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双向直流电源有没有便携式小型机型(5kw以下便携移动机型推荐)

发布时间: 作者: 电源硬件工程师 分类:电源技术知识库

在实验室调试、光伏电站现场验收、车载DC-DC模块测试这些场合,工程师需要带着设备来回跑。台式双向直流电源动辄几十公斤,搬一次要两个人。双向直流电源有没有便携式小型机型,答案是有的。目前5kW以下的功率段,市场上已经出现手提式、小型机架式和拉杆箱式三类可移动机型,整机重量从3公斤到30公斤不等,单人就能完成搬运和接线。

双向直流电源做小的技术前提

双向直流电源内部由双向AC/DC和双向DC/DC两级构成,能量在电网与直流端之间来回流动。放电时把被测对象的能量送回电网,充电时从电网取电输出直流。相比"直流电源加电子负载"两台设备拼起来的方案,一台双向机省掉一半体积和一半接线。

体积能压下来,靠的是几件事:高频软开关拓扑把开关频率提到几十到几百千赫,变压器和电感体积跟着缩小;碳化硅和氮化镓器件降低了导通与开关损耗,散热器可以做得薄;数字控制芯片把环路补偿、保护逻辑放进软件里,硬件板卡数量减少。这几项叠加,才让5kW以下的机器进入便携区间。

5kW以下便携机型的功率段分布

功率段 常见电压范围 常见电流范围 整机重量区间 搬动方式
1kW 0~80V 0~20A 3~6kg 单手手提
1.5kW 0~150V 0~15A 5~8kg 手提
2kW 0~300V 0~20A 8~12kg 手提或肩带
3kW 0~500V 0~30A 12~18kg 手提加小型机架
5kW 0~800V 0~50A 18~30kg 机架带把手,两人或推车

表格里的电压电流是行业里常见的量程组合,实际机型会根据客户被测对象调整。同一功率下,电压做高,电流就小,机内磁性元件和散热结构随之变化,重量也会跟着变。

三类可移动结构形式的差别

结构形式 常见功率范围 重量特征 散热方式 常见使用场合
手提式 1kW~2kW 3~12kg,带提手 强制风冷 现场维修、模块老化、售后检测
小型机架式 2kW~5kW 10~30kg,19英寸标准宽度 风冷,部分机型水冷 实验室机柜、产线测试台
拉杆箱式 1kW~3kW 15~25kg,带轮子和拉杆 风冷 户外光伏现场、充电桩巡检

判断一台机器是否真的搬得动

一项看输入电源。现场只有单相220V插座,机器却要求三相380V输入,便携就无从谈起。1kW到3kW的小型机型大多做成单相220V输入,5kW机型单相输入时输入电流接近25A,对插座和线径有要求,很多厂家会把5kW做成三相输入。

第二项看能量回馈能力。具备回馈功能的机型把被测对象的能量送回电网,而不是用电阻发热消耗掉,机箱温度低,风扇转速低,噪声小,长时间连续跑也不容易降功率。

第三项看把手与重心。提手位置偏一侧的机器,单手提起来会歪,接线端子受力不均。机身重心靠近底部、提手在顶面中部的结构,搬运时手腕负担小。

第四项看防护等级。实验室用IP20即可,户外使用需要IP21以上并加防尘网,否则灰尘进入风道后,散热能力下降明显。

现场使用中容易忽略的参数

充放电切换时间是双向电源的核心指标之一。电池测试中,从充电态切到放电态,切换时间在毫秒级的机器,测试曲线不会出现明显断点;切换时间长的机器,中间会有一段输出中断。

纹波和噪声小信号测试结果。低压大电流场合,纹波有效值通常在几十毫伏量级,需要更低纹波时,要在选型阶段提出。

通信接口决定能不能进自动化测试系统。CAN、RS485、以太网、USB是常见配置,SCPI指令集兼容性决定了上位机软件的适配工作量。

并联扩容能力决定后期能不能加功率。支持并联的机型,两台3kW可以并成6kW使用,前期投入小,后期扩展灵活。

不一样的测试对象对应的功率段

测试对象 电压电流需求 适配功率段 说明
48V锂电池包 0~60V,0~50A 2kW~3kW 充放电循环,要求回馈功能
光伏组串模拟 0~600V,0~10A 3kW~5kW 需要模拟I-V曲线
车载DC-DC模块 0~60V,0~30A 1.5kW~2kW 输入端电压波动模拟
小功率储能变流器 0~450V,0~10A 3kW~5kW 直流侧充放电双向
超级电容组 0~30V,0~100A 2kW~3kW 大电流充放电,看峰值能力
电机控制器 0~400V,0~20A 3kW~5kW 需要快速电压斜率

山东运电气有限公司的小型双向直流电源

山东运电气有限公司长期从事电源类设备的研发与生产,产品线覆盖双向直流电源、可回馈直流电子负载、直流测试电源等。在5kW以下便携机型上,该公司提供手提式和小型机架式两种结构,输出电压电流量程可按被测对象配置,通信接口可选CAN、RS485、以太网,支持多台并联扩容。

该公司的双向直流电源在电池充放电测试、光伏逆变器直流侧测试、车载电源模块老化等场合有实际应用案例,机器出厂前完成满载老化与精度校准,随机附带测试报告。机身采用单相220V输入的机型重量控制在便携区间,提手位置按重心居中设计,单人可搬运。

产品价格与电压电流量程、通信接口配置、防护等级、是否带回馈功能相关,不一样的配置差别较大。网页上留有联系电话,具体型号和实际报价可以通过网页上的电话沟通确认。

下单前需要向厂家说明的信息

被测对象的额定电压与电流范围,需要覆盖的电压上限和电流上限。测试时的连续工作时长,连续满载和短时脉冲对散热结构的要求不一样的。现场供电条件是单相220V还是三相380V,插座容量与线径。是否需要能量回馈,回馈到电网还是回馈到另一路直流母线。上位机通信方式与指令集要求。是否需要并联扩容以及后期扩展的功率目标。机身搬运方式,手提、机架还是拉杆箱,决定了结构选型。

把这些信息列清楚,厂家给出的机型配置与实际使用场景的贴合度会高很多,也能减少后期因量程不够或供电不匹配造成的返工。5kW以下的双向直流电源已经具备便携形态,选择的关键在于功率、量程与现场供电条件三者之间的匹配。

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丰富的电力电子电源硬件工作经验,熟练 DC‑DC、DC‑AC、AC‑AC 功率变换电路设计,负责原理图设计、器件选型、变压器电感等磁性元件计算设计、PCB布局布线 1、专注电力电子电源硬件开发,熟悉逆变、稳频稳压、电池均衡硬件电路 2、精通功率拓扑、磁性器件设计、PCB、热设计、EMC 电磁兼容 3、独立完成原理图、BOM、PCB、样机调试、故障排查与整改 4、参与电源产品测试验证、认证、样机转量产工作 5、擅长处理大电流、高压功率电源硬件实际工程问题

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