觸點(diǎn)與電網(wǎng)連接，第三開關(guān)S3的常閉觸點(diǎn)與負(fù)載連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量雙向流動(dòng)EPS系統(tǒng)，其特征在于所述DSP處理器采用TI 公司的TMS320F2809芯片。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量雙向流動(dòng)EPS系統(tǒng)，其特征在于所述第一、二驅(qū)動(dòng)電路的 輸出通過光耦TLP250隔離放大后驅(qū)動(dòng)功率管。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量雙向流動(dòng)EPS系統(tǒng)，其特征在于所述第一采樣調(diào)理電 路的信號(hào)檢測(cè)電路在蓄電池側(cè)屬于直流側(cè)用大電阻分壓，小電阻分流的方式檢測(cè)蓄電池電 壓、電流信號(hào)，第二、三采樣調(diào)理電路在電網(wǎng)側(cè)和負(fù)載側(cè)屬于交流側(cè)分別采用互感器進(jìn)行檢 測(cè)電網(wǎng)電壓和負(fù)載電流，然后將檢測(cè)到的信號(hào)電壓、電流信號(hào)傳給第一、二、三采樣調(diào)理電 路進(jìn)行處理放大和加法器提升后再傳給DSP的AD采樣口。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的能量雙向流動(dòng)EPS系統(tǒng)，其特征在于所述采樣調(diào)理電路是將 所測(cè)信號(hào)進(jìn)行差分放大后送入加法器提升后傳給AD采樣口。
【文檔編號(hào)】H02J3/32GK203911495SQ201420311719
【公開日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2014年6月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月12日
【發(fā)明者】胡天友, 唐德煒, 盧剛菊, 陸明龍, 王仁昭 申請(qǐng)人:四川厚天電氣股份有限公司