Modul za polnjenje: ključni odločilni dejavnik za energetsko učinkovitost 1. stopnje
Celotna energetska učinkovitost polnilnega kupa je določena s skupno učinkovitostjo vseh njegovih notranjih komponent. Osnovno formulo za izračun je mogoče poenostaviti na: Skupna energetska učinkovitost pilota=Učinkovitost modula - Poraba energije drugih komponent.
Zato ima polnilni modul odločilno vlogo pri skupni energetski učinkovitosti polnilnega kupa-učinkovitost modula je vedno višja od skupne učinkovitosti kupa; višja kot je učinkovitost modula, večja je skupna energetska učinkovitost pilota.
V primerjavi s polnilnim modulom so tehnologije drugih komponent, kot so kontaktorji, pomožni napajalniki, kabli in konektorji, razmeroma zrele, nadzor izgub pa se bliža meji, zaradi česar je težko bistveno izboljšati energetsko učinkovitost s temi komponentami. Poleg tega so izgube v liniji zaradi bakrenih zbiralk in polnilnih kablov inherentne izgube in jih ni mogoče popolnoma odpraviti.
Zato se mora za temeljito izboljšanje splošne energetske učinkovitosti polnilnega kupa in doseganje standarda energetske učinkovitosti 1. stopnje osredotočiti na izboljšanje učinkovitosti polnilnega modula.
V skladu z novim nacionalnim standardom mora biti uteženi izkoristek polnilnega pilota z energetsko učinkovitostjo 1. stopnje večji ali enak 96,5 %. Vendar imajo polnilni piloti inherentne izgube, ki so večinoma razvrščene v tri vrste, skupaj približno 0,5 % glede na najmanjšo izgubo in približno 0,7 % pri največji:
| Vrsta izgube | Podroben opis | Razpon deleža izgube |
|---|---|---|
| Izguba prenosa | Padec napetosti bakrenih zbiralk, kabelskih snopov, polnilnih kablov itd. | Približno . 0.25-0.3 % |
| Izguba iz poslovanja | Delovna poraba opreme, kot so ventilatorji, pomožni napajalniki in zasloni | Približno . 0.2-0.3 % |
| Izguba komponente | Notranja izguba komponent, kot so varovalke in kontaktorji | Približno . 0.06-0.1 % |
Na podlagi zgornjega izračuna inherentnih izgub mora izkoristek modula izpolnjevati naslednje zahteve: Učinkovitost modula=izhodišče energetske učinkovitosti stopnje 1 za celoten kup (96,5 %) + najmanjša inherentna izguba (0,5 %)=97 %. Upoštevati je treba, da je 97-odstotna učinkovitost modula le osnovni prag. Če je izkoristek modula nižji od 97 %, je skoraj nemogoče, da bi celoten kup dosegel 1. stopnjo energetske učinkovitosti. Tudi če doseže 97 %, je treba nadzorovati druge izgube, da zagotovimo, da celoten kup na koncu ustreza standardom.
Tabela 1 Stopnje energetske učinkovitosti opreme za vgrajeno napajanje z enosmernim tokom
| Vrsta izdelka | Razred energetske učinkovitosti | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1. razred | 2. razred | 3. razred | ||||
| Učinkovitost polnjenja (%) | Poraba energije v stanju pripravljenosti (W) | Učinkovitost polnjenja (%) | Poraba energije v stanju pripravljenosti (W) | Učinkovitost polnjenja (%) | Poraba energije v stanju pripravljenosti (W) | |
| Vgrajena oprema za napajanje z enosmernim tokom | 96.5 | 30.0 | 95.5 | 30.0 | 94.5 | 30.0 |
Vgrajen merilnik enosmernega toka: pomaga celotnemu kupu doseči standarde energetske učinkovitosti 1. stopnje
Poleg polnilnega modula na skupno energijsko učinkovitost polnilnega kupa vpliva tudi vrsta števca enosmerne energije. Med njimi nudijo integrirani merilniki DC enosmerne energije znatne prednosti pred tradicionalnimi zunanjimi merilniki DC energije pri zmanjševanju izgub in pomoči pri doseganju standardov energetske učinkovitosti.
Če za primer vzamemo običajni 75 mV shunt, primerjajmo razlike v porabi energije in izgubah med dvema vrstama števcev enosmerne energije:
Primerjava porabe energije
Pri toku 300 A je teoretična poraba električne energije zunanje priključenega merilnika enosmerne energije P=300A × 75mV=22.5W; medtem ko je teoretična poraba energije vgrajenega števca enosmernega toka samo P=300A × 6mV=1.8W, razlika 20,7 W, kar kaže na znatno zmanjšanje porabe energije za vgrajeni števec.
Primerjava izgub
Ko polnilni kup odda 750 V in shunt doseže največji tok, je padec napetosti zunanjega priključenega shunta 75 mV, kar povzroči izgubo približno 0,01 %; pri enakih pogojih je izguba, ki jo povzroči integrirani merilnik enosmernega toka, le 0,0008 %, kar je skoraj zanemarljivo.
Vgrajen merilnik DC polnjenja
Zaradi svojih prednosti nizke porabe energije in nizkih izgub, skupaj z enostavno namestitvijo, zmožnostmi proti-motenju in visoko natančnostjo, je integrirani merilnik enosmerne energije s shuntom postal prednostna izbira za nove-skupine za polnjenje z enosmernim tokom, kar dodatno prispeva k doseganju energetske učinkovitosti 1. stopnje za celotno polnilno skupino.