本實用新型涉及電力領域，尤其涉及一種EPS系統(tǒng)。
背景技術：
EPS應急電源主要應用在各類建筑的工作供電和消防供電、醫(yī)院安全供電；高速公路、隧道、地鐵、輕軌、民用機場的供電、電力系統(tǒng)的供電、各類不能斷電的生產(chǎn)、實驗設備的供電，是一種能向負載設備提供純凈正弦波的高質量供電電源。
目前市場上EPS應急電源集逆變器、充電器及控制器于一體，這種系統(tǒng)架構的特點是含有獨立的充電器部分，充電器占用系統(tǒng)一定的成本和體積以及效率損耗等，同時增加了故障概率。此外，通常該充電器容量較小(通常20％左右)，所以電池充電時間較長。
技術實現(xiàn)要素：
本實用新型要解決的技術問題在于，針對現(xiàn)有技術的上述缺陷，提供一種EPS系統(tǒng)。
本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：構造一種EPS系統(tǒng)，包括：第一控制器、第二控制器、電池、用于在逆變模式下將電池的直流電轉換為交流電輸出或者在整流模式下將市電轉換為直流電的雙向變換器、電池檢測單元、電網(wǎng)檢測單元、切換開關、強啟動開關；所述切換開關分別與輸入市電 的電網(wǎng)、輸出交流電的供電設備、雙向變換器、第一控制器連接，所述電池檢測單元分別與第一控制器、第二控制器、電池連接，所述第二控制器、電網(wǎng)檢測單元、強啟動開關分別連接所述第一控制器，所述雙向變換器還分別與電池、第二控制器連接；
其中，所述第一控制器用于根據(jù)電網(wǎng)檢測單元以及強啟動開關的信號控制系統(tǒng)的供電模式，所述切換開關用于根據(jù)系統(tǒng)的供電模式與電網(wǎng)保持連接或者與電網(wǎng)斷開；所述第二控制器用于根據(jù)系統(tǒng)的供電模式控制雙向變換器進入逆變模式以給供電設備供電或者進入整流模式以給所述電池充電。
在本實用新型所述的EPS系統(tǒng)中，還包括與切換開關的輸出交流電的一端連接的支路檢測電路。
在本實用新型所述的EPS系統(tǒng)中，所述雙向變換器采用三相或者單相的功率變換單元。
在本實用新型所述的EPS系統(tǒng)中，所述第二控制器為PI控制器或者電壓電流控制器。
在本實用新型所述的EPS系統(tǒng)中，第一控制器、第二控制器之間采用有線通訊連接或者無線通訊連接。
實施本實用新型的EPS系統(tǒng)，具有以下有益效果：本實用新型摒棄了充電器和逆變器的獨立結構，采用雙向變換器，減小了系統(tǒng)成本和體積；并以兩個獨立的控制器協(xié)調控制替代之前的一個控制器的集中控制，第一控制器用于確定供電模式以及控制切換開關的動作，第二控制器用于控制雙向變換器完成供電模式的切換，雙控制器模式可以采用較便宜常見的芯片做控制器，而且相對來說較靈活，第一控制器可以和各種功率段的第二控制器配合，實現(xiàn)不同功率段的EPS。
附圖說明
下面將結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中：
圖1是本實用新型EPS系統(tǒng)的結構示意圖。
具體實施方式
本實用新型的EPS系統(tǒng)，具有主電源供電和應急供電兩種供電模式，結構上包括：第一控制器1、第二控制器2、電池3、雙向變換器4、電池檢測單元5、電網(wǎng)檢測單元6、切換開關7、強啟動開關8。一般還包括與切換開關7的輸出交流電的一端連接的支路檢測電路，支路檢測電路為現(xiàn)有技術，此處不再贅述。
第一控制器1、第二控制器2、電池3、雙向變換器4、電池檢測單元5、用于檢測電網(wǎng)中的市電信號的電網(wǎng)檢測單元6、切換開關7、強啟動開關8；所述切換開關7分別與輸入市電的電網(wǎng)、輸出交流電的供電設備、雙向變換器4、第一控制器1連接，所述電池檢測單元5分別與第一控制器1、第二控制器2、電池3連接，所述第二控制器2、電網(wǎng)檢測單元6、強啟動開關8分別連接所述第一控制器1，所述雙向變換器4還分別與電池3、第二控制器2連接。
具體的：
電網(wǎng)檢測單元6，用于與電網(wǎng)連接，檢測電網(wǎng)中的市電信號，市電信號包括電網(wǎng)的市電幅值、頻率和相角信息；
電池檢測單元5，用于檢測電池3的電池信號，并將電池信號發(fā)送給第一控制器1、第二控制器2；所述電池信號包括電池電壓。
強啟動開關8，包括啟動狀態(tài)和恢復狀態(tài)；
第一控制器1，用于根據(jù)所述市電信號以及強啟動開關8的狀態(tài)控制EPS系統(tǒng)進入相應的供電模式；第一控制器1還根據(jù)所述電池信號判斷電池連接狀態(tài)是否正常并通知第二控制器2。
雙向變換器4，用于在逆變模式下將電池3的直流電轉換為交流電輸出，或者在整流模式下將市電轉換為直流電。
第二控制器2，用于從第一控制器1獲知EPS系統(tǒng)的供電模式，并根據(jù)所述電池信號，在應急供電模式下控制雙向變換器4進入逆變模式以給供電設備供電，在主電源供電模式下控制雙向變換器4進入整流模式并給所述電池3充電；
所述切換開關7，與輸入市電的電網(wǎng)、輸出交流電的供電設備、雙向變換器4、第一控制器1連接，用于從第一控制器1獲知系統(tǒng)的供電模式，在主電源供電模式下與電網(wǎng)保持連接，在應急供電模式下與電網(wǎng)斷開。
可以理解的是，切換開關7可以是開關元件或者控制電路，當直接選用開關元件時，一般是第一控制器1直接發(fā)送觸發(fā)信號控制切換開關7的動作。
也就說，本實用新型利用雙向變換器4既可以在應急供電模式下作為逆變器實現(xiàn)應急供電，又可以在主電源供電模式下作為充電器給電池充電，摒棄了充電器和逆變器的獨立結構，采用雙向變換器，減小了系統(tǒng)成本和體積；并以兩個獨立的控制器協(xié)調控制替代之前的一個控制器的集中控制，具體的，利用第一控制器確定系統(tǒng)的供電模式以及控制切換開關的動作，利用第二控制器控制雙向變換器完成兩種供電模式的切換，雙控制器模式可以采用較便宜常見的芯片做控制器，而且相對來說較靈活，第一控制器可以和各種功率段的第二控制器配合，實現(xiàn)不同功率段的EPS。
可以理解的是，本實用新型還可以進行拓展，將第二控制器拓展為多個，實現(xiàn)EPS功率上的并聯(lián)冗余。
需要明確的是，本實用新型中雙向變換器4可以是三相的也可以是單相的功率變換單元，雙向變換器4的物理開關可以是任何功率變換器器件。雙向變換器4的第二控制器2可以是傳統(tǒng)PI控制器，也可以是其他形式的電壓電流控制器，這些都屬于本實用新型的方案的變形；兩個控制器之間的通訊聯(lián)系，可以是有線信號或者是無線信號，雙向控制器之間還可以通過中介建立聯(lián)系，這些均在本實用新型方案的變形范圍內。
優(yōu)選的，本實用新型中所述第一控制器1和第二控制器2之間采用定時發(fā)送與消息通知相結合的通信機制，該通信機制可以保障數(shù)據(jù)的可靠通信。
本實用新型的工作原理如下：
一方面，電網(wǎng)檢測單元6實時檢測電網(wǎng)中的市電信號并發(fā)送至第一控制器1，電池檢測單元5實時檢測電池3的電池信號并發(fā)送給第二控制器2；電池檢測單元5還可以將實時檢測的電池信號發(fā)送給第一控制器1；
另一方面，第一控制器1根據(jù)所述市電信號以及強啟動開關8的狀態(tài)控制EPS系統(tǒng)進入相應的供電模式，并將供電模式通知切換開關7和第二控制器2；第一控制器1還根據(jù)所述電池信號判斷電池連接狀態(tài)是否正常并通知第二控制器2；第一控制器1在確定供電模式后，一方面控制切換開關7的動作，所述切換開關7在主電源供電模式下閉合以與電網(wǎng)連接，在應急供電模式下斷開以與電網(wǎng)斷開；另一方面，第二控制器2在電池連接狀態(tài)正常時，根據(jù)所述電池信號，在應急供電模式下控制雙向變換器4進入逆變模式以給供電設備供電，在主電源供電模式下控制雙向變換器4進入整流模式并給所述電池3充電。
其中，進入應急供電模式的原因有兩種，第一種是強啟動開關8為啟動狀 態(tài)，即用戶強制性的打開了強啟動開關8，人為觸發(fā)進入應急供電模式，第二種是市電信號不正常，例如電網(wǎng)掉電。而且在進入應急供電模式時記錄具體的原因，在后續(xù)判斷是否恢復主電源供電模式時將結合具體的原因進行控制。
其中，進入主電源供電模式需要根據(jù)之前進入應急供電模式的具體原因進行具體分析。如果是上面提到的第一種原因，則首先必須將強啟動開關8的狀態(tài)切換到恢復狀態(tài)，然后再看電網(wǎng)是否正常，在兩者都滿足時說明用戶關閉了強啟動開關8且電網(wǎng)正常適合供電，因此可以切換到主電源供電模式；如果是上面提到的第二種原因，則只需要在電網(wǎng)恢復正常時切換到主電源供電模式即可。
綜上所述，實施本實用新型的EPS系統(tǒng)，具有以下有益效果：本實用新型摒棄了充電器和逆變器的獨立結構，采用雙向變換器，減小了系統(tǒng)成本和體積；并以兩個獨立的控制器協(xié)調控制替代之前的一個控制器的集中控制，第一控制器用于確定供電模式以及控制切換開關的動作，第二控制器用于控制雙向變換器完成供電模式的切換，雙控制器模式可以采用較便宜常見的芯片做控制器，而且相對來說較靈活，第一控制器可以和各種功率段的第二控制器配合，實現(xiàn)不同功率段的EPS。
上面結合附圖對本實用新型的實施例進行了描述，但是本實用新型并不局限于上述的具體實施方式，上述的具體實施方式僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領域的普通技術人員在本實用新型的啟示下，在不脫離本實用新型宗旨和權利要求所保護的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本實用新型的保護之內。