車載專用逆變電源產(chǎn)品應(yīng)用方案

1、荷蘭VICTRON車載多功能逆變電源/充電器產(chǎn)品應(yīng)用方案1、 普通UPS與VICTRON車載逆變電源/充電器應(yīng)用區(qū)別隨著我國各種功能車輛及游艇事業(yè)的蓬勃發(fā)展。越來越多的各種通信設(shè)備、日常電器、精密儀器被應(yīng)用其中。但也由此帶來一些必然的問題：在移動應(yīng)用的過程中如何保證其正常工作不受影響呢？首先要解決的就是電力問題。沒有穩(wěn)定的電力供應(yīng)系統(tǒng)，所有車載設(shè)備的應(yīng)用及使用壽命都將受到極大的影響。當(dāng)前一般的解決方案是配置一套優(yōu)良的UPS不間斷電源系統(tǒng)，可是普通的UPS系統(tǒng)由于其針對的是普通商用或工業(yè)用途，其性能、特點(diǎn)都無法滿足目前移動電源的需求的。首先是負(fù)載兼容性問題。普通的UPS只能帶電腦、服務(wù)器及其他商

2、用容性設(shè)備類型的負(fù)載。而在車船等移動應(yīng)用領(lǐng)域中，較為常見負(fù)載通常是整流開關(guān)類或感性負(fù)載。如通信設(shè)備中的雷達(dá)導(dǎo)航儀、調(diào)頻器、電臺、信號收發(fā)設(shè)備等。為了使工作環(huán)境更為舒適，一些車船上還配備了空調(diào)、冰箱、加熱器、洗衣機(jī)等日用電器。如果采用普通型UPS來承擔(dān)這些負(fù)載，將會使UPS故障率增高數(shù)倍甚至根本無法帶載，現(xiàn)在普遍采用放大UPS的容量來解決 ，但帶來設(shè)備體積、重量大等缺點(diǎn)。普通型UPS其電氣設(shè)計理念是以強(qiáng)調(diào)不間斷為重點(diǎn)。對于普通型UPS來說，應(yīng)用環(huán)境基本上是辦公室或機(jī)房，UPS是在線逆變工作，效率低。市電中斷只是偶然性事件，而不是每天至少都會發(fā)生一到兩次的必然情況。所以在其充電、逆變電路的設(shè)計上并

3、沒有考慮到如車載、船舶應(yīng)用中需如此頻繁地充電還要在較短時間內(nèi)將較大容量的電池組充滿，并長時間工作在電池逆變模式下的這種應(yīng)用情況。因此普通型UPS充電電路都較為簡單，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(yīng)車船應(yīng)用的工作特點(diǎn)。并且普通型UPS其直流電壓一船都為24V、36Vdc、48V或96Vdc，較大容量的為192V。而車載的動力設(shè)備通常為12V/24Vdc或48Vdc(尤其是通信車、船)。普通型UPS在直流系統(tǒng)上也無法很好地與車船上的動力設(shè)備匹配。一般需要長時間在外工作的車、船都會配備車載發(fā)電機(jī)。普通型的UPS整流充電與逆變輸出是同時進(jìn)行

4、的。也就是說發(fā)電機(jī)要同時承擔(dān)負(fù)載與充電所需的電力。這樣，在UPS的配比上發(fā)電機(jī)功率至少要比UPS大1.53倍。隨著國際燃料價格的提高，加大發(fā)電機(jī)的功率無疑也就加大了后期的使用及維護(hù)成本。并且普通型UPS與發(fā)電機(jī)之間并無任何通訊。電池充滿后，還需要專人來關(guān)掉發(fā)電機(jī)以節(jié)約燃料。同樣，當(dāng)電池低壓時也需要有人來啟動發(fā)電機(jī)為其充電。一般車、船上都是以少數(shù)技術(shù)人員為主，工作的過程中還要分神注意電力系統(tǒng)的情況，浪費(fèi)了寶貴的時間及精力。普通工頻UPS輸入功率因數(shù)一般為0.70.8左右，大大地浪費(fèi)了發(fā)電機(jī)有限的動力資源。若采用普通高頻UPS雖然可以提高輸入功率因數(shù)，但其抗沖擊能力則大打折扣，而VICTRON車載

5、逆變電源/充電器的輸入功率因數(shù)為1，與發(fā)電機(jī)的配比為1，這樣發(fā)電機(jī)的容量也可以減少。另外兩個方面是使用性與安裝方面的問題。UPS的并聯(lián)冗余或并聯(lián)擴(kuò)容方案在中大功率UPS應(yīng)用中已被廣泛采用。然而，一般應(yīng)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(kuò)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(jī)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。目前有些廠家在普通UPS的基礎(chǔ)上做了一些改動，便稱其為車載UPS。但從上述的幾個主要應(yīng)用方面（負(fù)載兼容性、充、放電性能、發(fā)電機(jī)匹配）的情況看，與普通型UPS并沒有

6、太大改善。從以上分析可得出，普通UPS與VICTRON車載逆變電源/充電器的主要技術(shù)區(qū)別如下：1、 VICTRON車載逆變電源/充電器能適應(yīng)各類容性、感性和混合負(fù)載，如照明、電腦、微波爐、打印機(jī)、空調(diào)、電動工具等，啟動功率大：特別適合如冰箱、壓縮機(jī)、電動工具等負(fù)載，傳統(tǒng)UPS技術(shù)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(jīng)常會遇到電池不足的情形，而VICTRON車載逆變電源/充電器充電電流大，電池組備用時間長，12V/3KVA的型號充電電流達(dá)120A，能

7、迅速充滿蓄電池。3、 自適應(yīng)4階段充電特性：bulk-absorption-float-storage，Phoenix充電器采用微處理器控制的自適應(yīng)電池管理系統(tǒng)，可以預(yù)先設(shè)置適合不同種類型的蓄電池。自適應(yīng)特性會根據(jù)電池使用狀態(tài)來優(yōu)化充電過程，而普通UPS充電特性簡單，VICTRON車載逆變電源/充電器的充電特性能延長電池壽命。4、 與發(fā)電機(jī)的配合，VICTRON車載逆變電源/充電器的輸入功率因數(shù)為1，與發(fā)電機(jī)的配比為1，相比UPS，發(fā)電機(jī)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

8、，而VICTRON車載逆變電源/充電器體積小、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(yīng)用的工頻UPS其重量達(dá)到60多KG。6、 VICTRON車載逆變電源/充電器運(yùn)行效率高，達(dá)95%，運(yùn)行安靜，而普通UPS只能達(dá)到85% ，且噪音較大7、 VICTRON車載逆變電源/充電器同樣具備不間斷AC電力（UPS功能）：電網(wǎng)中斷，逆變器啟動供應(yīng)負(fù)載電力，由于切換很快（10MS）不影響設(shè)備運(yùn)行。8、 VICTRON車載逆變電源/充電器通過歐洲車載電子產(chǎn)品電子兼容和安全標(biāo)準(zhǔn)95/54/EC荷蘭VICTRON能源公司正是針對車載、船用的實

9、際應(yīng)用推出了PHOENIX MULTIPLUS系列車載/船舶專用電源。2、 VICTRON車載逆變電源/充電器使用配置方案我們來考慮一實際應(yīng)用，負(fù)載5KW，5KW發(fā)電機(jī)，如何選用車載電源？方案A：首先，我們來推薦選用荷蘭VICTRON車載逆變電源/充電器的方案，由于該產(chǎn)品最大單臺功率3KVA，但該產(chǎn)品可以5臺并聯(lián)使用，最大輸出達(dá)15KW，對于該應(yīng)用我們選用24V/3000/70A型號產(chǎn)品兩臺并聯(lián)，電池組電壓24V，連續(xù)輸出功率5KW，啟動峰值功率達(dá)10KW，充電電流最大140A，在發(fā)電機(jī)和逆變電源同時工作的條件下，連續(xù)輸出最大功率9KW（電池放電狀態(tài)下）?？驁DA：VICTRON多功能逆變電源/

10、充電器24/3000/70兩臺并聯(lián)運(yùn)行發(fā)電機(jī)5KWATS負(fù)載5KW市電蓄電池組24V/600AH方案B：框圖B：市電/發(fā)電機(jī)負(fù)載2.6KW發(fā)電機(jī)5KWATS市電VICTRON多功能逆變電源/充電器24/3000/70一臺逆變器負(fù)載2.4KW不間斷供電蓄電池組24V/300AH方案C：如果備用時間要求長，單獨(dú)使用電池組容量過大，可考慮配合車上直流發(fā)電機(jī)在汽車運(yùn)行同時對電池充電。框圖B：市電/發(fā)電機(jī)負(fù)載2.6KW發(fā)電機(jī)5KWATS市電VICTRON多功能逆變電源/充電器24/3000/70一臺逆變器負(fù)載2.4KW不間斷供電汽車發(fā)電機(jī)Cyrix 400/24電池分離器汽車啟動蓄電池蓄電池組24V/2

11、00AH配置方案：當(dāng)汽車運(yùn)行時，汽車發(fā)電機(jī)對汽車啟動電池充電，充滿后，可對逆變器的備用電池組進(jìn)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 400/24電池分離器的作用是可以保證啟動電池不對負(fù)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 400/24產(chǎn)品。3電腦、冰箱等負(fù)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10KVA（考慮負(fù)載的沖擊，可能要更大），則發(fā)電機(jī)按2倍的配比要20KW的發(fā)電機(jī)，而負(fù)載只有5KW，這樣發(fā)電機(jī)的運(yùn)行效率很低，影響發(fā)電機(jī)的壽命和使用成本。3、 VICTRON車載逆變電源/充電器系統(tǒng)

12、集成應(yīng)用方案電力控制功能（Powercontrol性能）:對有限的電網(wǎng)或發(fā)電機(jī)提供最大的輸出，在首先滿足負(fù)載電力需求的前提下，對電池進(jìn)行充電:在岸電輸入限制為16A的情形下（可用遠(yuǎn)程面板設(shè)定），在首先滿足負(fù)載輸出電流13A下，剩余電力對電池充電，當(dāng)負(fù)載降低時，充電電流增大。電力輔助功能（PowerAssist性能）:提高電網(wǎng)和發(fā)電機(jī)的電力供應(yīng)，MultiPlus型號領(lǐng)先的性能，當(dāng)電網(wǎng)電力不足時，可以從電池 逆變電力提供額外的負(fù)載電力（并網(wǎng)功能）。在岸電輸入限制為16A的情形下（可用遠(yuǎn)程面板設(shè)定），當(dāng)負(fù)載電流加大到21A時，可由電池逆變提供額外的電力需求。負(fù)載需求6.5KVA(30A)，適合游艇

13、長度至15米、休閑旅行車和工具車應(yīng)用負(fù)載系統(tǒng)組成照明系統(tǒng)通訊、導(dǎo)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(jī)手提電腦小充電器（手機(jī)、電動剃須）冰箱1臺PH-M 12/3000/120BMV501電池監(jiān)測儀2 X12V/200AH和 1X80AH蓄電池Multi control遠(yuǎn)程面板Alternator 12/150直流發(fā)電機(jī)DC LINK連接盒隔離變壓器POWERMAN自動切換開關(guān)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(chǎn)生交流輸出，當(dāng)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(jī)供應(yīng)負(fù)載同時對電池充電。當(dāng)負(fù)載功率下降或電池充滿后，交流發(fā)電機(jī)也將

14、被自動關(guān)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?fù)p壞或虧電，只需合上電池組合開關(guān)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(jī)接入逆變電源直流端，這樣，在汽車運(yùn)行過程中。負(fù)載所需電力是由直流發(fā)電機(jī)通過蓄電池經(jīng)逆變成220VAC來供應(yīng)。只有當(dāng)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(jī)發(fā)送啟動信號。保證負(fù)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(yuǎn)程監(jiān)控面板（尺寸：6512040mm），安裝在車內(nèi)操作面板區(qū)，隨時了解逆變電源/充電器的應(yīng)用狀

15、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（absorption）浮充階段（float）操作：控制工作狀態(tài)：開機(jī)（on）關(guān)機(jī)（off）只充電（charger only）控制輸入電流：shore current limiter (為防止市電開關(guān)電流不夠而引起跳閘或保險絲熔斷)4、 VICTRON車載逆變電源應(yīng)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?jīng)Q定采用VICTRON 1600VA/12VD

16、C車載UPS為其通信指揮車提供電源保障。 通信車主要負(fù)載為通訊設(shè)備及電腦等。負(fù)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(nèi)有限的空間則無法實現(xiàn)這一要求。后經(jīng)多方比較、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(jī)接入UPS直流端，（車載UPS會自動隔離發(fā)電機(jī)與電池組）這樣，在汽車運(yùn)行過程中。負(fù)載所需電力是由直流發(fā)電機(jī)經(jīng)UPS逆變成220VAC來供應(yīng)的。只有當(dāng)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(jī)發(fā)送啟動信號（所用電機(jī)為電啟動）。保證負(fù)載的工作不受電力影響。并且無需配備較多的

17、電池組。 另外車載UPS的充電性能也是用戶選擇的重點(diǎn)原因之一：車載UPS為最先進(jìn)的四階段式充電（普通UPS為三段式）并帶有溫度傳感器以調(diào)節(jié)充電曲線可以最有效的保證電池的使用壽命。其充電電流較大，最高可達(dá)70A，是普通UPS的十多倍。適合車載應(yīng)用中需要快充并頻繁放電的應(yīng)用需求。在直流發(fā)電機(jī)啟動時，若負(fù)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(yīng)用而設(shè)計的，所以才受到了廣大客戶的一致好評。英國BT&SKY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?yīng)用場合如：新聞采訪車，MULITPLUS車載逆變器可減少車

18、上發(fā)電機(jī)容量50%，在電力需求高峰期間，逆變器提供發(fā)電機(jī)以外的輔助電力來保證負(fù)載的電力，在負(fù)載較少時，對蓄電池充電。應(yīng)用該電源系統(tǒng)可保證MERCEDES VITO采訪車上新聞編輯設(shè)備、衛(wèi)星傳輸設(shè)備的足夠電力需求。在特種汽車應(yīng)用上，車上的電器設(shè)備越來越多，在較小的空間范圍內(nèi)，需要有更多的電力來運(yùn)行這些設(shè)備成為設(shè)計的挑戰(zhàn)，電影櫥房（FILM CUISINE）是為電影和電視人員提供現(xiàn)場的餐飲服務(wù)車，在車上安裝了冰箱、電加熱水壺、照明及廚房上的其他設(shè)備，在高峰用電時，消耗電力達(dá)10KVA，用10K發(fā)電機(jī)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（PHOENIX MULTIP

19、LUS 24/3000/70）與5K的發(fā)電機(jī)安裝在一起，在高峰用電時可輔助發(fā)電機(jī)帶動負(fù)載。高效率的使用發(fā)電機(jī)，更重要的是不用擔(dān)心電力的中斷。5、 VICTRON車載逆變電源/充電器主要技術(shù)參數(shù)PHOENIX MULTIPLUS（PH-M逆變器/充電器）系列 12V：800-5000 VA性能特點(diǎn)l 融合多種功能與一體:正弦波逆變器、自適應(yīng)充電技術(shù)的電池充電器、AC切換開關(guān)，除此以外，還有以下功能。l 不間斷AC電力（UPS功能）：電網(wǎng)中斷，逆變器啟動供應(yīng)負(fù)載電力，由于切換很快（10MS）不影響設(shè)備運(yùn)行。l 并機(jī)和三相連接性能提供無限制的功率輸出：多達(dá)6臺PH 24/3000/70系列并機(jī)提供1

20、8KVA的功率輸出，充電電流達(dá)420A。l 三相連接：除了并機(jī)功能，三臺相同型號可連為三相輸出，如6臺并聯(lián)三相輸出功率可達(dá)45KW/54KVA和1260A充電器。l Powercontrol:對有限的電網(wǎng)或發(fā)電機(jī)提供最大的輸出，在首先滿足負(fù)載電力需求的前提下，對電池進(jìn)行充電。l PowerAssist:提高電網(wǎng)和發(fā)電機(jī)的電力供應(yīng)，MultiPlus型號領(lǐng)先的性能，當(dāng)電網(wǎng)電力不足時，可以從電池逆變電力提供額外的負(fù)載電力（并網(wǎng)功能）。l 自適應(yīng)4階段充電和兩組電池充電4階段充電bulk-absorption-float-storage，第二組電池（啟動電池）用小電流充電 24V：800-5000

21、VA 48V：5000 VA技術(shù)指標(biāo)PH-M逆變器型號12V/24V/48VC12/800/35C24/800/16C12/1200/50C24/1200/25C12/1600/70C24/1600/4012/2000/8024/2000/5012/3000/12024/3000/7048/3000/35PowerControl是是是PowerAssist-是（Multiplus）是（Multiplus）是逆變器輸入電壓范圍(VDC)95-17V 19-33V 38-66V輸出230V2%/50HZ.1%25連續(xù)輸出功率（VA）8001200160020002500/3000/300025/4

22、0連續(xù)輸出功率（W）560/5001000/9001300/12001600/13002000/2500/2500最大功率16002400300040004500/6000/6000最大效率12/24/48V（%）93/9493/9493/94/9593/94/9593/94/95空載損耗12/24/48V（W）5/85/85/810/1010/10/12充電器AC輸入187-265VAC，45-55，功率因數(shù)1充電電壓14.4/28.8/57.6浮充電壓13.8/27.6/55.2儲存模式13.2/26.4/52.8充電電流（A）35/1650/2570/40/2080/50120/70/4

23、0啟動電池充電器電流A4電池溫度檢測是一般多用途繼電器開關(guān)繼電器驅(qū)動繼電器驅(qū)動是保護(hù)a,b,c,d,f,g,ha-h共同特性運(yùn)行溫度: -20-50, 相對濕度: 95%鐵箱材料、顏色鋁（蘭 RAL 5012）電池連接電池線1.5米M8230VAC接口G-ST 18i端子保護(hù)IP21重量(kg)10101018尺寸（HXWXD mm）375x214x110362x258x218標(biāo)準(zhǔn)安全EN 60335-1，EN 60335-2-29輻射EN 50081-1,EN 55014/EN61000-3-2，EN61000-3-3絕緣EN55014-2車載電子標(biāo)準(zhǔn)95/54/EC1) 115V可定制2) 60HZ可定制3) 保護(hù) a.輸出短路 b.過載 c.電池電壓過高 d. .電池電壓過低 e.電池極性檢測 f.230V逆變輸出 g.輸入電壓紋波過大 h.溫度太高4）多用途繼電器