EPS电源的技术发展趋势

由于 EPS 所带负载类型的复杂性和环境的相对固定性，针对不同场合、不同负载，可将EPS 功能做得更符合现实应用要求，EPS 的技术发展主要有以下几个趋势:

1、充电用开关电源技术高频化

开关电源是开关稳压电源的简称，是利用现代电力电子技术，采用功率半导体器件作为开关，通过控制开关管开通和关断的时间比率(占空比)调整输出电压，维持输出稳定的一种电源。虽然传统应急电源的充电技术已经非常成熟，但由于它本身带有许多无法突破的问题，使其发展前途受限。高频化是电源技术发展的创新技术，高频化带来的效益是使开关电源装置空前的小型化，并使开关电源进入更广泛的领域。高频化概念的引入，给应急电源的发展带来了许多新的思路和空间。高频化对于减小体积、降低成本以及对非线性负载有更好的响应上起着重要的作用。

2、应急电源铅酸蓄电池组的管理

由于EPS 的使用环境一般较UPS 恶劣，为尽可能延长蓄电池的使用寿命，充电器应同时具备以下功能：

(1)可设定充电限流；

(2)可设定电池放电终止电压；

(3)具有自动浮充功能，充电机制应符合DIN41773标准；

(4)具有浮充电压温度补偿功能；

(5)智能电池检测功能；

(6)过放电保护(可强制应急)。

3、应急电源新型逆变技术的应用

逆变是把直流电变成交流电的过程，即DC/AC变换，完成此功能的电路称为逆变电路，实现此过程的装置叫做逆变器。逆变技术是应急电源技术的一个核心组成部分，逆变电源的发展是和电力电子器件的发展联系在一起的，器件的发展带动着逆变电源的发展。逆变电源出现于电力电子技术飞速发展的20世纪60年代，到目前为止它已经历了三个发展阶断。

第一代逆变电源的特点是采用晶闸管(SCR)作为逆变器的开关器件，称为可控硅逆变电源。SCR是一种没有自关断能力的器件，因此必须增加换流电路来强迫关断SCR, SCR的换流电路限制了逆变电源的进一步发展，主要表现在SCR逆变器的控制电路复杂，逆变电源难于实现数字化，同时SCR逆变电源的噪声大、体积大、效率低、发热严重。

第二代逆变电源的特点是采用自关断器件作为逆变器的开关器件。自20世纪70年代后期，各种自关断器件模块相继实用化，包括可关断晶闸管(GTO)、电力晶体管(GTR)、功率场效应管(MOSFET)、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)等。自关断器件在逆变器中的应用大大提高了逆变电源的性能。逆变器采用自关断器件的好处是：

(1)简化了主电路。由于自关断器件不需要换流电路，因此主电路得以简化、成本低、可靠性高。

(2)提高了性能。由于自关断器件的使用，使得开关频率得以提高，使得逆变桥输出电压中低次谐波的频率比较高，因而使输出滤波器的尺寸得以减小，使得逆变电源的动态特性及非线性负载的适应性得以提高。在控制上普遍采用带输出电压有效值或平均值反馈的PWM控制技术，所采用的控制方法具有结构简单、容易实现的优点。但也存在一些缺点：对非线性负载的适用性不强；死区时间的存在将使PWM波中含有不易滤掉的低次谐波；使输出电压出现波形畸变、动态特性不好，负载突变时输出电压调整时间长、给定电压与输出电压之间的相差受负载影响较大。

第三代逆变电源的特点采用了实时反馈控制技术，使逆变电源的性能得以提高。实时反馈控制技术是针对第二代逆变电源对非线性负载的适应性不强及动态特性不好的缺点提出来的，一般采用电压外环和电流内环相结合的双闭环控制方式，它是近几年来发展起来的新型电源控制技术，目前还在不断的完善和发展之中。数字控制技术的采用使逆变电源的性能有了质的飞跃。数字控制技术多种多样，主要包括数字PI调节器控制、无差拍控制、重复控制、数字滑变结构控制、模糊控制以及各种神经网络控制等。