车载专用逆变电源产品应用方案 - 图文

科技，车载电源解决方案

荷兰VICTRON车载多功能逆变电源/充电器

产品应用方案

1、 普通UPS与VICTRON车载逆变电源/充电器应用区别

随着我国各种功能车辆及游艇事业的蓬勃发展。越来越多的各种通信设备、日常电器、精密仪器被应用其中。但也由此带来一些必然的问题：在移动应用的过程中如何保证其正常工作不受影响呢？首先要解决的就是电力问题。没有稳定的电力供应系统，所有车载设备的应用及使用寿命都将受到极大的影响。当前一般的解决方案是配置一套优良的UPS不间断电源系统，可是普通的UPS系统由于其针对的是普通商用或工业用途，其性能、特点都无法满足目前移动电源的需求的。

首先是负载兼容性问题。普通的UPS只能带电脑、服务器及其他商用容性设备类型的负载。而在车船等移动应用领域中，较为常见负载通常是整流开关类或感性负载。如通信设备中的雷达导航仪、调频器、电台、信号收发设备等。为了使工作环境更为舒适，一些车船上还配备了空调、冰箱、加热器、洗衣机等日用电器。如果采用普通型UPS来承担这些负载，将会使UPS故障率增高数倍甚至根本无法带载，现在普遍采用放大UPS的容量来解决 ，但带来设备体积、重量大等缺点。

普通型UPS其电气设计理念是以强调‘不间断’为重点。对于普通型UPS来说，应用环境基本上是办公室或机房，UPS是在线逆变工作，效率低。市电中断只是偶然性事件，而不是每天至少都会发生一到两次的必然情况。所以在其充电、逆变电路的设计上并没有考虑到如车载、船舶应用中需如此频繁地充电还要在较短时间内将较大容量的电池组充满，并长时间工作在电池逆变模式下的这种应用情况。因此普通型UPS充电电路都较为简单，通常充电电流也不会太大（如3KVA充电电流一般为3-6A）。这样就使得普通型UPS根本无法适应车船应用的工作特点。并且普通型UPS其直流电压一船都为24V、36Vdc、48V或96Vdc，较大容量的为192V。而车载的动力设备通常为12V/24Vdc或48Vdc(尤其是通信车、船)。普通型UPS在直流系统上也无法很好地与车船上的动力设备匹配。

一般需要长时间在外工作的车、船都会配备车载发电机。普通型的UPS整流充电与逆变输出是同时进行的。也就是说发电机要同时承担负载与充电所需的电力。这样，在UPS的配比上发电机功率至少要比UPS大1.5—3倍。随着国际燃料价格的提高，加大发电机的功率无疑也就加大了后期的使用及维护成本。并且普通型UPS与发电机之间并无任何通讯。电池充满后，还需要专人来关掉发电机以节约燃料。同样，当电池低压时也需要有人来启动发电机为其充电。一般车、船上都是以少数技术人员为主，工作的过程中还要分神注意电力系统的情况，浪费了宝贵的时间及精力。普通工频UPS输入功率因数一般为0.7—0.8左右，大大地浪费了发电机有限的动力资源。若采用普通高频UPS虽然可以提高输入功率因数，但其抗冲击能力则大打折扣，而VICTRON车载逆变电源/充电器的输入功率因数为1，与发电机的配比为1，这样发电机的容量也可以减少。

另外两个方面是使用性与安装方面的问题。UPS的并联冗余或并联扩容方案在中大功率UPS应用中已被广泛采用。然而，一般应用在车船的UPS都是小功率的，普通小功率UPS又无法并联。这样，其可靠性、扩容性就受到了制约。

车船上的空间比较有限。而普通型UPS一般体积较大、重量较重。外型一般有两种：塔式或机架式。但无论那一种都需落地或摆放在台面上，占一定的安装位置。

目前有些厂家在普通UPS的基础上做了一些改动，便称其为车载UPS。但从上述的几个主要应用方面（负载兼容性、充、放电性能、发电机匹配）的情况看，与普通型UPS并

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没有太大改善。

从以上分析可得出，普通UPS与VICTRON车载逆变电源/充电器的主要技术区别如下： 1、 VICTRON车载逆变电源/充电器能适应各类容性、感性和混合负载，如照明、电

脑、微波炉、打印机、空调、电动工具等，启动功率大：特别适合如冰箱、压缩机、电动工具等负载，传统UPS技术不能提供类似性能。3KVA型号能最大输出6KW的功率，而24V/800VA型号逆变器即可启动一台冰箱。

2、 普通UPS的充电电流小，电池组容量受限制，不适合车载上蓄电池频繁放电的

要求，经常会遇到电池不足的情形，而VICTRON车载逆变电源/充电器充电电流大，电池组备用时间长，12V/3KVA的型号充电电流达120A，能迅速充满蓄电池。

3、 自适应4阶段充电特性：bulk-absorption-float-storage，Phoenix充电器采用微处

理器控制的自适应电池管理系统，可以预先设置适合不同种类型的蓄电池。自适应特性会根据电池使用状态来优化充电过程，而普通UPS充电特性简单，VICTRON车载逆变电源/充电器的充电特性能延长电池寿命。

4、 与发电机的配合，VICTRON车载逆变电源/充电器的输入功率因数为1，与发电

机的配比为1，相比UPS，发电机的容量可以减少。

5、 是使用性与安装方面的问题，车船上的空间比较有限。而普通型UPS一般体积

较大、重量较重。无论那一种都需落地或摆放在台面上，占一定的安装位置，而VICTRON车载逆变电源/充电器体积小、重量轻，3KW只有18KG，外型尺寸362x258x218（ HXWXD mm），可落地摆放或壁挂式，而对同样应用的工频UPS其重量达到60多KG。

6、 VICTRON车载逆变电源/充电器运行效率高，达95%，运行安静，而普通UPS

只能达到85% ，且噪音较大

7、 VICTRON车载逆变电源/充电器同样具备不间断AC电力（UPS功能）：电网中断，

逆变器启动供应负载电力，由于切换很快（<10 MS）不影响设备运行。

8、 VICTRON车载逆变电源/充电器通过欧洲车载电子产品电子兼容和安全标准

95/54/EC

荷兰VICTRON能源公司正是针对车载、船用的实际应用推出了PHOENIX MULTIPLUS系列车载/船舶专用电源。

2、 VICTRON车载逆变电源/充电器使用配置方案

我们来考虑一实际应用，负载5KW，5KW发电机，如何选用车载电源？

方案A：首先，我们来推荐选用荷兰VICTRON车载逆变电源/充电器的方案，由于该产品最大单台功率3KVA，但该产品可以5台并联使用，最大输出达15KW，对于该应用我们选用24V/3000/70A型号产品两台并联，电池组电压24V，连续输出功率5KW，启动峰值功率达10KW，充电电流最大140A，在发电机和逆变电源同时工作的条件下，连续输出最大功率9KW（电池放电状态下）。 框图A：

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发电机5KW 市电

ATS VICTRON多功能逆变电源/充电器 24/3000/70 两台并联运行 负载5KW

蓄电池组 24V/600AH 方案B：如果5KW负载可分为关键负载2.4kw和非关键负载2.6kw（只由市电或发电机供

电），则可以把市电或发电机的输出分为2路，其中一路接在一台24V/3000/70A上，带关键负载，另外一路接非关键负载，直接接在市电或发电机后面，这样在车运行过程中，发电机不工作的条件下，可满足2.4kw负载的不间断工作，同时在发电机和逆变电源同时工作的条件下，关键负载路，可支持输出最大功率5.5KVA（电池放电状态下），非关键负载路可带动2.6kw的负载，总计可带7KW的负载，可以减少发电机的功率要求。 框图B：

市电/发电机负载

2.6KW 发电机

ATS 5KW

市电

VICTRON多功能逆变 逆变器负载 电源/充电器

2.4KW不间断供电 24/3000/70一台

蓄电池组

24V/300AH

方案C：如果备用时间要求长，单独使用电池组容量过大，可考虑配合车上直流发电机在汽车运行同时对电池充电。

如果5KW负载可分为关键负载2.4kw和非关键负载2.6kw（只由市电或发电机供电），则可以把市电或发电机的输出分为2路，其中一路接在一台24V/3000/70A上，带关键负载，另外一路接非关键负载，直接接在市电或发电机后面，这样在车运行过程中，发电机不工作的

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条件下，可满足2.4kw负载的不间断工作，同时在发电机和逆变电源同时工作的条件下，关键负载路，可支持输出最大功率5.5KVA（电池放电状态下），非关键负载路可带动2.6kw的负载，总计可带7KW的负载，可以减少发电机的功率要求。 框图B： 市电/发电机负载 2.6KW 发电机 ATS 5KW 市电 VICTRON多功能逆变 电源/充电器 汽车发电机 24/3000/70一台 逆变器负载

2.4KW不间断供电

Cyrix 400/24 电池分离器 蓄电池组 汽车启动蓄24V/200AH 电池

配置方案：

当汽车运行时，汽车发电机对汽车启动电池充电，充满后，可对逆变器的备用电池组进行充电，这样蓄电池一边放电，一边充电，可延长电池使用时间，Cyrix 400/24电池分离器的作用是可以保证启动电池不对负载放电（否则影响汽车的发动）。荷兰VICTRON逆变电源厂家可同时提供Cyrix 400/24产品。

3电脑、冰箱等负载

2PH-M逆变器（含充电器）

1蓄电池