電源+電池即應急電源?
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?;百|(zhì)量管控的競爭。此外的照明市場(chǎng)趨向細分化,UV LED、紅外LED、植物照明、汽車(chē)照明、智能照明等高毛利的藍海市場(chǎng)成為企業(yè)拓疆的熱門(mén)之選,其中亦有部分企業(yè)專(zhuān)注于專(zhuān)業(yè)性強且體量小、競爭企業(yè)較少的市場(chǎng),如移動(dòng)照明、應急照明、體育照明等領(lǐng)域。
近年安全意識的提升使用戶(hù)更為關(guān)注應急照明的應用,未來(lái)市場(chǎng)容量可觀(guān),而應急電源作為應急照明的核心,發(fā)揮著(zhù)關(guān)鍵性的作用。但目前用戶(hù)對于應急電源并不了解,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(wú)幾,但應急電源內部的技術(shù)比驅動(dòng)電源高得多,它具有管理電源、驅動(dòng)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,應急電源帶有應急功能,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驅動(dòng)控制電路轉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),應急備用電池驅動(dòng)應急燈,并為用電設備供電。
正是由于它的特殊性及重要性,用戶(hù)對于應急電源的要求遠高于普通電源,且對其斷電時(shí)它的開(kāi)啟響應速度、應急照明持續時(shí)間、電池容量、轉換效率等方面性能,都提出了更高要求。
在啟動(dòng)/轉換時(shí)間方面,根據實(shí)際工程及有關(guān)規范的規定有所不同:備用照明、疏散照明的轉換時(shí)間不應大于5s;安全照明的轉換時(shí)間不應大于0.5s。尤其是金鹵燈,對于轉換速度的要求非常高,如在工礦照明、收銀臺、舞臺等場(chǎng)所的應用。據了解,國內首家專(zhuān)注于應急電源的企業(yè)英朗光電已經(jīng)將轉換速度提高到0.01秒,肉眼幾乎看不出轉換的瞬間。
在轉換效率方面,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(guò)程中電路會(huì )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(huì )更低。
在轉換電壓方面,一般情況下國內是132-187V,即電源降低到132V就一定要啟動(dòng)應急照明,若超過(guò)187V則一定要切回到主電狀態(tài),歐洲也是差不多在此范圍。美國市場(chǎng)則非寬電壓,而是一般控制在80-85V,這樣認證較易通過(guò),也符號用戶(hù)需求。
在應急照明時(shí)間方面,一般平面疏散區域,豎向疏散區域,人員密集流動(dòng)疏散區域及地下疏散區域應急照明少持續供電30min;航空疏散場(chǎng)所,避難疏散區域應急照明少持續供電60min;消防工作區域,如消防控制室、配電室、水泵房等應急照明少持續供電180min。而應急照明時(shí)間主要與電池相關(guān),目前總的來(lái)說(shuō)國內一般是大于等于90分鐘,國外如歐洲一般是3個(gè)小時(shí)。
在應急照明亮度方面,主要與蓄電池的輸出功率相關(guān)。通過(guò)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,這樣偏差相對較大。一般情況下,歐洲市場(chǎng)低是5W,除非個(gè)別情況客戶(hù)對某些場(chǎng)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。
在電池的充放電方面,國內以前的標準是:鎳鉻電池充電時(shí)間需小于24小時(shí),充電電流(過(guò)充電流)不能大于0.05C,過(guò)放電壓是80%?,F在后備電池包括鋰電、鎳鉻、鎳氫電池三種,可根據客戶(hù)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(zhù)電動(dòng)車(chē)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,利于在應急照明中的普及應用。
另外,針對線(xiàn)性產(chǎn)品的應急電源需要進(jìn)行脈沖電流設計,因為線(xiàn)性IC設計有一個(gè)周期檢測,如果電源不進(jìn)行脈沖電流設計,則產(chǎn)品的體積將會(huì )變大,成本也相應增加。目前已經(jīng)有一些企業(yè)在應急照明上已經(jīng)采用成本低、體積小的線(xiàn)性方案進(jìn)行生產(chǎn)。
除了在性能方面的多項高要求,還有更為重要的一點(diǎn)是,應急照明屬于消防安全類(lèi)產(chǎn)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(chǎng)在應急電源方面并沒(méi)有具體的標準,且市場(chǎng)流通產(chǎn)品魚(yú)目混珠,而且在國內市場(chǎng),政府的需求比技術(shù)硬件更為重要。國外市場(chǎng)較為嚴謹,需要電源與產(chǎn)品一同通過(guò)UL認證。
目前應急照明已經(jīng)被廣泛應用于廠(chǎng)房、工礦、化工廠(chǎng)、商場(chǎng)、加油站、舞臺等對產(chǎn)品性能、可靠性要求相當高的場(chǎng)所,并且具有地域性要求,即產(chǎn)品的溫度適應性強,但在高寒的區域,國內很多企業(yè)的應急電源性能達不到要求。