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[转播车载UPS应用] 引 言 目前，很多移动设备或系统要求装载在汽车上。例如，电视转播车、通讯车、交通指挥车、刑事侦察车、资源勘探车、流动银行、流动医院、各种工程车和野战车等等，其中有些移动设备需要UPS来保障其工作的可靠性。因此，对车载UPS本身的技术参数和性能、环境适应性、可靠性和电磁兼容性等提出了特殊要求。其中，为适应车载电源一柴油发电机的供电，要求车载UPS本身的技术参数和性能与应用于电网供电的UPS技术参数和性能有所不同。由于汽车要工作在室外不同的地区，往往要承受较大的温差、不同的湿度、强烈的颠簸冲击和振动，因此对车载UPS提出了比较苛刻的环境和可靠性方面的要求，以保证其正常工作。因此，车载UPS的输入、输出插座必须使用具有相应技术参数和耐恶劣环境条件的连接器。为使装载在同一汽车上的各种设备和系统正常工作，还要求车载UPS具有较好的电磁兼容性。 针对国内一些UPS厂家进行了调研和论证，进行了车载UPS的研制、试验和试运行，效果良好。 1、车载UPS的技术参数和性能 根据用户提出的技术条件生产的车载UPS其技术参数和性能满足用户车载系统的使用要求，具有突出特点和适应车载的技术参 数和性能： 1．1 交流输入电压范围宽 该型UPS的交流输入电压范围实测为l19～30lV。这非常适合车载电源一柴油发电机的现状。因为随着负载的变化，柴油发电机的输出电压波动较大。如果UPS的交流输入电压范围涵盖不了柴油发电机的输出电压波动范围，必然会产生不良后果：如果转入旁路供电，负载电压偏差过大，对负载不利；输入电压正常后旁路转入逆变，又需要转换时间，也对负载不利，如果转入电池供电，对电池的正常使用和寿命也不利。 1．2 交流输出电流谐波较小 该型UPS的交流输出电流谐波实测为22％。UPS的交流输出电流谐波越小，对同一系统的其它电子、电气设备的电磁干扰就越少。 1．3 交流输出瞬态响应时间较小该型UPS的交流输出瞬态响应时间实测为360 S。显然UPS的交流输出瞬态响应时间越小，对负载的不利影响越小。 流输出瞬态响应示波图。 1．4 显示屏独具特色 图l为负载100％突变时交 切断供电，使整个车载设备和系统无法工作。 2、良好的环境适应性 显示内容广泛 包括UPS工作状态、输入电压、输入频率、输出电压、电池电压、电池容量、负载百分比、机内温度、日历和时钟、历史事件记录等等。其中电池容量和历史事件记录对用户来说更是锦上添花，尤为可贵。更有利于用户的有效使用和快速维护。 2.1、风机调速 该型UPS可以根据负载的大小对风机进行调速，实现节省能源和降低噪声。 2.2、UPS与漏电保护具有兼容性 该型UPS兼容漏电保护。由于车载系统中既要求具有漏电保护的功能，又要求电源具有不问断的工作能力。所以，要求车载UPS必须具有与漏电保护的兼容性。否则将出现下述故障：柴油发电机正常时，UPS启动，当输出继电器动作，切断旁路，接通逆变电路时，车载的漏电保护可能动作，从而切断供电，使整个车载设备和系统无法工作。 任何设备都是在一定的环境条件下工作的，要使设备在执行任务中能够具有满意的性能，设计师必须熟悉环境对设备可靠性的影响，对设备的环境适应性进行设计。车载UPS的环境适应性主要有如下几项： (1)耐高温 高温对设备的主要影响是：电子元器件参数的改变、绝缘材料变软、物理膨胀而引起活动结构件卡死或结构强度降低、涂覆表面起泡、氧化等化学反应加速等等。 典型失效为：绝缘失效、电性能变化、结构失效、增加机械应力等等。提高可靠性的方法主要为：采用耐热等级高的材料和元器件、提高散热能力。 高温工作温度为55℃。高温储存温度为60~C。 (2)耐低温 低温对设备的主要影响是：电介质常数的改变、塑料和橡胶等绝缘材料失去柔韧性、物理收缩而引起结构件强度降低、有潮气时会出现结冰、涂覆表面龟裂等等。 典型失效为：电性能变化 图1 负载1 O0％突变时交流输出瞬态响应示波图构失效等等。 提高可靠性的方法主要为： 采用耐低温等级高的材料和元器件，采用加热装置。 低温工作温度为一10~C。低温储存温度为一45℃ 。 (3)耐湿热 湿热对设备的主要影响是：潮气渗入某些元器件和材料内引起电性能和绝缘性能降低等等。典型失效为：电性能变化、绝缘失效、机械强度降低等等。 提高可靠性的方法主要为：采用耐潮气等级高的材料和元器件、采用密封装置、增加防护涂层。 可以承受的湿热温度为30~C±2~C，湿度为95％±3％。 (4)抗冲击 冲击对设备的主要影响是：机械结构强度降低、元器件和零件松动或脱落、导线断线等等。典型失效为：电性能变化或丧失、机械强度降低等等。提高可靠性的方法主要为：加固元器件和结构件、降低惯性和动量、控制谐振、采用抗震技术。 抗冲击能力为：半正弦形脉冲宽度为l lms；峰值加速度为