CN106451751B - 一种可对锂电池智能控制的eps电源系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可对锂电池智能控制的EPS电源系统，包括EPS主机和锂电池系统柜，EPS主机包括整流电路、逆变电路、EPS输出端口和EPS主控模块，所述锂电池系统柜包括锂电池充电机、锂电池组和锂电池管理模块，锂电池控制模块控制锂电池组和EPS主机之间的通断。所述可对锂电池智能控制的EPS电源系统设置所述锂电池控制模块，既保证向负载不间断供电，又有效避免锂电池充电机和EPS主机的充电结构发生冲突而对锂电池充电机或EPS主机造成损坏，提高供电稳定性和可靠性。

Description

一种可对锂电池智能控制的EPS电源系统

技术领域

本发明涉及EPS电源领域，尤其涉及一种可对锂电池智能控制的EPS电源系统。

背景技术

EPS电源(应急电源)广泛适用于市电中断时各类特别重要负荷的交流应急供电，如各类重要计算机系统的供电；各类建筑的工作供电和消防供电；医院安全供电；交通系统高速公路、隧道、地铁、轻轨、民用机场的供电；电力系统的供电；各类不能断电的生产、实验设备的供电。锂电池因其适用范围宽广、能量密度高、循环性能好，安全可靠等性能特点，在EPS电源领域得到广泛应用。但由于EPS电源自身的充电功能不符和锂电池的充电参数要求，例如EPS电源的输入电压为380V，而其所对应的锂电池组电压工作范围一般为192.5～252V以及420～554V两种。因此，常常使用专用的锂电池充电机，对锂电池组进行充电。但锂电池充电机和EPS电源自身的充电功能又存在冲突，若在锂电池组充电时没有把锂电池组和EPS电源有效隔离，容易对锂电池充电机或EPS电源造成损坏。

发明内容

本发明的目的在于提出一种既保证向负载不间断供电，又有效地将锂电池组和EPS电源有效隔离的可对锂电池智能控制的EPS电源系统。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种可对锂电池智能控制的EPS电源系统，包括EPS主机和锂电池系统柜，所述EPS主机包括整流电路、逆变电路、EPS输出端口和EPS主控模块，所述锂电池系统柜包括锂电池充电机、锂电池组和锂电池管理模块，电网输入端的一路依次经整流电路、逆变电路与EPS输出端口电连接，电网输入端的另一路经过锂电池充电机与锂电池组电连接；

所述EPS主机还包括锂电池控制模块，所述锂电池组通过锂电池控制模块与逆变电路电连接；

所述锂电池管理模块用于控制锂电池充电机的通断和监测锂电池组的运行情况，并将向EPS主控模块发送有关锂电池组运行情况的反馈信号；

所述EPS主控模块根据反馈信号控制锂电池控制模块的运行方式；

所述锂电池控制模块控制锂电池组和EPS主机之间的通断。

优选地，所述锂电池控制模块包括二极管D1、D2、晶闸管SCR1、继电器KA1、接触器KM1和电阻R1，所述二极管D1的正极和锂电池组输出端电连接，所述二极管D1的负极和晶闸管SCR1的正极电连接，所述晶闸管SCR1的负极和逆变电路的输入端电连接，所述接触器KM1的开关和晶闸管SCR1并联，所述电阻R1的一端和二极管D1的负极电连接，所述电阻R1的另一端和二极管D2的正极电连接，所述二极管D2的负极和继电器KA1的开关的一端电连接，所述继电器KA1的开关的另一端和晶闸管SCR1的负极电连接。

优选地，EPS主控模块、锂电池充电机和锂电池组均与所述锂电池管理模块电连接，所述锂电池管理模块用于控制锂电池充电机的通断和监测锂电池组的运行情况，并将向EPS主控模块发送有关锂电池组运行情况的反馈信号；

所述EPS主控模块包括电源控制电路、EPS控制电路和反馈信号接收电路，所述反馈信号接收电路、电源控制电路均与EPS控制电路电连接，

反馈信号接收电路将接收的反馈信号传送至EPS控制电路，所述EPS控制电路根据反馈信号控制锂电池控制模块的运行方式，所述电源控制电路包括晶闸管SCR1触发信号发送器CN1，晶闸管SCR1触发信号发送器CN1向晶闸管SCR1发送触发信号。

优选地，所述锂电池控制模块还包括继电器KA2和非自锁按钮SB，所述继电器KA2的开关和继电器KA1的开关并联；

所述电源控制电路还包括开机控制器CN2和主控板直流工作电源CN3，所述主控板直流工作电源CN3为EPS主控模块供电，所述开机控制器CN2控制主控板直流工作电源CN3的通断；

所述非自锁按钮SB为双刀结构，所述非自锁按钮SB的一组触点和继电器KA1的开关并联，所述非自锁按钮SB的一组触点和开机控制器电连接。

优选地，所述锂电池管理模块包括反馈信号发送电路，所述反馈信号发送电路包括反馈信号触发开关J1、J2、J3，所述反馈信号触发开关J1、J2、J3相互独立地设置于锂电池管理模块的输出端和反馈信号接收电路的输入端之间。

优选地，所述EPS主控模块还包括接触器控制电路，所述接触器控制电路和EPS控制电路电连接，所述接触器控制电路包括单刀双掷开关CN4、CN5、CN6，所述单刀双掷开关CN4、CN5、CN6由EPS控制电路控制；

所述接触器KM1的线圈的一端和单刀双掷开关CN4的输入端电连接，所述继电器KA1的线圈的一端和单刀双掷开关CN5的输入端电连接，所述继电器KA2的线圈的一端和单刀双掷开关CN6的输入端电连接，所述接触器KM1的线圈的另一端、继电器KA1的线圈的另一端、继电器KA2的线圈的另一端均与主控板直流工作电源CN3的正极电连接，所述单刀双掷开关CN4的第一输出端、单刀双掷开关CN5的第一输出端、单刀双掷开关CN6的第一输出端均与主控板直流工作电源CN3的负极电连接；

非工作状态时，单刀双掷开关CN4、CN5、CN6的输入端和第二输出端连通，即接触器KM1、继电器KA1和继电器KA2均处于断开状态。

优选地，所述整流电路包括晶闸管SCR2、SCR3、SCR4、SCR5、SCR6、SCR7，所晶闸管SCR2、SCR3、SCR4、SCR5、SCR6、SCR7构成三相桥式整流电路；

所述逆变电路包括A相逆变器Q1、B相逆变器Q2和C相逆变器Q3，所述A相逆变器Q1、B相逆变器Q2和C相逆变器Q3相互并联地与整流电路的输出端电连接。

优选地，所述EPS主控模块包括逆变驱动器CN7、CN8、CN9，所述逆变驱动器CN7驱动A相逆变器Q1，所述逆变驱动器CN8驱动B相逆变器Q2，所述逆变驱动器CN9驱动C相逆变器Q3；

所述EPS主控模块通过逆变驱动器CN7、CN8、CN9对逆变电路进行SPWM调制。

优选地，所述EPS主机还包括主机市电输入端口、输入联动开关S1、S3、输出联动开关S2、静态切换电路和变压器，所述输入联动开关S1的一端和主机市电输入端口电连接，所述输入联动开关S1的另一端和整流电路的输入端电连接；

所述锂电池组的输出端和锂电池控制模块的输入端通过输入联动开关S3电连接，所述输出联动开关S2的一端和EPS输出端口电连接；

所述变压器设置于逆变电路和静态切换电路之间，所述静态切换电路包括双向晶闸管VT1、VT2、VT3、VT4、VT5、VT6，所述双向晶闸管VT1、VT2的一端通过输出联动开关S2和EPS输出端口的R2相端电连接，所述双向晶闸管VT1的另一端通过输入联动开关S1和主机市电输入端口的R相端电连接，所述双向晶闸管VT2的另一端和变压器的A相输出端电连接；

所述双向晶闸管VT3、VT4的一端通过输出联动开关S2和EPS输出端口的S2相端电连接，所述双向晶闸管VT3的另一端通过输入联动开关S1和主机市电输入端口的S相端电连接，所述双向晶闸管VT4的另一端和变压器的B相输出端电连接；

所述双向晶闸管VT5、VT6的一端通过输出联动开关S2和EPS输出端口的T2相端电连接，所述双向晶闸管VT5的另一端通过输入联动开关S1和主机市电输入端口的T相端电连接，所述双向晶闸管VT6的另一端和变压器的C相输出端电连接。

所述可对锂电池智能控制的EPS电源系统设置所述锂电池控制模块，控制锂电池组和EPS主机之间的通断，实现EPS主机在市电正常运行过程中与锂电池组有效隔离，而在市电异常时EPS主机和锂电池组快速建立连接，由锂电池组向负载供电，既保证向负载不间断供电，又有效避免锂电池充电机和EPS主机的充电结构发生冲突而对锂电池充电机或EPS主机造成损坏，提高供电稳定性和可靠性。

附图说明

附图对本发明做进一步说明，但附图中的内容不构成对本发明的任何限制。

图1是本发明其中一个实施例的EPS电源系统模块关系示意图；

图2是本发明其中一个实施例的EPS电源系统整体电路图；

图3是本发明其中一个实施例的EPS主控模块电路放大图；

图4是本发明其中一个实施例的EPS主机和锂电池系统柜连接电路放大图；

图5是本发明其中一个实施例的锂电池系统柜具体电路放大图；

图6是本发明其中一个实施例的电源控制电路放大图；

图7是本发明其中一个实施例的反馈信号发送电路图；

图8是本发明其中一个实施例的接触器控制电路图；

图9是本发明其中一个实施例的整流电路和逆变电路放大图；

图10是本发明其中一个实施例的逆变电路控制原理图。

其中：EPS主机1；锂电池系统柜2；整流电路11；逆变电路12；EPS主控模块13；锂电池控制模块14；锂电池充电机21；锂电池组22；锂电池管理模块23；二极管D1、D2；晶闸管SCR1、SCR2、SCR3、SCR4、SCR5、SCR6、SCR7；继电器KA1、KA2；接触器KM1；非自锁按钮SB；电阻R1；电源控制电路131；EPS控制电路133；接触器控制电路132；反馈信号接收电路134；开机控制器CN2；主控板直流工作电源CN3；反馈信号触发开关J1、J2、J3；单刀双掷开关CN4、CN5、CN6；A相逆变器Q1；B相逆变器Q2；C相逆变器Q3；逆变驱动器CN7、CN8、CN9；主机市电输入端口111；输入联动开关S1、S3；输出联动开关S2；静态切换电路114；变压器115；EPS输出端口116；双向晶闸管VT1、VT2、VT3、VT4、VT5、VT6。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本实施例的可对锂电池智能控制的EPS电源系统，如图1、图2所示，包括EPS主机1和锂电池系统柜2，所述EPS主机1包括整流电路11、逆变电路12、EPS输出端口116和EPS主控模块13，所述锂电池系统柜2包括锂电池充电机21、锂电池组22和锂电池管理模块23，电网输入端的一路依次经整流电路11、逆变电路12与EPS输出端口116电连接，电网输入端的另一路经过锂电池充电机21与锂电池组22电连接；

所述EPS主机1还包括锂电池控制模块14，所述锂电池组22通过锂电池控制模块14与逆变电路12电连接；

所述锂电池管理模块23用于控制锂电池充电机21的通断和监测锂电池组22的运行情况，并将向EPS主控模块13发送有关锂电池组22运行情况的反馈信号；所述EPS主控模块13根据反馈信号控制锂电池控制模块14的运行方式；所述锂电池控制模块14控制锂电池组22和EPS主机1之间的通断。

所述可对锂电池智能控制的EPS电源系统设置EPS主机1和锂电池系统柜2，所述锂电池系统柜2设置锂电池充电机21，所述锂电池充电机21独立对锂电池组22进行充电；而且为避免锂电池充电机21和EPS主机1的充电结构发生冲突，设置所述锂电池控制模块14，控制锂电池组22和EPS主机1之间的通断，实现EPS主机1在市电正常运行过程中与锂电池组22有效隔离，而在市电异常时EPS主机1和锂电池组22快速建立连接，由锂电池组22向负载供电。所述可对锂电池智能控制的EPS电源系统设置所述锂电池控制模块14，既保证向负载不间断供电，又有效避免锂电池充电机21和EPS主机1的充电结构发生冲突而对锂电池充电机21或EPS主机1造成损坏，提高供电稳定性和可靠性。

优选地，所述锂电池控制模块14包括二极管D1、D2、晶闸管SCR1、继电器KA1、接触器KM1和电阻R1，如图1、图5所示，所述二极管D1的正极和锂电池组22输出端电连接，所述二极管D1的负极和晶闸管SCR1的正极电连接，所述晶闸管SCR1的负极和逆变电路12的输入端电连接，所述接触器KM1的开关和晶闸管SCR1并联，所述电阻R1的一端和二极管D1的负极电连接，所述电阻R1的另一端和二极管D2的正极电连接，所述二极管D2的负极和继电器KA1的开关的一端电连接，所述继电器KA1的开关的另一端和晶闸管SCR1的负极电连接。

优选地，EPS主控模块13、锂电池充电机21和锂电池组22均与所述锂电池管理模块23电连接，如图1、图2所示，所述锂电池管理模块23用于控制锂电池充电机21的通断和监测锂电池组22的运行情况，并将向EPS主控模块13发送有关锂电池组22运行情况的反馈信号；

如图3所示，所述EPS主控模块13包括电源控制电路131、EPS控制电路133和反馈信号接收电路134，所述反馈信号接收电路134、电源控制电路131均与EPS控制电路133电连接，

反馈信号接收电路134将接收的反馈信号传送至EPS控制电路133，所述EPS控制电路133根据反馈信号控制锂电池控制模块14的运行方式，所述电源控制电路131包括晶闸管SCR1触发信号发送器CN1，如图6所示，晶闸管SCR1触发信号发送器CN1向晶闸管SCR1发送触发信号。

所述锂电池管理模块23用于控制锂电池充电机21给锂电池组22的充电量，并且监测锂电池组22的运行情况：可准确估测锂电池组22的荷电状态，实时采集锂电池组22中的每块锂电池的端电压和温度，防止锂电池出现过充电和过放电，延长锂电池组22的使用寿命，能有效保持锂电池组22运行的可靠性和高效性。同时，所述锂电池管理模块23向EPS主控模块13发送有关锂电池组22运行情况的反馈信号，所述反馈信号包括电池放电信号、电池充电信号和电池故障信号等；所述EPS主控模块13根据反馈信号来控制锂电池控制模块14的晶闸管SCR1、继电器KA1、接触器KM1和继电器KA2的通断，具体工作原理如下：

市电正常时，由电网经旁路向负载直接提供交流电，同时电网输入端的一路依次经整流电路11、逆变电路12与EPS输出端口116电连接，市电经过整流和逆变处理后为负载进行热备份待机供电；电网输入端的另一路经过锂电池充电机21与锂电池组22电连接，所述锂电池充电机21给锂电池组22充电。在这过程中，所述锂电池管理模块23向EPS主控模块13发送电池充电信号，所述锂电池控制模块14的晶闸管SCR1、继电器KA1、接触器KM1、继电器KA2和非自锁按钮SB均始终处于断开状态，从而使锂电池组22和EPS主机1有效隔离，避免锂电池充电机21和EPS主机1的充电结构发生冲突而对锂电池充电机21或EPS主机1造成损坏。

市电异常时，所述锂电池管理模块23向EPS主控模块13发送电池放电信号，所述EPS主控模块13触发锂电池控制模块14的晶闸管SCR1以使其导通，此时锂电池控制模块14的继电器KA1、接触器KM1、继电器KA2和非自锁按钮SB仍处于断开状态，从而所述锂电池组22的直流电依次通过二极管D1、晶闸管SCR1和逆变电路12向负载供电，确保在市电异常时锂电池组22可快速向EPS主机供电，继而为负载不间断供电。

市电恢复或锂电池组22发生故障时，所述锂电池管理模块23向EPS主控模块13发送电池故障信号，所述EPS主控模块13先关闭逆变电路12，然后驱动继电器KA1闭合，以使锂电池组22和逆变电路12的电压差降低；待锂电池组22和逆变电路12之间的电压基本保持平衡时，EPS主控模块13驱动接触器KM1闭合和撤出给晶闸管SCR1的触发信号，使得晶闸管SCR1的两端电压一致，流过晶闸管SCR1的电流降至可导通电流值以下，晶闸管SCR1可靠地关断；最后，EPS主控模块13断开接触器KM1和继电器KA1，从而使锂电池组22和EPS主机2有效隔离，锂电池组22有效退出供电状态。

优选地，所述锂电池控制模块14还包括继电器KA2和非自锁按钮SB，如图1、图5所示，所述继电器KA2的开关和继电器KA1的开关并联；

所述电源控制电路131还包括开机控制器CN2和主控板直流工作电源CN3，如图6所示，所述主控板直流工作电源CN3为EPS主控模块13供电，所述开机控制器CN2控制主控板直流工作电源CN3的通断；

所述非自锁按钮SB为双刀结构，所述非自锁按钮SB的一组触点和继电器KA1的开关并联，所述非自锁按钮SB的一组触点和开机控制器电连接。

所述锂电池控制模块14还设置所述继电器KA2和非自锁按钮SB，用于在无市电情况下对锂电池组22进行冷启动：

首先，手动按下非自锁按钮SB，由于所述非自锁按钮SB为双刀结构，所述非自锁按钮SB的一组触点和继电器KA1的开关并联，所述非自锁按钮SB的一组触点和开机控制器电连接，所以此时开机控制器控制主控板直流工作电源CN3启动，所述EPS主控模块13开机运行；

然后，所述EPS主控模块13驱动继电器KA2闭合，从而锂电池组22的直流电依次通过二极管D1、电阻R1、二极管D2、继电器KA2和逆变电路12向负载供电，这样可防止锂电池组22启动瞬间带来的尖峰电流对逆变电路12造成冲击损坏，实现锂电池组22的冷启动；

当锂电池组22和逆变电路12的电压差达到一定值时，EPS主控模块13触发晶闸管SCR1导通，同时EPS主控模块13关闭继电器KA2，所述锂电池组22的直流电依次通过二极管D1、晶闸管SCR1和逆变电路12向负载供电，从而实现锂电池组22和EPS主机1的无缝对接，保证负载的安全稳定运行。

优选地，所述锂电池管理模块23包括反馈信号发送电路，所述反馈信号发送电路包括反馈信号触发开关J1、J2、J3，如图1、图2、图7所示，所述反馈信号触发开关J1、J2、J3相互独立地设置于锂电池管理模块23的输出端和反馈信号接收电路134的输入端之间。所述锂电池管理模块23设置反馈信号发送电路，当锂电池管理模块23检测到锂电池组22处于充电状态时，所述反馈信号触发开关J1闭合，所述锂电池管理模块23向EPS主控模块13发送电池充电信号；当锂电池管理模块23检测到市电异常时，所述反馈信号触发开关J2闭合，所述锂电池管理模块23向EPS主控模块13发送电池放电信号；当锂电池管理模块23检测到市电恢复或锂电池组22发生故障时，所述反馈信号触发开关J3闭合，所述锂电池管理模块23向EPS主控模块13发送电池故障信号。反馈信号发送电路的反馈信号触发开关J1、J2、J3相互独立，例如可将反馈信号触发开关J1、J2、J3相互并联地设置于锂电池管理模块23的输出端和反馈信号接收电路134的输入端之间，有效防止反馈信号的误发、漏发或重发。

优选地，所述EPS主控模块13还包括接触器控制电路132，如图2、图3、图8所示，所述接触器控制电路132和EPS控制电路133电连接，所述接触器控制电路132包括单刀双掷开关CN4、CN5、CN6，所述单刀双掷开关CN4、CN5、CN6由EPS控制电路133控制；

所述接触器KM1的线圈的一端和单刀双掷开关CN4的输入端电连接，所述继电器KA1的线圈的一端和单刀双掷开关CN5的输入端电连接，所述继电器KA2的线圈的一端和单刀双掷开关CN6的输入端电连接，所述接触器KM1的线圈的另一端、继电器KA1的线圈的另一端、继电器KA2的线圈的另一端均与主控板直流工作电源CN3的正极电连接，所述单刀双掷开关CN4的第一输出端、单刀双掷开关CN5的第一输出端、单刀双掷开关CN6的第一输出端均与主控板直流工作电源CN3的负极电连接；

非工作状态时，单刀双掷开关CN4、CN5、CN6的输入端和第二输出端连通，即接触器KM1、继电器KA1和继电器KA2均处于断开状态。

所述EPS主控模块13设置所述接触器控制电路132，用于控制继电器KA1、KA2和接触器KM1的通断，并由所述EPS控制电路133控制所述单刀双掷开关CN4、CN5、CN6。当EPS控制电路133驱动所述单刀双掷开关CN4的输入端和第一输出端连通时，所述接触器KM1的线圈得电，使接触器KM1的开关瞬间闭合；当EPS控制电路133驱动所述单刀双掷开关CN5的输入端和第一输出端连通时，所述继电器KA1的线圈得电，使继电器KA1的开关瞬间闭合；当EPS控制电路133驱动所述单刀双掷开关CN6的输入端和第一输出端连通时，所述继电器KA2的线圈得电，使继电器KA2的开关瞬间闭合。所述接触器控制电路132通过单刀双掷开关CN4、CN5、CN6分别控制继电器KA1、KA2和接触器KM1的通断，响应瞬速，操作稳定准确。

优选地，如图2、图4、图9所示，所述整流电路11包括晶闸管SCR2、SCR3、SCR4、SCR5、SCR6、SCR7，所晶闸管SCR2、SCR3、SCR4、SCR5、SCR6、SCR7构成三相桥式整流电路；所述逆变电路12包括A相逆变器Q1、B相逆变器Q2和C相逆变器Q3，所述A相逆变器Q1、B相逆变器Q2和C相逆变器Q3相互并联地与整流电路11的输出端电连接。

所晶闸管SCR2、SCR3、SCR4、SCR5、SCR6、SCR7构成三相桥式整流电路，将三相交流电转换成直流电，完成对市电的整流滤波处理。所述A相逆变器Q1、B相逆变器Q2和C相逆变器Q3相互并联地与整流电路11的输出端电连接，将整流后的直流电或锂电池组22的直流电转换为交流电，逆变后交流电为正弦波形，无杂波，从而为负载提供优质电源。所述A相逆变器Q1、B相逆变器Q2和C相逆变器Q3均为由四个IGBT管构成的单相逆变电路。

优选地，如图2、图3、图10所示，所述EPS主控模块13包括逆变驱动器CN7、CN8、CN9，所述逆变驱动器CN7驱动A相逆变器Q1，所述逆变驱动器CN8驱动B相逆变器Q2，所述逆变驱动器CN9驱动C相逆变器Q3；所述EPS主控模块13通过逆变驱动器CN7、CN8、CN9对逆变电路12进行SPWM调制。所述EPS主控模块13通过逆变驱动器CN7、CN8、CN9分别驱动A相逆变器Q1、B相逆变器Q2和C相逆变器Q3，并对A相逆变器Q1、B相逆变器Q2和C相逆变器Q3进行SPWM调制(正弦脉冲宽度调制)，通过控制A相逆变器Q1、B相逆变器Q2和C相逆变器Q3的通断时间，即可调节输出电量的电压或频率，实现减小启动瞬间带来的尖峰电流，对负载起到保护作用。

优选地，如图2所示，所述EPS主机1还包括主机市电输入端口111、输入联动开关S1、S3、输出联动开关S2、静态切换电路114和变压器115，所述输入联动开关S1的一端和主机市电输入端口111电连接，所述输入联动开关S1的另一端和整流电路11的输入端电连接；

所述锂电池组22的输出端和锂电池控制模块14的输入端通过输入联动开关S3电连接，所述输出联动开关S2的一端和EPS输出端口116电连接；

如图9所示，所述变压器115设置于逆变电路12和静态切换电路114之间，所述静态切换电路114包括双向晶闸管VT1、VT2、VT3、VT4、VT5、VT6，所述双向晶闸管VT1、VT2的一端通过输出联动开关S2和EPS输出端口116的R2相端电连接，所述双向晶闸管VT1的另一端通过输入联动开关S1和主机市电输入端口111的R相端电连接，所述双向晶闸管VT2的另一端和变压器的A相输出端电连接；

所述双向晶闸管VT3、VT4的一端通过输出联动开关S2和EPS输出端口116的S2相端电连接，所述双向晶闸管VT3的另一端通过输入联动开关S1和主机市电输入端口111的S相端电连接，所述双向晶闸管VT4的另一端和变压器的B相输出端电连接；

所述双向晶闸管VT5、VT6的一端通过输出联动开关S2和EPS输出端口116的T2相端电连接，所述双向晶闸管VT5的另一端通过输入联动开关S1和主机市电输入端口111的T相端电连接，所述双向晶闸管VT6的另一端和变压器的C相输出端电连接。

所述EPS主机1通过闭合输入联动开关S1接入市电，闭合输出联动开关S2向负载供电，闭合输入联动开关S3接入锂电池组22。所述EPS主机1设置所述静态切换电路114，为单电源负载提供双母线供电：在市电异常且逆变电路12正常时，驱动双向晶闸管VT2、VT4、VT6，关断双向晶闸管VT1、VT3、VT5，由逆变电路12向负载供电；在市电恢复时，驱动双向晶闸管VT1、VT3、VT5，关断双向晶闸管VT2、VT4、VT6，市电由旁路向负载供电。所述静态切换电路114可实现市电部分和逆变部分两路电源的不断电转换，保证为负载不间断供电，提高供电可靠性和稳定性。

本实施例的可对锂电池智能控制的EPS电源系统具有以下有益效果：1.设置所述锂电池控制模块14，控制锂电池组22和EPS主机1之间的通断，既保证向负载不间断供电，又有效避免锂电池充电机21和EPS主机1的充电结构发生冲突而对锂电池充电机21或EPS主机1造成损坏；2.所述锂电池控制模块14还设置所述继电器KA2和非自锁按钮SB，用于在无市电情况下对锂电池组22进行冷启动，实现锂电池组22和EPS主机1的无缝对接，保证负载的安全稳定运行；3.所述接触器控制电路132通过单刀双掷开关CN4、CN5、CN6分别控制继电器KA1、KA2和接触器KM1的通断，响应瞬速，操作稳定准确。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种可对锂电池智能控制的EPS电源系统，包括EPS主机和锂电池系统柜，所述EPS主机包括整流电路、逆变电路、EPS输出端口和EPS主控模块，所述锂电池系统柜包括锂电池充电机、锂电池组和锂电池管理模块，电网输入端的一路依次经整流电路、逆变电路与EPS输出端口电连接，电网输入端的另一路经过锂电池充电机与锂电池组电连接，其特征在于：

所述EPS主机还包括锂电池控制模块，所述锂电池组通过锂电池控制模块与逆变电路电连接；

所述锂电池管理模块用于控制锂电池充电机的通断和监测锂电池组的运行情况，并将向EPS主控模块发送有关锂电池组运行情况的反馈信号；

所述EPS主控模块根据反馈信号控制锂电池控制模块的运行方式；

所述锂电池控制模块控制锂电池组和EPS主机之间的通断；

所述锂电池控制模块包括二极管D1、D2、晶闸管SCR1、继电器KA1、接触器KM1和电阻R1，所述二极管D1的正极和锂电池组输出端电连接，所述二极管D1的负极和晶闸管SCR1的正极电连接，所述晶闸管SCR1的负极和逆变电路的输入端电连接，所述接触器KM1的开关和晶闸管SCR1并联，所述电阻R1的一端和二极管D1的负极电连接，所述电阻R1的另一端和二极管D2的正极电连接，所述二极管D2的负极和继电器KA1的开关的一端电连接，所述继电器KA1的开关的另一端和晶闸管SCR1的负极电连接；

市电恢复或锂电池组发生故障时，所述锂电池管理模块向EPS主控模块发送电池故障信号，所述EPS主控模块先关闭逆变电路，然后驱动继电器KA1闭合，以使锂电池组和逆变电路的电压差降低；待锂电池组和逆变电路之间的电压保持平衡时，EPS主控模块驱动接触器KM1闭合和撤出给晶闸管SCR1的触发信号，使得晶闸管SCR1的两端电压一致，流过晶闸管SCR1的电流降至可导通电流值以下，晶闸管SCR1可靠地关断；最后，EPS主控模块断开接触器KM1和继电器KA1，使锂电池组和EPS主机隔离，锂电池组退出供电状态。

2.根据权利要求1所述的可对锂电池智能控制的EPS电源系统，其特征在于：EPS主控模块、锂电池充电机和锂电池组均与所述锂电池管理模块电连接，所述锂电池管理模块用于控制锂电池充电机的通断和监测锂电池组的运行情况，并将向EPS主控模块发送有关锂电池组运行情况的反馈信号；

所述EPS主控模块包括电源控制电路、EPS控制电路和反馈信号接收电路，所述反馈信号接收电路、电源控制电路均与EPS控制电路电连接；

反馈信号接收电路将接收的反馈信号传送至EPS控制电路，所述EPS控制电路根据反馈信号控制锂电池控制模块的运行方式，所述电源控制电路包括晶闸管SCR1触发信号发送器CN1，晶闸管SCR1触发信号发送器CN1向晶闸管SCR1发送触发信号。

3.根据权利要求2所述的可对锂电池智能控制的EPS电源系统，其特征在于：所述锂电池控制模块还包括继电器KA2和非自锁按钮SB，所述继电器KA2的开关和继电器KA1的开关并联；

所述电源控制电路还包括开机控制器CN2和主控板直流工作电源CN3，所述主控板直流工作电源CN3为EPS主控模块供电，所述开机控制器CN2控制主控板直流工作电源CN3的通断；

所述非自锁按钮SB为双刀结构，所述非自锁按钮SB的一组触点和继电器KA1的开关并联，所述非自锁按钮SB的一组触点和开机控制器电连接。

4.根据权利要求2所述的可对锂电池智能控制的EPS电源系统，其特征在于：所述锂电池管理模块包括反馈信号发送电路，所述反馈信号发送电路包括反馈信号触发开关J1、J2、J3，所述反馈信号触发开关J1、J2、J3相互独立地设置于锂电池管理模块的输出端和反馈信号接收电路的输入端之间。

5.根据权利要求3所述的可对锂电池智能控制的EPS电源系统，其特征在于：所述EPS主控模块还包括接触器控制电路，所述接触器控制电路和EPS控制电路电连接，所述接触器控制电路包括单刀双掷开关CN4、CN5、CN6，所述单刀双掷开关CN4、CN5、CN6由EPS控制电路控制；

所述接触器KM1的线圈的一端和单刀双掷开关CN4的输入端电连接，所述继电器KA1的线圈的一端和单刀双掷开关CN5的输入端电连接，所述继电器KA2的线圈的一端和单刀双掷开关CN6的输入端电连接，所述接触器KM1的线圈的另一端、继电器KA1的线圈的另一端、继电器KA2的线圈的另一端均与主控板直流工作电源CN3的正极电连接，所述单刀双掷开关CN4的第一输出端、单刀双掷开关CN5的第一输出端、单刀双掷开关CN6的第一输出端均与主控板直流工作电源CN3的负极电连接；

非工作状态时，单刀双掷开关CN4、CN5、CN6的输入端和第二输出端连通，即接触器KM1、继电器KA1和继电器KA2均处于断开状态。

6.根据权利要求1所述的可对锂电池智能控制的EPS电源系统，其特征在于：所述整流电路包括晶闸管SCR2、SCR3、SCR4、SCR5、SCR6、SCR7，所述晶闸管SCR2、SCR3、SCR4、SCR5、SCR6、SCR7构成三相桥式整流电路；

所述逆变电路包括A相逆变器Q1、B相逆变器Q2和C相逆变器Q3，所述A相逆变器Q1、B相逆变器Q2和C相逆变器Q3相互并联地与整流电路的输出端电连接。

7.根据权利要求6所述的可对锂电池智能控制的EPS电源系统，其特征在于：所述EPS主控模块包括逆变驱动器CN7、CN8、CN9，所述逆变驱动器CN7驱动A相逆变器Q1，所述逆变驱动器CN8驱动B相逆变器Q2，所述逆变驱动器CN9驱动C相逆变器Q3；

所述EPS主控模块通过逆变驱动器CN7、CN8、CN9对逆变电路进行SPWM调制。

8.根据权利要求1所述的可对锂电池智能控制的EPS电源系统，其特征在于：所述EPS主机还包括主机市电输入端口、输入联动开关S1、S3、输出联动开关S2、静态切换电路和变压器，所述输入联动开关S1的一端和主机市电输入端口电连接，所述输入联动开关S1的另一端和整流电路的输入端电连接；

所述锂电池组的输出端和锂电池控制模块的输入端通过输入联动开关S3电连接，所述输出联动开关S2的一端和EPS输出端口电连接；

所述变压器设置于逆变电路和静态切换电路之间，所述静态切换电路包括双向晶闸管VT1、VT2、VT3、VT4、VT5、VT6，所述双向晶闸管VT1、VT2的一端通过输出联动开关S2和EPS输出端口的R2相端电连接，所述双向晶闸管VT1的另一端通过输入联动开关S1和主机市电输入端口的R相端电连接，所述双向晶闸管VT2的另一端和变压器的A相输出端电连接；

所述双向晶闸管VT3、VT4的一端通过输出联动开关S2和EPS输出端口的S2相端电连接，所述双向晶闸管VT3的另一端通过输入联动开关S1和主机市电输入端口的S相端电连接，所述双向晶闸管VT4的另一端和变压器的B相输出端电连接；

所述双向晶闸管VT5、VT6的一端通过输出联动开关S2和EPS输出端口的T2相端电连接，所述双向晶闸管VT5的另一端通过输入联动开关S1和主机市电输入端口的T相端电连接，所述双向晶闸管VT6的另一端和变压器的C相输出端电连接。