【正文】 于慶武，顧明，張洪成. 應(yīng)急電源EPS的應(yīng)用與分析. 2009年管理論從與技術(shù)研究?？?，2009，282~2834 魏燕梅. 試論EPS應(yīng)急電源的應(yīng)用. 福建建設(shè)科技，2004，45~475 艾可. EPS應(yīng)急電源供電系統(tǒng)的應(yīng)用. 民營(yíng)科技，2012，109~1106 鄧木生，陳新喜，李華柏. 基于PWM技術(shù)蓄電池充放電與檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì). 現(xiàn)代電子技術(shù)，2011，14(34)：207~2107 David West. Emergency Power Supply. European patent application, 2006, 2~68 姜勇. 新型三相應(yīng)急電源主電路研究. （碩士學(xué)位論文）. 杭州：浙江大學(xué)，2005，9~119 周易，羅文廣. 雙向DC/DC變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及仿真，2012，102~10510 鄧醉杰，王輝，徐鋒. 三相電壓型PWM逆變器雙閉環(huán)控制策略研究. 防爆電機(jī)，2007，42(134)：11~1411 周震宇. 3KVA單相應(yīng)急電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì).（碩士學(xué)位論文）.杭州：浙江大學(xué)，2006，22~2712 李波，李建明. 集中型應(yīng)急電源切換時(shí)間問(wèn)題的研究. 低壓電器，200713 Martin , Peter Cowan. Automated emergency power supply test using engine exhaust temperature, 2012, 23~3414 陳明，汪光森，胡安. 多重化雙向DC/DC變換器復(fù)合校正雙閉環(huán)控制策略研究. 電力自動(dòng)化設(shè)備，2009，29(3)：83~8615 鞏瑞春，劉曉虹. SPWM逆變器輸出電壓頻譜分析研究. 陰山學(xué)刊2012，26(1)：35~3616 張振國(guó)，侯建勤. 基于SPWM逆變器控制系統(tǒng)的建模與仿真. 通信電源技術(shù)，2010，27(4)：17 楊兆華，王坤林. 新型EPS電源工作過(guò)程及仿真研究. 現(xiàn)代電子技術(shù)，2007，8(274)：11~1318 Yuedong Zhan, Jianguo Zhu, Hua Wang. Intelligent Uninterruptible Supply System with Backup Fuel Cell/battery Hybrid Power Source. Journal of Power Sources, 2008, 745~753致謝 致謝時(shí)光匆匆，轉(zhuǎn)眼間畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)到了尾聲，經(jīng)過(guò)將近四個(gè)月的努力，也即將要收獲到成果。要特別感謝的是XX老師，本設(shè)計(jì)是在X老師的指導(dǎo)下完成的，從課題的選取，到設(shè)計(jì)的重點(diǎn)研究方向，研究思路，都離不開(kāi)顧老師的細(xì)心指導(dǎo)，在每周的例會(huì)中，顧老師都耐心的為我們指導(dǎo)設(shè)計(jì)中遇到的種種困難，解答心里的疑問(wèn)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，顧老師所帶給我們的不僅僅只是問(wèn)題的解決方案，更多的是教會(huì)了我們?nèi)绾稳ニ伎?，該有怎樣的思路，展現(xiàn)給我們的是知識(shí)與博學(xué)的魅力， 是一絲不茍的態(tài)度，是對(duì)自己所不了解知識(shí)的探求欲。這不單單是在畢業(yè)設(shè)計(jì)中幫助了我們，更對(duì)我們今后的學(xué)習(xí)、工作、生活態(tài)度產(chǎn)生了巨大的影響，成為了我的指路明燈。還要感謝XX學(xué)姐，在課題的設(shè)計(jì)中，遇到很多細(xì)節(jié)問(wèn)題，軟件問(wèn)題，學(xué)姐都傾其所有的給予我?guī)椭c指導(dǎo)，不論我什么時(shí)候遇到困難，學(xué)姐總能耐心給我細(xì)細(xì)講解，指出問(wèn)題所在。還要感謝我的室友和同學(xué)們，大學(xué)四年的時(shí)光幾乎都是和你們一起度過(guò)的，我們每天在教室上課學(xué)習(xí)，討論設(shè)計(jì)，相互勉勵(lì)，是你們讓我的大學(xué)生活充實(shí)不孤單，是你們讓我對(duì)大學(xué)的回憶豐富多彩了起來(lái)，也是由于看到了同學(xué)們的努力，才使我自己更加積極。最后，再次感謝所有對(duì)我有過(guò)幫助和教育的老師和同學(xué)們，讓我在這大學(xué)校園學(xué)到了知識(shí)，學(xué)到了人生。附錄1 附錄1開(kāi)題報(bào)告一、本課題國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)及選題的依據(jù)和意義EPS應(yīng)急電源是電源行業(yè)中的一種新型電源產(chǎn)品，分照明和動(dòng)力兩種，已被廣泛應(yīng)用于建筑電氣領(lǐng)域、工業(yè)電氣領(lǐng)域等設(shè)備用電源設(shè)計(jì)中。自1990年CPS概念（具有優(yōu)化供電模式的UPS，即EPS的雌型）被引入中國(guó)以來(lái)，剛開(kāi)始主要用于賓館、大型酒店樓宇的應(yīng)急照明。隨著EPS在國(guó)內(nèi)應(yīng)急照明方面應(yīng)用慢慢推行及三相型EPS的引進(jìn)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，EPS在消防應(yīng)用中的管理方便性、高效性、環(huán)保性等優(yōu)勢(shì)顯得十分突出，得到了國(guó)內(nèi)消防行業(yè)、建筑電氣設(shè)計(jì)行業(yè)的大力提倡與推廣。由于其具有性能可靠、管理方便、安全環(huán)保、使用壽命長(zhǎng)、設(shè)計(jì)靈活多樣等優(yōu)勢(shì)，因而在建筑電氣的消防負(fù)載供電設(shè)計(jì)中迅速取代了傳統(tǒng)的掛壁式應(yīng)急燈、發(fā)電機(jī)組及雙路市電供電的雙電源切換裝置。另外，動(dòng)力型EPS也廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)的節(jié)能技術(shù)改造中，在國(guó)家大力倡導(dǎo)節(jié)能工業(yè)生產(chǎn)的國(guó)策下，動(dòng)力型EPS在工業(yè)中的應(yīng)用也定會(huì)大放異彩。在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家，其輸/供電方式先進(jìn)、電網(wǎng)建設(shè)及管理制度比較完善，為了節(jié)能，部分UPS的使用場(chǎng)所已被逆變切換時(shí)間極短的EPS取代。隨著社會(huì)發(fā)展，越是信息化、現(xiàn)代化，就越依賴于電力。突然的斷電必然會(huì)給人們正常的生活帶來(lái)影響，特別是對(duì)于生產(chǎn)、生活中特別重要的負(fù)荷，一旦中斷供電，將會(huì)造成比較大的損失。由于電力故障的突發(fā)性，保護(hù)電源持續(xù)工作的設(shè)計(jì)便必不可少了。目前，城市供電系統(tǒng)的安全對(duì)策有采用并網(wǎng)供電，使用UPS、備用發(fā)電機(jī)組、自帶蓄電池?zé)舻?。但從使用情況來(lái)看，這些措施還是存在一定的缺陷，所以需要配備EPS應(yīng)急供電系統(tǒng)，其重要性是在事故發(fā)生的情況下確保提供所需的應(yīng)急電力，以有效降低因?yàn)閿嚯姸斐傻膿p失，為人們生產(chǎn)和生活安全提供保障。雖然EPS應(yīng)急電源也有不足，但在很多情況下都能體現(xiàn)出其他應(yīng)急措施所不具有的優(yōu)越性能。 與UPS相比：EPS僅具有持續(xù)供電功能，一般對(duì)逆變時(shí)間要求不高，在電網(wǎng)正常時(shí)處于睡眠狀態(tài)，日常使用市電直接供電，功耗低，噪音低，高效節(jié)能，在市電供應(yīng)故障時(shí)才轉(zhuǎn)為蓄電池經(jīng)逆變器供電，其效率在92%以上。應(yīng)為只有停電時(shí)才工作，主機(jī)使用壽命相對(duì)較長(zhǎng)，一般為1520年。UPS的特點(diǎn)是不間斷電源，且具有穩(wěn)壓穩(wěn)頻輸出功能，由于長(zhǎng)期開(kāi)機(jī)運(yùn)行無(wú)功功耗較高，電能利用率不高，一般為80%90%，且因此壽命相對(duì)較短，一般為58年，并且造價(jià)、運(yùn)行環(huán)境要求較高。與發(fā)電機(jī)組相比：EPS應(yīng)急電源啟動(dòng)速度遠(yuǎn)高于發(fā)電機(jī)組，供電質(zhì)量穩(wěn)定高效，并且維護(hù)簡(jiǎn)單，可無(wú)人值守，而發(fā)電機(jī)組電壓不穩(wěn)，效率低還需專人值守。在成本上EPS只需一次性投入而發(fā)電機(jī)組的輔助設(shè)施造價(jià)高，運(yùn)行成本高，還需要專用機(jī)房，占地面積較大。EPS電源不足于發(fā)電機(jī)組的就是EPS供電時(shí)間取決于蓄電池的容量，一般為30120分鐘，發(fā)電機(jī)組則能長(zhǎng)期持續(xù)供電。與自帶蓄電池?zé)粝啾龋篍PS應(yīng)急電源只需初次投資，避免了重復(fù)投資，免維護(hù)，并且壽命較長(zhǎng)。而自帶蓄電池?zé)粜枰ㄆ谥貜?fù)投資，需要人工定期逐個(gè)充放電，一般壽命為一年左右。二、研究的基本內(nèi)容，擬解決的主要問(wèn)題 研究的基本內(nèi)容查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，掌握逆變式EPS的發(fā)展現(xiàn)狀、基本用途、工作原理，按照所選的參數(shù)設(shè)計(jì)逆變式EPS應(yīng)急電源主體電路，需要考慮到應(yīng)急電源的使用范圍，具體為照明型還是動(dòng)力型，能承受的最大負(fù)載為多少等。設(shè)計(jì)控制蓄電池充放電的電路，包括整流電路、逆變電路，具體去實(shí)現(xiàn)對(duì)電路中晶閘管、IGBT的控制電路，以達(dá)到穩(wěn)定控制充放電的目的，其中逆變電路的控制也直接影響到應(yīng)急電源的供電質(zhì)量。設(shè)計(jì)狀態(tài)切換控制電路，當(dāng)市電或備用市電正常工作時(shí)，EPS處于睡眠狀態(tài)，當(dāng)市電或備用市電出現(xiàn)故障時(shí)，檢測(cè)電路發(fā)現(xiàn)沒(méi)有正常供電時(shí)，啟動(dòng)EPS應(yīng)急電源。設(shè)計(jì)顯示模塊，能夠檢測(cè)并顯示EPS應(yīng)急電源中蓄電池的狀態(tài)及工作情況。在每次設(shè)計(jì)完電路后要通過(guò)仿真確定設(shè)計(jì)的可行性，并不斷加以改進(jìn)，使設(shè)計(jì)不斷完善，趨于想達(dá)到的作用。圖1 整體結(jié)構(gòu)框圖 需要解決的問(wèn)題有（1）將常用電源轉(zhuǎn)化為充電電源所需的整流電路和DC/DC變換器的設(shè)計(jì)。（2）將蓄電池電能轉(zhuǎn)化為應(yīng)急供電電能的單相SPWM逆變器及，SPWM逆變器的控制電路。EPS的應(yīng)急供電質(zhì)量、逆變效率電壓負(fù)載適應(yīng)性等多項(xiàng)指標(biāo)都決定于逆變器的品質(zhì)，同時(shí)，逆變器的可靠性也是影響EPS整機(jī)可靠性的關(guān)鍵之一。（3）蓄電池的充放電裝置及控制電路，需要根據(jù)所選擇的蓄電池的充電方式來(lái)選擇對(duì)電路控制，蓄電池的充電要分成4個(gè)步驟，分別為涓流充電狀態(tài)、大電流充電狀態(tài)、過(guò)充電狀態(tài)和浮充電。（4）應(yīng)急電源狀態(tài)切換電路設(shè)計(jì)，保證在市電供應(yīng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)EPS能穩(wěn)定啟動(dòng)。（5）EPS應(yīng)急電源電池及工作狀態(tài)檢測(cè)電路，實(shí)時(shí)反映出蓄電池電量、充電狀態(tài)及應(yīng)急電源的工作情況。（6）學(xué)習(xí)使用PSPICE進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，了解設(shè)計(jì)的可行性并加以改進(jìn)。三、研究步驟、方法及措施 研究步驟（1）確立選題：查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，了解選題相關(guān)理論，發(fā)展現(xiàn)狀并確定題目。（2）初期工作：翻閱課題相關(guān)書(shū)籍、文獻(xiàn)資料，學(xué)習(xí)理論知識(shí)并簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)一些初步方案，形成大致框架。（3）中期工作：對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行完善，使用仿真軟件模擬設(shè)計(jì)，將模塊化的設(shè)計(jì)具體細(xì)化出來(lái)。（4）后期工作：對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行最后的修改，使用軟件仿真后可行，做出總結(jié)報(bào)告。 研究方法主要使用文獻(xiàn)法，模擬法，案例研究法及實(shí)驗(yàn)法。四、研究工作進(jìn)度 （1）14周 確定所選課題，閱讀相關(guān)文獻(xiàn)資料并確立初步設(shè)計(jì)方案，在第四周前完成開(kāi)題報(bào)告、文獻(xiàn)綜述，進(jìn)行開(kāi)題考核。（2）59周 完善設(shè)計(jì)方案，翻譯外文資料并撰寫(xiě)論文初稿。（3）1015周 在完成中期考核后完成畢業(yè)設(shè)計(jì)撰寫(xiě)論文，修改格式、打印論文。（4）1617周 做出最后的修改，進(jìn)行論文答辯。五、主要參考文獻(xiàn) [1] 王兆安，劉進(jìn)軍. 電力電子技術(shù). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009[2] 陳志清. 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SPWM在三相應(yīng)急電源系統(tǒng)中的應(yīng)用研，2007[16] 殷明星，謝勇. 移相全橋DC/DC變換器智能控制方法研究，2011附錄2 附錄2文獻(xiàn)綜述一、課題國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀EPS應(yīng)急電源是電源行業(yè)中的一種新型電源產(chǎn)品，分照明和動(dòng)力兩種，廣泛應(yīng)用于建筑電氣、工業(yè)電氣等設(shè)備用電源設(shè)計(jì)中。由于其具有性能可靠、管理方便、安全環(huán)保、使用壽命長(zhǎng)、設(shè)計(jì)靈活多樣等優(yōu)勢(shì)，因而在建筑電氣的消防負(fù)載供電設(shè)計(jì)中迅速取代了傳統(tǒng)的掛壁式應(yīng)急燈、發(fā)電機(jī)組及雙路市電供電的雙電源切換裝置。另外，動(dòng)力型EPS也廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)的節(jié)能技術(shù)改造中，在國(guó)家大力倡導(dǎo)節(jié)能工業(yè)生產(chǎn)的國(guó)策下，動(dòng)力型EPS在工業(yè)中的應(yīng)用也定會(huì)大放異彩。CPS概念（具有優(yōu)化供電模式的UPS，即EPS的雌型）于1990年從國(guó)外引入中國(guó)，剛開(kāi)始廣州、深圳等地有企業(yè)仿制單相5kW以下小型機(jī)，主要用于賓館、大型酒店樓宇的應(yīng)急照明。隨著EPS在國(guó)內(nèi)應(yīng)急照明方面應(yīng)用慢慢推行及三相型EPS的引進(jìn)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，EPS在消防應(yīng)用中的管理方便性、高效性、環(huán)保性等優(yōu)勢(shì)顯得十分突出，得到了國(guó)內(nèi)消防行業(yè)、建筑電氣設(shè)計(jì)行業(yè)的大力提倡與推廣。EPS電源是一種在UPS電源基礎(chǔ)上衍生出來(lái)的電源產(chǎn)品，但由于其應(yīng)用領(lǐng)域及行業(yè)與UPS有所不同，針對(duì)的負(fù)載特征也完全不同。EPS的具體設(shè)計(jì)要求和特點(diǎn)與UPS電源差異較大，絕對(duì)不是UPS的簡(jiǎn)單化翻版改裝品。EPS僅具有持續(xù)供電功能，一般對(duì)逆變切換時(shí)間要求不是很高、具有持續(xù)供電功能，具有內(nèi)部配電的多路輸出，且對(duì)各路輸出及單個(gè)蓄電池具有監(jiān)控、檢測(cè)功能日常為市電供電或不供電，當(dāng)市電停止時(shí)才轉(zhuǎn)為逆變供電，電能利用率高。EPS應(yīng)急電源具有以下幾點(diǎn)技術(shù)優(yōu)勢(shì)：①安全可靠：以成熟的免維護(hù)密封蓄電池儲(chǔ)能及半導(dǎo)體靜止逆變器進(jìn)行電能轉(zhuǎn)換，整體為固定靜態(tài)結(jié)構(gòu)；采用成熟的電子技術(shù)的電力電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、免維護(hù)蓄電池技術(shù)等。②自動(dòng)化、智能化：采用信息電子技術(shù)的豐碩成果使EPS電源的數(shù)字化、信息化、自動(dòng)化、智能化程度大大提高；容易與信息系統(tǒng)接口，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急供電系統(tǒng)的自動(dòng)化、信息化監(jiān)控和管理。③高速度、高效率：可迅速啟動(dòng)的節(jié)能運(yùn)行模式，市電正常時(shí)可直供市電，市電異常時(shí)立即轉(zhuǎn)為應(yīng)急供電，速度快、效率高。而UPS僅有一路輸出，一般有三大功能：①穩(wěn)壓穩(wěn)頻輸出；②切換時(shí)間要求極高的不間斷供電；③凈化市電。UPS日常著重整流/逆變的電能雙變換電路供電，在逆變器故障或超載時(shí)才轉(zhuǎn)化為旁路供電，電能利用率不高，一般為80%90%，適應(yīng)IT負(fù)載。不過(guò)在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家，其輸/供電方式先進(jìn)、電網(wǎng)建設(shè)及管理制度比較完善，為了節(jié)能，部分UPS的使用場(chǎng)所已被逆變切換時(shí)間極短的EPS取代。 二、研究主要成果 隨著時(shí)代的不斷進(jìn)步，社會(huì)發(fā)展越來(lái)越信息化、現(xiàn)代化，消防意識(shí)越來(lái)越被人們所重視，人們的生活也越來(lái)越依賴于電，突然斷電必然會(huì)給人你們?cè)斐梢欢〒p失，EPS作為近年新出現(xiàn)的應(yīng)急電源，以其特有的優(yōu)越性和環(huán)保性越來(lái)越多的被人們認(rèn)識(shí)和采用。和其他幾種應(yīng)急方式來(lái)比較，如UPS、發(fā)電機(jī)組、自帶蓄電池?zé)舻?，EPS都具有一定優(yōu)越性。