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電源+電池即應急電源?

LED行業步入成熟階段,通用照明技術已透明化,進入規模化及質量管控的競爭。此外的照明市場趨向細分化,UV LED、紅外LED、植物照明、汽車照明、智能照明等高毛利的藍海市場成為企業拓疆的熱門之選,其中亦有部分企業專注於專業性強且體量小、競爭企業較少的市場,如移動照明、應急照明、體育照明等領域。

近年安全意識的提升使用戶更為關注應急照明的應用,未來市場容量可觀,而應急電源作為應急照明的核心,發揮著關鍵性的作用。但目前用戶對於應急電源並不了解,不就是一個電源配個電池嗎?並非如此,兩者表麵上似乎相差無幾,但應急電源內部的技術比驅動電源高得多,它具有管理電源、驅動的功能,起到上下銜接的作用。

  應急電源的性能要求

應急電源的特殊性在於它屬於一個隱性的產品,大部分時間處於非工作狀態。與普通電源不同的是,應急電源帶有應急功能,在緊急情況下可啟動備用電池照明。

它的基本工作原理是,日常直接由市電供電,用AC/DC驅動控製電路轉換提供低壓直流電源,主要為正常檢修時LED燈具供電,以及給係統自帶的備用電池充電;在發生故障時或者市電停電時,應急備用電池驅動應急燈,並為用電設備供電。

正是由於它的特殊性及重要性,用戶對於應急電源的要求遠高於普通電源,且對其斷電時它的開啟響應速度、應急照明持續時間、電池容量、轉換效率等方麵性能,都提出了更高要求。

在啟動/轉換時間方麵,根據實際工程及有關規範的規定有所不同:備用照明、疏散照明的轉換時間不應大於5s;安全照明的轉換時間不應大於0.5s。尤其是金鹵燈,對於轉換速度的要求非常高,如在工礦照明、收銀台、舞台等場所的應用。據了解,國內首家專注於應急電源的企業英朗光電已經將轉換速度提高到0.01秒,肉眼幾乎看不出轉換的瞬間。

在轉換效率方麵,電池的利用率,即電池的能量轉換到輸出應急燈供電的能量損失比,越高越好,因為在轉換過程中電路會有損失,如果轉換效率低,則需要配備更大的電池,耗能增加,但同樣功率下若電池更小,則更加節能,成本也會更低。

在轉換電壓方麵,一般情況下國內是132-187V,即電源降低到132V就一定要啟動應急照明,若超過187V則一定要切回到主電狀態,歐洲也是差不多在此範圍。美國市場則非寬電壓,而是一般控製在80-85V,這樣認證較易通過,也符號用戶需求。

在應急照明時間方麵,一般平麵疏散區域,豎向疏散區域,人員密集流動疏散區域及地下疏散區域應急照明最少持續供電30min;航空疏散場所,避難疏散區域應急照明最少持續供電60min;消防工作區域,如消防控製室、配電室、水泵房等應急照明最少持續供電180min。而應急照明時間主要與電池相關,目前總的來說國內一般是大於等於90分鍾,國外如歐洲一般是3個小時。

在應急照明亮度方麵,主要與蓄電池的輸出功率相關。通過電源控製輸出功率,較為通用的方案是在技術上采用恒功率輸出進行控製。恒流方案可能還需要考慮燈珠的電流和電壓,這樣偏差相對較大。一般情況下,歐洲市場最低是5W,除非個別情況客戶對某些場合的應急照明燈具亮度有要求,則需要按照具體情況提供相應方案。

在電池的充放電方麵,國內以前的標準是:鎳鉻電池充電時間需小於24小時,充電電流(過充電流)不能大於0.05C,過放電壓是80%。現在後備電池包括鋰電、鎳鉻、鎳氫電池三種,可根據客戶需求選擇蓄電池的材料。如需小體積,則隻能選擇鋰電池,在同樣體積容量下它比鎳氫電池大兩三倍。雖然此前鋰電池的成本較高,但這兩年隨著電動車的發展,企業湧入鋰電池行業,它的成本隨之大幅降低,利於在應急照明中的普及應用。

另外,針對線性產品的應急電源需要進行脈衝電流設計,因為線性IC設計有一個周期檢測,如果電源不進行脈衝電流設計,則產品的體積將會變大,成本也相應增加。目前已經有一些企業在應急照明上已經采用成本低、體積小的線性方案進行生產。

除了在性能方麵的多項高要求,還有更為重要的一點是,應急照明屬於消防安全類產品,任何零部件都需要嚴格按照安規要求設計,符合安規認證的要求,且可靠性達到標準以上。但目前國內市場在應急電源方麵並沒有具體的標準,且市場流通產品魚目混珠,而且在國內市場,政府的需求比技術硬件更為重要。國外市場較為嚴謹,需要電源與產品一同通過UL認證。

目前應急照明已經被廣泛應用於廠房、工礦、化工廠、商場、加油站、舞台等對產品性能、可靠性要求相當高的場所,並且具有地域性要求,即產品的溫度適應性強,但在高寒的區域,國內很多企業的應急電源性能達不到要求。

 

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