電源+電池即應(yīng)急電源?
LED行業(yè)步入成熟階段,通用照明技術(shù)已透明化,進(jìn)入規(guī)?;百|(zhì)量管控的競(jìng)爭(zhēng)。此外的照明市場(chǎng)趨向細(xì)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(lán)海市場(chǎng)成為企業(yè)拓疆的熱門之選,其中亦有部分企業(yè)專注于專業(yè)性強(qiáng)且體量小、競(jìng)爭(zhēng)企業(yè)較少的市場(chǎng),如移動(dòng)照明、應(yīng)急照明、體育照明等領(lǐng)域。
近年安全意識(shí)的提升使用戶更為關(guān)注應(yīng)急照明的應(yīng)用,未來市場(chǎng)容量可觀,而應(yīng)急電源作為應(yīng)急照明的核心,發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用。但目前用戶對(duì)于應(yīng)急電源并不了解,不就是一個(gè)電源配個(gè)電池嗎?并非如此,兩者表面上似乎相差無幾,但應(yīng)急電源內(nèi)部的技術(shù)比驅(qū)動(dòng)電源高得多,它具有管理電源、驅(qū)動(dòng)的功能,起到上下銜接的作用。
應(yīng)急電源的性能要求
應(yīng)急電源的特殊性在于它屬于一個(gè)隱性的產(chǎn)品,大部分時(shí)間處于非工作狀態(tài)。與普通電源不同的是,應(yīng)急電源帶有應(yīng)急功能,在緊急情況下可啟動(dòng)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(qū)動(dòng)控制電路轉(zhuǎn)換提供低壓直流電源,主要為正常檢修時(shí)LED燈具供電,以及給系統(tǒng)自帶的備用電池充電;在發(fā)生故障時(shí)或者市電停電時(shí),應(yīng)急備用電池驅(qū)動(dòng)應(yīng)急燈,并為用電設(shè)備供電。
正是由于它的特殊性及重要性,用戶對(duì)于應(yīng)急電源的要求遠(yuǎn)高于普通電源,且對(duì)其斷電時(shí)它的開啟響應(yīng)速度、應(yīng)急照明持續(xù)時(shí)間、電池容量、轉(zhuǎn)換效率等方面性能,都提出了更高要求。
在啟動(dòng)/轉(zhuǎn)換時(shí)間方面,根據(jù)實(shí)際工程及有關(guān)規(guī)范的規(guī)定有所不同:備用照明、疏散照明的轉(zhuǎn)換時(shí)間不應(yīng)大于5s;安全照明的轉(zhuǎn)換時(shí)間不應(yīng)大于0.5s。尤其是金鹵燈,對(duì)于轉(zhuǎn)換速度的要求非常高,如在工礦照明、收銀臺(tái)、舞臺(tái)等場(chǎng)所的應(yīng)用。據(jù)了解,國(guó)內(nèi)首家專注于應(yīng)急電源的企業(yè)英朗光電已經(jīng)將轉(zhuǎn)換速度提高到0.01秒,肉眼幾乎看不出轉(zhuǎn)換的瞬間。
在轉(zhuǎn)換效率方面,電池的利用率,即電池的能量轉(zhuǎn)換到輸出應(yīng)急燈供電的能量損失比,越高越好,因?yàn)樵谵D(zhuǎn)換過程中電路會(huì)有損失,如果轉(zhuǎn)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(jié)能,成本也會(huì)更低。
在轉(zhuǎn)換電壓方面,一般情況下國(guó)內(nèi)是132-187V,即電源降低到132V就一定要啟動(dòng)應(yīng)急照明,若超過187V則一定要切回到主電狀態(tài),歐洲也是差不多在此范圍。美國(guó)市場(chǎng)則非寬電壓,而是一般控制在80-85V,這樣認(rèn)證較易通過,也符號(hào)用戶需求。
在應(yīng)急照明時(shí)間方面,一般平面疏散區(qū)域,豎向疏散區(qū)域,人員密集流動(dòng)疏散區(qū)域及地下疏散區(qū)域應(yīng)急照明最少持續(xù)供電30min;航空疏散場(chǎng)所,避難疏散區(qū)域應(yīng)急照明最少持續(xù)供電60min;消防工作區(qū)域,如消防控制室、配電室、水泵房等應(yīng)急照明最少持續(xù)供電180min。而應(yīng)急照明時(shí)間主要與電池相關(guān),目前總的來說國(guó)內(nèi)一般是大于等于90分鐘,國(guó)外如歐洲一般是3個(gè)小時(shí)。
在應(yīng)急照明亮度方面,主要與蓄電池的輸出功率相關(guān)。通過電源控制輸出功率,較為通用的方案是在技術(shù)上采用恒功率輸出進(jìn)行控制。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(duì)較大。一般情況下,歐洲市場(chǎng)最低是5W,除非個(gè)別情況客戶對(duì)某些場(chǎng)合的應(yīng)急照明燈具亮度有要求,則需要按照具體情況提供相應(yīng)方案。
在電池的充放電方面,國(guó)內(nèi)以前的標(biāo)準(zhǔn)是:鎳鉻電池充電時(shí)間需小于24小時(shí),充電電流(過充電流)不能大于0.05C,過放電壓是80%。現(xiàn)在后備電池包括鋰電、鎳鉻、鎳氫電池三種,可根據(jù)客戶需求選擇蓄電池的材料。如需小體積,則只能選擇鋰電池,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(dòng)車的發(fā)展,企業(yè)涌入鋰電池行業(yè),它的成本隨之大幅降低,利于在應(yīng)急照明中的普及應(yīng)用。
另外,針對(duì)線性產(chǎn)品的應(yīng)急電源需要進(jìn)行脈沖電流設(shè)計(jì),因?yàn)榫€性IC設(shè)計(jì)有一個(gè)周期檢測(cè),如果電源不進(jìn)行脈沖電流設(shè)計(jì),則產(chǎn)品的體積將會(huì)變大,成本也相應(yīng)增加。目前已經(jīng)有一些企業(yè)在應(yīng)急照明上已經(jīng)采用成本低、體積小的線性方案進(jìn)行生產(chǎn)。
除了在性能方面的多項(xiàng)高要求,還有更為重要的一點(diǎn)是,應(yīng)急照明屬于消防安全類產(chǎn)品,任何零部件都需要嚴(yán)格按照安規(guī)要求設(shè)計(jì),符合安規(guī)認(rèn)證的要求,且可靠性達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)以上。但目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)在應(yīng)急電源方面并沒有具體的標(biāo)準(zhǔn),且市場(chǎng)流通產(chǎn)品魚目混珠,而且在國(guó)內(nèi)市場(chǎng),政府的需求比技術(shù)硬件更為重要。國(guó)外市場(chǎng)較為嚴(yán)謹(jǐn),需要電源與產(chǎn)品一同通過UL認(rèn)證。
目前應(yīng)急照明已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于廠房、工礦、化工廠、商場(chǎng)、加油站、舞臺(tái)等對(duì)產(chǎn)品性能、可靠性要求相當(dāng)高的場(chǎng)所,并且具有地域性要求,即產(chǎn)品的溫度適應(yīng)性強(qiáng),但在高寒的區(qū)域,國(guó)內(nèi)很多企業(yè)的應(yīng)急電源性能達(dá)不到要求。