為使蓄電池組保持充足電的狀態并能多次反復循環使用，充電器與蓄電池組是EPS不可缺少的組合部分。因EPS通常工作于后備狀態，不需在線運行，市電正常時，EPS通過切換開關直接向負載供市電，并由充電器對蓄電池充電。按GB17945-2000的要求EPS的循環充電時間不大于24h，充電器的額定輸出電流值一般為C/20。因此充電器的額定輸出功率一般為EPS額定功率的10%～25%。當后備時間需延長側充電器功率也相應增大，可以在規定的時間內完成蓄電池的再充電。

 

EPS中的充電器一般采用智能恒流恒壓二階段充電方式或恒壓限流的充電方式。充電器的好壞對蓄電池的容量及使用壽命影響較大，應保證最大充電電流不超過所配用蓄電池的允許值，浮充電壓滿足配用蓄電池的推薦值，如具備溫度補償特性則更佳，避免快速充電。當然也有高端的采用其他充電方式，如定時自動進行循環充電方式、自動均充-浮充控制等，但在控制上略為復雜。市電正常時，EPS中的充電器通常還需要為控制系統供電。充電器應具備高可靠性和良好的自保護功能，應能適應較寬的輸入交流電壓范圍，以保證在各種惡劣供電環境中正常充電并為EPS的控制系統供電。因充電器功率較小，且多數時間內工作于輕載狀態，其交流輸入功率因數和諧波含量等指標并不十分重要。EPS中的充電器通常采用高頻開關電源技術實現，也有部分大功率的EPS采用了晶閘管相控整流型充電器。

 

現介紹一種EPS專用的主回路休眠式短路保護智能型全自動充電器（已有專利）。目前許多充電器主回路短路保護都是截止型短路保護，重要場所特別是消防應急電源（EPS）不允許使用這類截止型短路保護的充電器。它一般均由電流檢測電路、整形電路及觸發封鎖電路組成，這種短路保護有以下缺點：主回路必須先形成短路電流才會被檢測到，然后再封鎖主回路功率器件，這樣主回路功率器件肯定已受到短路電流的沖擊，對功率器件會帶來一定的疲勞損傷，并會有累積效應產生。另外截止型短路保護電路在撤消短路后必須做人工復位才會從新起動充電器恢復工作，這是GB17945-2000消防應急電源對充電器最忌諱的。

 

本技術針對消防應急電源（EPS）及其它通用型后備應急電源而研制，主要是集光電隔離技術為一體的充電器輸出回路短路阻抗檢測電路。它的有益效果是在短路瞬間主回路功率器件并未形成短路電流就已被封鎖關閉了，故功率器件不會受短路電流的沖擊損傷，非常有利于功率器件的保護，同時又省去傳統的人工復位。它是一種真正意義上的短路保護。

 

（2） 蓄電池

 

蓄電池是EPS應急供電時的能量來源，是影響EPS可靠性的關鍵部件。目前EPS幾乎均采用免維護閥控鉛酸蓄電池，該電池技術成熟，價格較低，使用、維護簡單，成為UPS和EPS的首選。關于免維護閥控鉛酸蓄電池的特點與應用在本行業中已眾所周知的，在此僅就其在EPS中應用時的幾個特殊問題作一討論。

 

(A) 多個電池串并聯運行問題

 

在EPS中一般采用額定電壓12V的蓄電池串聯達到所需的額定直流電壓，在較大功率EPS系統中，為達到所需電池總容量，往往需要多組電池并聯，例如110kva的EPS，90min標準配置需要4組110Ah蓄電池并聯。而蓄電池制造商一般不推薦太多組（例如6組以上）電池并聯使用，原因據稱是容易導致環流和充放電不均衡。而大功率EPS又必須要將多組電池進行串并聯使用，為此對于品牌、規格、型號相同的蓄電池串并聯做了大量的試驗、分析及觀察，采取如下方案是行之有效的。在正常運行情況下可要求供應商對電池內阻作必要的選配（控制在2-3%）。然后就從工藝上采取必要的均流措施：a.確保每節電池的聯線的長度和規格都完全一樣；b.確保每組電池組與EPS主機的聯線的長度和規格都完全一樣。它是利用導線的固有電阻充當大電流充放電時的均流電阻，從而達到各組電池組之間的自動平衡。并聯運行的主要問題應當是各電池組間的電流難于控制，為此如何選配導線的規格，長度是很有講究的。另外采用功率二極管進行各組電池的隔離匯流，并采用多個充電器分別充電。這樣的系統將更為可靠性和安全。同時，在各電池組并聯前，應先確認它們均處于充滿狀態。但這將使成本增加很多。不管采取任何措施，不同品牌或型號的蓄電池并聯自然是不可取的。

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