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科普贴:电源+电池即应急电源?

2017-08-09 作者:陈华丽 来源:阿拉丁照明网 浏览量: 网友评论: 0
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摘要: 近年安全意识的提升使用户更为关注应急照明的应用,未来市场容量可观,而应急电源作为应急照明的核心,发挥着关键性的作用。但目前用户对于应急电源并不了解,不就是一个电源配个电池吗?并非如此,两者表面上似乎相差无几,但应急电源内部的技术比驱动电源高得多,它具有管理电源、驱动的功能,起到上下衔接的作用。

  LED行业步入成熟阶段,通用照明技术已透明化,进入规模化及质量管控的竞争。此外的照明市场趋向细分化,UV LED、红外LED、植物照明、汽车照明、智能照明等高毛利的蓝海市场成为企业拓疆的热门之选,其中亦有部分企业专注于专业性强且体量小、竞争企业较少的市场,如移动照明、应急照明、体育照明等领域。

  近年安全意识的提升使用户更为关注应急照明的应用,未来市场容量可观,而应急电源作为应急照明的核心,发挥着关键性的作用。但目前用户对于应急电源并不了解,不就是一个电源配个电池吗?并非如此,两者表面上似乎相差无几,但应急电源内部的技术比驱动电源高得多,它具有管理电源、驱动的功能,起到上下衔接的作用。

  应急电源的性能要求

  应急电源的特殊性在于它属于一个隐性的产品,大部分时间处于非工作状态。与普通电源不同的是,应急电源带有应急功能,在紧急情况下可启动备用电池照明。

  它的基本工作原理是,日常直接由市电供电,用AC/DC驱动控制电路转换提供低压直流电源,主要为正常检修时LED灯具供电,以及给系统自带的备用电池充电;在发生故障时或者市电停电时,应急备用电池驱动应急灯,并为用电设备供电。

  正是由于它的特殊性及重要性,用户对于应急电源的要求远高于普通电源,且对其断电时它的开启响应速度、应急照明持续时间、电池容量、转换效率等方面性能,都提出了更高要求。

  在启动/转换时间方面,根据实际工程及有关规范的规定有所不同:备用照明、疏散照明的转换时间不应大于5s;安全照明的转换时间不应大于0.5s。尤其是金卤灯,对于转换速度的要求非常高,如在工矿照明、收银台、舞台等场所的应用。据了解,国内首家专注于应急电源的企业英朗光电已经将转换速度提高到0.01秒,肉眼几乎看不出转换的瞬间。

  在转换效率方面,电池的利用率,即电池的能量转换到输出应急灯供电的能量损失比,越高越好,因为在转换过程中电路会有损失,如果转换效率低,则需要配备更大的电池,耗能增加,但同样功率下若电池更小,则更加节能,成本也会更低。

  在转换电压方面,一般情况下国内是132-187V,即电源降低到132V就一定要启动应急照明,若超过187V则一定要切回到主电状态,欧洲也是差不多在此范围。美国市场则非宽电压,而是一般控制在80-85V,这样认证较易通过,也符号用户需求。

  在应急照明时间方面,一般平面疏散区域,竖向疏散区域,人员密集流动疏散区域及地下疏散区域应急照明最少持续供电30min;航空疏散场所,避难疏散区域应急照明最少持续供电60min;消防工作区域,如消防控制室、配电室、水泵房等应急照明最少持续供电180min。而应急照明时间主要与电池相关,目前总的来说国内一般是大于等于90分钟,国外如欧洲一般是3个小时。

  在应急照明亮度方面,主要与蓄电池的输出功率相关。通过电源控制输出功率,较为通用的方案是在技术上采用恒功率输出进行控制。恒流方案可能还需要考虑灯珠的电流和电压,这样偏差相对较大。一般情况下,欧洲市场最低是5W,除非个别情况客户对某些场合的应急照明灯具亮度有要求,则需要按照具体情况提供相应方案。

  在电池的充放电方面,国内以前的标准是:镍铬电池充电时间需小于24小时,充电电流(过充电流)不能大于0.05C,过放电压是80%。现在后备电池包括锂电、镍铬、镍氢电池三种,可根据客户需求选择蓄电池的材料。如需小体积,则只能选择锂电池,在同样体积容量下它比镍氢电池大两三倍。虽然此前锂电池的成本较高,但这两年随着电动车的发展,企业涌入锂电池行业,它的成本随之大幅降低,利于在应急照明中的普及应用。

  另外,针对线性产品的应急电源需要进行脉冲电流设计,因为线性IC设计有一个周期检测,如果电源不进行脉冲电流设计,则产品的体积将会变大,成本也相应增加。目前已经有一些企业在应急照明上已经采用成本低、体积小的线性方案进行生产。

  除了在性能方面的多项高要求,还有更为重要的一点是,应急照明属于消防安全类产品,任何零部件都需要严格按照安规要求设计,符合安规认证的要求,且可靠性达到标准以上。但目前国内市场在应急电源方面并没有具体的标准,且市场流通产品鱼目混珠,而且在国内市场,政府的需求比技术硬件更为重要。国外市场较为严谨,需要电源与产品一同通过UL认证。

  目前应急照明已经被广泛应用于厂房、工矿、化工厂、商场、加油站、舞台等对产品性能、可靠性要求相当高的场所,并且具有地域性要求,即产品的温度适应性强,但在高寒的区域,国内很多企业的应急电源性能达不到要求。

  现阶段应急电源的技术壁垒基本已被打破,未来更多是产品可靠性、性能优化水平以及专利的较量。拥有更强专业性、技术创新能力的企业将在这一片小体量市场拥有统领江山的绝对优势。


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