一种模块化结构EPS应急电源制造技术

本发明专利技术公开了一种模块化结构EPS应急电源，包括电池组、充电系统、逆变系统、转换开关模块、馈线检测模块、电池巡检模块和监控装置；所述电池组包括n节单电池，充电系统包括n个充电模块，逆变系统包括n个逆变模块；交流输入同时接入到n个充电模块的输入端，每个充电模块的输出端连接到一节电池充电的输入端，每节单电池的输出端连接到一个逆变模块的输入端，n个逆变模块的输出端同时接入到转换开关模块的输入端，转换开关模块的输出端连接负载。本案提供的模块化结构EPS应急电源，采用模块化设计，可以方便实现EPS应急电源的维护，提高EPS应急电源的稳定性，解决了传统EPS应急电源失效概率大、维修不方便的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种模块化结构EPS(EmergencyPowerSupply)应急电源，属于应急电源技术。
技术介绍
随着国民经济的高速发展，城市的交通越来越严俊，为了缓解城市交通压力，目前国内一线二线城市基本都在积极建设轨道交通基础设施。为了保证地铁乘客的安全，每个车站的应急照明设备安全正常运行尤其重要，当车站市电因故障停电后，必须有EPS应急电源能正常应急为照明灯具供电，保证乘客能及时有效安全撤离车站，以免造成踩踏事故，这就要求应急电源应有较高的稳定性。避免EPS应急电源在市电故障时EPS应急电源失去其应急的作用，从而使得该应急电源丧失其应急的基本属性，更为严重的是，这将会影响人们对应急电源的信赖度，从而增加人们的恐慌心理与不安全感，这严重影响了社会的稳定。基于上述问题，
技术实现思路
专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供模块化结构EPS应急电源，以解决传统EPS应急电源失效概率大、维修不方便的问题。技术方案：为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种模块化结构EPS应急电源，包括电池组、充电系统、逆变系统、转换开关模块、馈线检测模块、电池巡检模块和监控装置；所述电池组包括n节单电池，充电系统包括n个充电模块，逆变系统包括n个逆变模块；交流输入同时接入到n个充电模块的输入端，每个充电模块的输出端连接到一节电池充电的输入端，每节单电池的输出端连接到一个逆变模块的输入端，n个逆变模块的输出端同时接入到转换开关模块的输入端，转换开关模块的输出端连接负载；串联在一条线路上的单电池、充电模块和逆变模块构成一个EPS单元；所述馈线检测模块实时巡检馈线输出状态和电池组的逆变电压，馈线检测模块将馈线的故障信号作为转换开关模块的控制信号发送给转换开关模块；所述电池巡检模块对n节单电池分别进行内阻、电压和容量的检测，根据内阻、电压和容量的阈值范围判断单电池是否出现故障；所述监控装置通过通信总线分别与充电系统、逆变系统、转换开关模块、馈线检测模块和电池巡检模块进行数据传输。本案的EPS应急电源采用模块化设计，模块内部及模块之间之间采用高频、模块化的热插拔结构进行连接，可以实现模块内部和模块之间的互为备用和在线维护；并且模块化的设计可以非常方便地进行数据备份与存储，提高系统的可靠性，也方便扩容。本案的电池组、充电系统和逆变系统总共形成了n个EPS单元，相当于现有的的一个大的EPS单元分成了并联的n个小的EPS单元；由于本案采用的是并联结构，因此，当其中的个别EPS单元发生故障时，不会影响整个系统的使用，大幅度提高了系统的可靠性。由于平时轨道交通供电可靠性很高，因此极易疏忽对电池的维护，最终导致几年后电池极板钝化，使得关键时刻不能提供电能；本案相对于现有技术增加了电池巡检模块，并将电池巡检模块作为EPS应急电源的核心组件，通过电池巡检模块及时发现故障电池并提示管理人员更换电池，提高系统的可靠性。具体的，所述监控装置通过RS485通信总线分别与充电系统、逆变系统、转换开关模块、馈线检测模块和电池巡检模块进行数据传输，监控装置将监控结果显示在监控屏幕上，监控装置通TCP/IP协议将监控数据上传到监控中心。管理人员可以通过监控中心查看每台EPS应急电源的实时运行数据，从而得知EPS应急电源的工作状态，当发现问题时，管理人员可以第一时间对故障EPS应急电源进行维护，在保证ESP应急电源稳定运行的同时减少定时巡查的工作量。具体的，所述馈线检测模块实时巡检馈线的市电电压、电池组的逆变电压和负载电流：当市电供电发生故障时，通过转换开关模块切换到电池组供电；当市电供电恢复正常时，通过转换开关模块切换回市电供电；当负载超载或短路时，通过转换开关模块切断负载同时发出故障声光报警信号。具体的，所述转换开关模块采用STS静态双路开关实现。有益效果：本专利技术提供的模块化结构EPS应急电源，采用模块化设计，可以方便实现EPS应急电源的维护，提高EPS应急电源的稳定性，解决了传统EPS应急电源失效概率大、维修不方便的问题。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作更进一步的说明。如图1所示为一种模块化结构EPS应急电源，包括电池组、充电系统、逆变系统、转换开关模块、馈线检测模块、电池巡检模块和监控装置；所述电池组包括n节单电池，充电系统包括n个充电模块，逆变系统包括n个逆变模块；交流输入同时接入到n个充电模块的输入端，每个充电模块的输出端连接到一节电池充电的输入端，每节单电池的输出端连接到一个逆变模块的输入端，n个逆变模块的输出端同时接入到转换开关模块的输入端，转换开关模块的输出端连接负载；串联在一条线路上的单电池、充电模块和逆变模块构成一个EPS单元。充电系统对电池组进行自动管理及自动护养，实时监测电池组的端电压和充电电流，自动进行电池组的均充、浮充以及定期维护性均充控制。在充电系统的工作工程中，若其中某个充电模块发生故障，则该发生故障的充电模块自动退出系统，其余充电模块正常工作；同时，各个充电模块通过RS485通信总线向监控装置上报充电数据和故障信息。在逆变系统的工作工程中，若其中某个逆变模块发生故障，则该发生故障的逆变模块自动退出系统，其余逆变模块正常工作；同时，各个逆变模块通过RS485通信总线向监控装置上报工作状态和运行数据。模块内部及模块之间之间采用高频、模块化的热插拔结构进行连接，可以实现模块内部和模块之间的互为备用和在线维护；当某个模块发生故障时，维修人员在不停机的情况下，只需简单拔下故障模块并换上正常的模块即可完成维护工作。所述电池巡检模块负责对电池组进行相关参数的在线实时监测，主要监测电池组的电压、电池组的充电电流、电池组的放电电流、电池组温度、单节电池的电压、单节电池的内阻和单节电池的剩余容量等；电池巡检模块内部设置有电池失效分析数学模型，可以进行各单节电池性能变化趋势的分析和性能的诊断，以准确分析出每节电池的运行状态。工作人员通过综合监控能及时发现故障电池，维修人员能及时更换故障电池，保证了EPS应急电源整组电池正常运行。所述馈线检测模块实时巡检馈线的市电电压、电池组的逆变电压和负载电流，当某一馈出回路出现短路时，通过馈线检测模块能及时检测出短路的馈出回路，工作人员通过综合监控能及时发现馈出回路故障的EPS应急电源，维修作人员第一时间在现场查出故障回路，解除潜在的安全隐患。同时，馈线检测模块将馈线的故障信号作为转换开关<本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模块化结构EPS应急电源，其特征在于：包括电池组、充电系统、逆变系统、转换开关模块、馈线检测模块、电池巡检模块和监控装置；所述电池组包括n节单电池，充电系统包括n个充电模块，逆变系统包括n个逆变模块；交流输入同时接入到n个充电模块的输入端，每个充电模块的输出端连接到一节电池充电的输入端，每节单电池的输出端连接到一个逆变模块的输入端，n个逆变模块的输出端同时接入到转换开关模块的输入端，转换开关模块的输出端连接负载；串联在一条线路上的单电池、充电模块和逆变模块构成一个EPS单元；所述馈线检测模块实时巡检馈线输出状态和电池组的逆变电压，馈线检测模块将馈线的故障信号作为转换开关模块的控制信号发送给转换开关模块；所述电池巡检模块对n节单电池分别进行内阻、电压和容量的检测，根据内阻、电压和容量的阈值范围判断单电池是否出现故障；所述监控装置通过通信总线分别与充电系统、逆变系统、转换开关模块、馈线检测模块和电池巡检模块进行数据传输。

【技术特征摘要】
1.一种模块化结构EPS应急电源，其特征在于：包括电池组、充电系统、逆变系
统、转换开关模块、馈线检测模块、电池巡检模块和监控装置；
所述电池组包括n节单电池，充电系统包括n个充电模块，逆变系统包括n个逆变
模块；交流输入同时接入到n个充电模块的输入端，每个充电模块的输出端连接到一节
电池充电的输入端，每节单电池的输出端连接到一个逆变模块的输入端，n个逆变模块
的输出端同时接入到转换开关模块的输入端，转换开关模块的输出端连接负载；串联在
一条线路上的单电池、充电模块和逆变模块构成一个EPS单元；
所述馈线检测模块实时巡检馈线输出状态和电池组的逆变电压，馈线检测模块将馈
线的故障信号作为转换开关模块的控制信号发送给转换开关模块；
所述电池巡检模块对n节单电池分别进行内阻、电压和容量的检测，根据内阻、电
压和容量的阈值范围判断单电池是否出现故障；
所述监控装置通过通信总线分别与充电...

【专利技术属性】
技术研发人员：檀三强，朱忠伟，季程荣，肖练，唐娉婷，姚建明，韦红根，
申请(专利权)人：江苏银佳企业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32