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高速公路LED应急电源的工作原理

EPS作为高速公路长隧道的应急电源系统,当地震、火灾等一些特殊情况发生而造成市电供电瘫痪时,可为交通机电工程的一级供电负荷提供集中供电,以防止由于隧道内部机电工程设施瘫痪而引起严重的交通事故,其工作原理如图所示。

当市电正常时,市电经互投装置给重要负载供电,同时进行市电检测及蓄电池充电管理,然后再由电池组向逆变器提供直接能源。充电器是一个仅需向蓄电池组提供相当于10%蓄电池组容量(AH)的充电电流的小功率直流电源,它并不具备直接向逆变器提供直流电源的能力。此时,市电经由EPS的交流旁路和转换开关所组成的供电系统向用户的各种应急负载供电。与此同时,在EPS的逻辑控制板的调控下,逆就器停止工作并处于自动关机状态。在些条件下,用户负载实际使用的电源是来自电网的市电,EPS应急电源工作在睡眠状态,可以有效地达到节能的目的。

当市电供电中断或市电电压超限(正负15%或正负20%额定输入电压)时,互投装置将立即投切至逆变器供电,在电池组所提供的直流能源的支持下,用户负载所使用的电源是通过EPS的逆变器转换的交流电源,而不是来自市电。

当市电电压恢复正常工作时,EPS的控制中心发出信号对逆变器执行自动关机操作,同时还通过它的转换开关执行从逆变器供电转向交流旁路供电的切换操作,此后EPS在经交流旁路供电通路向负载提供市电的同时,还通过充电器向电池组充电。

EPS应急电源主要采用SPWM(交流脉带调制)技术,系统主要包括整流充电器、蓄电池组、逆变器、投切装置等部分。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,保证负载在市电及逆变器输出时的顺利切换。系统抵制器对整个系统进行实时监控,可以发出报警信号,同时可通过RS232、RS485、CAN总线以及网口等与上位计算机连接,实现对供电系统的微机监控和远程监控。

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