車載專用逆變電源解決方案與UPS應用對比.doc

1、車載電源的應用-車載專用逆變器與UPS電源的對比1、 傳統(tǒng)UPS電源在車載上的應用：1、與載體電路兼容性的問題： 當前汽車自發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率都比較大,如果不加以利用是非?？上У?例如:我在為用戶提供方案時遇到一輛奔馳面包車，其自身直流發(fā)電機的輸出為（額定14V220A=3080VA）車輛自身所有負載包括大燈、空調全開需要90安電流。而車輛在白天使用時是不需要開大燈的。能夠利用的電力大約為2000VA左右。 如果使用UPS作為電源:大多數UPS的直流輸入一般為48VDC 96VDC 192VDC很難將汽車的電力利用起來2、 帶載范圍的問題： UPS的設計更多的是針對電腦、服務器一類的容性負載.

2、不適合為感性和混合型負載供電 而在特種車輛上安裝的負載比較復雜,包括通訊、導航設備，電腦，還有為了讓工作人員的工作環(huán)境更舒適,還要裝備空調、電熱壺等家電。3、 使用性與安裝方面的問題： UPS的并聯(lián)冗余或并聯(lián)擴容方案在中大功率UPS應用中已被廣泛采用。然而，一般應用在車船的UPS都是小功率的,普通小功率UPS又無法并聯(lián)。這樣，其可靠性、擴容性就受到了制約.車船上的空間比較有限。而普通型UPS一般體積較大、重量較重.外型一般有兩種: 塔式或機架式。但無論那一種都需落地或擺放在臺面上，占一定的安裝位置。4、 故障率的問題:UPS適合安裝在機房辦公室這些固定場所，不具有抗震性，在車載上應用會增加UP

3、S的故障率。UPS不適合帶感性和混合性負載，這些負載會增加UPS的故障率.UPS在車載上的應用故障率比在機房中安裝的UPS故障率高大約30%。很多用戶在UPS的保修期過后會選擇換個新的UPS，因為維修的成本太高不值得修，同時還降低了車輛的出勤率，換個UPS會更合算。5、 充電問題： UPS的設計以不間斷為主，而且在商業(yè)、工業(yè)場所很少停電所以在其充電電路的設計上并沒有考慮到車載應用中需要頻繁地充電,還要在較短時間內將較大容量的電池組充滿，通常充電電流也不會太大（如3KVA充電電流一般為3-6A)。這樣就使得普通型UPS根本無法適應車船應用的工作特點. 2、 車載專用逆變器的應用（以荷蘭VICTR

4、ON逆變器為例） 1、逆變器的直流輸入為12V48V：可以充分利用載體的自發(fā)電.將后備蓄電池的安裝數量降到最低,節(jié)省車內寶貴的空間，而且低電壓更安全。 2、專業(yè)的移動電源：有很好地抗震性、負載適應性（適合各種容性、感性、混合型負載） 3、安裝：體積小、重量輕，可平放、側放、壁掛安裝?？刹C冗余、可三相連接 4、充電速度快：以12V3000VA逆變充電一體機為例：充電電流能達到120A從以上分析可得出，普通UPS與VICTRON逆變充電一體機的主要技術區(qū)別如下:1、 VICTRON逆變充電一體機能適應各類容性、感性和混合負載，如照明、電腦、微波爐、打印機、空調、電動工具等，啟動功率大：特別適合如

5、冰箱、壓縮機、電動工具等負載，傳統(tǒng)UPS技術不能提供類似性能。3KVA型號能最大輸出6KW的功率，而24V/800VA型號逆變器即可啟動一臺冰箱。2、 普通UPS的充電電流小,電池組容量受限制,不適合車載上蓄電池頻繁放電的要求,經常會遇到電池不足的情形，而VICTRON逆變充電一體機充電電流大，電池組備用時間長，12V/3KVA的型號充電電流達120A，能迅速充滿蓄電池。3、 自適應4階段充電特性：bulkabsorption-floatstorage，Phoenix充電器采用微處理器控制的自適應電池管理系統(tǒng)，可以預先設置適合不同種類型的蓄電池。自適應特性會根據電池使用狀態(tài)來優(yōu)化充電過程，而普

6、通UPS充電特性簡單，VICTRON逆變充電一體機的充電特性能延長電池壽命。4、 與發(fā)電機的配合，VICTRON逆變充電一體機的輸入功率因數為1，與發(fā)電機的配比為1，相比UPS，發(fā)電機的容量可以減少。5、 是使用性與安裝方面的問題，車船上的空間比較有限。而普通型UPS一般體積較大、重量較重.無論那一種都需落地或擺放在臺面上，占一定的安裝位置，而VICTRON逆變充電一體機體積小、重量輕，3KW只有18KG，外型尺寸362x258x218（ HXWXD mm)，可落地擺放或壁掛式，而對同樣應用的工頻UPS其重量達到60多KG。6、 VICTRON逆變充電一體機運行效率高,達95，運行安靜，而普通

7、UPS只能達到85% ,且噪音較大7、 VICTRON逆變充電一體機同樣具備不間斷AC電力（UPS功能）：電網中斷，逆變器啟動供應負載電力，由于切換很快（<10MS）不影響設備運行。8、 VICTRON逆變充電一體機通過歐洲車載電子產品電子兼容和安全標準95/54/EC 荷蘭VICTRON能源公司正是針對車載、船用的實際應用推出了PHOENIX MULTIPLUS系列車載/船舶專用電源。另外也推出了具有兩路交流電源輸入的QUATTRO系列逆變充電一體機，用戶使用將更加方便。2、VICTRON逆變充電一體機使用配置方案我們來考慮一實際應用，負載3.5KW,4。0KW發(fā)電機，其中有2KW的空

8、調負載+1。2KW的通訊負載+0。3KW的12V和24V直流負載，如何選用車載電源？方案A：選擇VICTRON具有兩路交流電源輸入的QUATTRO系列逆變充電一體機，額定容量24V3000VA/ 2500W,最大輸出功率5KW，當發(fā)電機輸入時，發(fā)電機功率和逆變器功率可以并網同時輸出,輸出最大功率值6.5KW（帶感性負載時可達9KW）。QUATTRO逆變充電一體機還具有兩路交流輸出，第一路有后備供電能力，并且切換時間很短（小于10ms），第二路沒有后備供電能力。因此，將2KW的空調負載接在輸出2上，通訊負載接在輸出1上，直流負載則直接接在后備蓄電池組上，12V的直流負載則通過VICTRON DC

9、/DC轉換模塊得以解決。這樣在車運行過程中，發(fā)電機不工作的條件下，可滿足1.5kw負載的不間斷工作;在發(fā)電機和逆變電源同時工作的條件下，則最多能提供9KW的沖擊功率。流程圖A：沒有后備供電2KW空調有后備供電1.2KW通信負載逆變器額定功率：3000VA/2500W最大輸出功率：5000W，持續(xù)3秒0.3KW直流負載200A遠程控制面板后備電池市電發(fā)電機方案B：如果備用時間要求長，單獨使用電池組容量過大，可考慮配合車上直流發(fā)電機在汽車運行同時對電池充電.把市電或發(fā)電機的輸出分為2路，其中通訊設備接在輸出1上,帶關鍵負載,另外空調一路接在輸出2上,這樣在車運行過程中，發(fā)電機不工作的條件下，可滿足

10、1.5kw負載的不間斷工作，由于汽車硅發(fā)電機提供的輸出通?？山鉀Q600800W的負載供電，這樣可以節(jié)省后備蓄電池的放電容量，從而能夠大幅度延長后備工作時間，也能夠延長后備蓄電池的使用壽命?？驁DB：VICTRON多功能逆變電源/充電器24/3000/70一臺空調負載2.0KW發(fā)電機5KW市電關鍵負載1。5KW不間斷供電汽車發(fā)電機Cyrix 200/24電池分離器汽車啟動蓄電池蓄電池組24V/200AH流程圖B:當汽車運行時，汽車發(fā)電機對汽車啟動電池充電，充滿后，可對逆變器的備用電池組進行充電，這樣蓄電池一邊放電，一邊充電,可延長電池使用時間，Cyrix 200/24電池分離器的作用是可以保證啟動

11、電池不對負載放電（否則影響汽車的發(fā)動)。荷蘭VICTRON逆變電源廠家可同時提供Cyrix 200/24產品。3電腦、冰箱等負載2PH-M逆變器（含充電器） 1蓄電池如果選用普通UPS，容量至少要8KVA（考慮負載的沖擊，可能要更大）,則發(fā)電機至少要配10KW，而負載只有3。5KW,這樣發(fā)電機的運行效率很低,影響發(fā)電機的壽命和使用成本。3、VICTRON逆變充電一體機系統(tǒng)集成方案電力控制功能(Powercontrol性能）：對有限的電網或發(fā)電機提供最大的輸出，在首先滿足負載電力需求的前提下，對電池進行充電:在岸電輸入限制為16A的情形下（可用遠程面板設定),在首先滿足負載輸出電流13A下，剩余

12、電力對電池充電，當負載降低時，充電電流增大。電力輔助功能(PowerAssist性能):提高電網和發(fā)電機的電力供應,MultiPlus型號領先的性能，當電網電力不足時，可以從電池 逆變電力提供額外的負載電力（并網功能）。在岸電輸入限制為16A的情形下（可用遠程面板設定）,當負載電流加大到21A時,可由電池逆變提供額外的電力需求.負載需求6.5KVA(30A），適合游艇長度至15米、休閑旅行車和工具車應用負載系統(tǒng)組成照明系統(tǒng)通訊、導航系統(tǒng)水加熱器微波爐電磁爐咖啡爐或水壺電視TV/DVD機手提電腦小充電器（手機、電動剃須)冰箱1臺PHM 12/3000/120BMV600電池監(jiān)測儀2 ×

13、12V/200AHMulti control遠程控制面板Alternator 12/150直流發(fā)電機DC LINK連接盒隔離變壓器POWERMAN自動切換開關這是一套智能式的車載電源供電系統(tǒng).平時可由逆變電源產生交流輸出，當用電高峰期來臨或電池虧電時時,無需人工操作，逆變器會自動啟動交流發(fā)電機供應負載同時對電池充電.當負載功率下降或電池充滿后，交流發(fā)電機也將被自動關閉。電池組合器會自動隔離汽車啟動電池與后備電池組，以防止電池供電模式下，向啟動電池取電。并且若啟動電池損壞或虧電，只需合上電池組合開關就可利用后備電池組來啟動汽車.使用VICTRON的電源組合器，將車上本身的12V直流發(fā)電機接入逆變

14、電源直流端，這樣，在汽車運行過程中.負載所需電力是由直流發(fā)電機通過蓄電池經逆變成220VAC來供應。只有當汽車停車后,才使用后備電池組的電能。一旦電池低壓，UPS逆變電源自動向發(fā)電機發(fā)送啟動信號。保證負載的工作不受電力影響.并且無需配備較多的電池組.另外系統(tǒng)可選配遠程監(jiān)控面板（尺寸：65×120×40mm）,安裝在車內操作面板區(qū)，隨時了解逆變電源/充電器的應用狀態(tài),顯示：工作狀態(tài)：逆變工作（inverter on）過載告警(overload)溫度過高（temperature）市電輸入（mains on)電池狀態(tài)：電池低壓(low battery）快充階段(bulk)均充階段

15、（absorption)浮充階段（float）操作：控制工作狀態(tài)：開機（on）關機(off）只充電（charger only）控制輸入電流：shore current limiter （為防止市電開關電流不夠而引起跳閘或保險絲熔斷)4、VICTRON車載逆變電源應用實例VICTRON車載UPS助力航天工業(yè)：中國航空航天部湖南某基地正式決定采用VICTRON 1600VA/12VDC車載UPS為其通信指揮車提供電源保障。    通信車主要負載為通訊設備及電腦等.負載功率雖不大,但如果要長時間在外工作就需要配備大量的電池組，車內有限的空間則無法實現這一要求.后經多方比

16、較、選擇,最終采用了VICTRON多功能UPS電源的解決方案.使用VICTRON的電源組合器，將車上本身的12V直流發(fā)電機接入UPS直流端，（車載UPS會自動隔離發(fā)電機與電池組)這樣，在汽車運行過程中.負載所需電力是由直流發(fā)電機經UPS逆變成220VAC來供應的.只有當汽車停車后，才使用后備電池組的電能。一旦電池低壓,UPS自動向發(fā)電機發(fā)送啟動信號（所用電機為電啟動）。保證負載的工作不受電力影響.并且無需配備較多的電池組。  另外車載UPS的充電性能也是用戶選擇的重點原因之一：車載UPS為最先進的四階段式充電(普通UPS為三段式）并帶有溫度傳感器以調節(jié)充電曲線可以最有效的保證電池的使

17、用壽命.其充電電流較大，最高可達70A，是普通UPS的十多倍。適合車載應用中需要快充并頻繁放電的應用需求。在直流發(fā)電機啟動時,若負載降低,多余的電能還將被用于充電。   正是因為VICTRON車載UPS各方面性能是針對車載的實際應用而設計的,所以才受到了廣大客戶的一致好評。英國BTSKY新聞臺選用VICTRON MULTIPLUS提供車載電力需求，對空間和重量非?？量痰膽脠龊先纾盒侣劜稍L車,MULITPLUS車載逆變器可減少車上發(fā)電機容量50，在電力需求高峰期間,逆變器提供發(fā)電機以外的輔助電力來保證負載的電力，在負載較少時,對蓄電池充電。應用該電源系統(tǒng)可保證MERCEDES VITO采訪車上新聞編輯設備、衛(wèi)星傳輸設備的足夠電力需求。在特種汽車應用上，車上的電器設備越來越多，在較小的空間范圍內，需要有更多的電力來運行這些設備成為設計的挑戰(zhàn)，電影櫥房（FILM CUISINE）是為電影和電視人員提供現場的餐飲服務車，在車上安裝了冰箱、電加熱水壺、照明及廚房上的其他設備,在高峰用電時,消耗電力達10KVA,用10K發(fā)電機來提供電力對車載要求重量和體積太大.VICTRON的多功能3K逆變電源（PHOENI