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应急电源知识

EPS的常规功率的设定与功率器件的冗余要求

页面功能:【字体:   关闭】   加入日期:2012-08-08    人气:

(1)EPS额定功率的常规确定模式:
EPS与负载的功率匹配比可为1∶1,但这种确定是在EPS输出功率因数和负载功率因数相当的条件下确定的(逆变照明型EPS输出功率因数一般为滞后的0.7~0.8),但实际上EPS输出功率因数和负载(功率因数)气体放电灯具一般为0.3~0.7)往往存在一定的差异,因此功率因数偏低或超出(如白炽灯为1)的灯具在没有进行功率因数补偿前, EPS还必须降功率使用,即EPS的额定功率应需远大于负载实际功率才称得上真正意义上的合适匹配(降功率匹配详细参见第56问和第58问)。因此就有:国家消防行业的标准GB17945中第5.1.22.4条规定EPS的额定输出功率应不低于负载实际功率的,以此作为额定功率在不同灯具特征条件下的常规确定模式标准。尽管如此,对于功率因数太低的灯具负载(如有些进口的特殊灯具功率因数只有0.3), EPS的120%功率冗余还是不够的。此种情况下应加大EPS与负载的功率匹配比(如果灯具功率因数为滞后0.3,则EPS与负载的功率匹配比应为3.2∶1以上)。

(2)逆变器的功率器件要求:
EPS必须具备强制起动功能。EPS被强制起动后,蓄电池不受过放电保护逆变状态下的蓄电池在后期放电时,随着直流电压的下降其放电电流是逐渐增大的后期可能达到初期放电电流的3~4倍,这对EPS逆变器的功率器件是一个很大的考验。因此,在设计上就要求EPS逆变器的功率器件必须有比同功率的UPS逆变功率器件大1~2倍的电流裕量。考虑到蓄电池(DV12V型)实际放电电压在低于DC7.5V时,其放电电压的下降是非常快的,一般在几分钟内就能耗尽终止,而性能优异的逆变变压器在超载时的温升是缓慢上升的,一般不会在瞬间烧毁(性能劣质的除外),而逆变的功率管/模块(IGBT)、熔断管等则会瞬间损坏,因此,最合理的EPS逆变功率器件额定值是:逆变变压器考虑成本差异太大的因素,其功率设计应在EPS额定功率的1.5~2倍,(且漆包线线径应比UPS的用线要粗),而逆变的功率管/模块(IGBT)的最大电流设计值需在额定放电电流的7~10倍以上,熔断管、直流母线线径等额定值需在等功率UPS类似器件的3~5倍以上。

(3)逆变功率器件的驱动器要求:
EPS的强制起动对于逆变功率器件的驱动。电路及外围的保护电路等具有特殊要求,要求其设计的驱动电流和模式在开关电流比正常运行时大3~4倍的情况下能正常工作。否则,在EPS的强制起动下会造成驱动部分失控而出现EPS逆变失败甚至逆变器件及其驱动器的同时损坏。

(4)蓄电池的要求:
与EPS配套的蓄电池必须具有很强的深度放电能力。否则EPS在执行强制起动的运行下,其蓄电池很容易被深度放电耗光电能而很难充复至实际原有容量甚至完全报废。

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