专 辑 驱 动 装 置 与 电 源 技 术
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富 士 时 报 Vol.C1 No.1 2009 电 源 技 术 在 能 源 与 环 境 解 决 方 案 中 的 应 用 的 控 制 板 内 。 这 一 技 术 实 现 了 以 往 的 电 梯 设 备 计 划 。 自 然 能 源 领 域 的 研 发 太 阳 能 发 电 、 风 力 发 电 等 新 能 源 领 域 中 使 用 的 电 力 调 节 器 是 这 一 领 域 的 代 表 性 产 品 。 在 日 本 国 内 , 大 多 家 庭 使 用 如 图 8 所 示 的 太 阳 能 发 电 。 今 后 , 太 阳 能 发 电 产 品 的 市 场 还 将 扩 大 。 各 电 力 公 司 相 继 公 布 了 大 规 模 太 阳 能 发 电 设 备 的 研 发 计 划 。 电 气 事 业 联 合 会 在 其 发 布 的 太 阳 能 发 电 普 及 计 划 中 表 示 , 计 划 在 2020 年 之 前 通 过 10 家 电 力 公 司 在 30 个 地 区 设 置 14 万 千 瓦 的 太 阳 能 发 电 设 备 。 综 上 所 述 , 针 对 全 球 变 暖 与 二 氧 化 碳 减 排 问 题 , 从 国 内 外 的 家 用 小 规 模 到 大 规 模 的 太 阳 能 发 电 设 备 , 地 球 温 暖 化 防 止 和 二 氧 化 碳 减 排 放 得 到 了 广 泛 的 推 广 。 如 图 9 所 示 , 在 太 阳 能 发 电 系 统 中 , 太 阳 能 电 池 发 电 所 产 生 的 直 流 电 力 将 被 输 送 至 系 统 。 因 此 , 对 交 流 电 进 行 转 换 的 电 力 调 节 器 将 成 为 系 统 的 极 其 重 要 的 部 分 。 电 力 调 节 器 除 了 能 将 太 阳 能 电 池 产 生 的 直 流 电 转 换 成 交 流 电 , 可 发 挥 变 频 器 功 能 以 外 , 电 力 调 节 器 还 可 调 节 太 阳 能 电 池 的 负 荷 阻 抗 , 并 能 通 过 最 大 电 力 的 追 踪 控 制 功 能 实 现 电 力 的 最 大 化 。 同 时 , 因 电 力 调 节 器 具 有 系 统 保 护 功 能 及 防 止 单 独 运 行 的 功 能 , 因 此 它 不 会 对 系 统 的 交 流 电 带 来 不 良 影 响 。 图 8 ⑷ 日 本 国 内 的 太 阳 能 发 电 市 场 与 用 途 在 系 统 遇 到 停 电 时 , 电 力 调 节 器 能 安 全 地 停 止 运 行 。 富 士 电 机 对 表 4 中 的 大 容 量 及 中 容 量 的 电 力 调 节 器 导 入 了 系 列 化 设 计 , 并 推 出 了 薄 膜 式 非 晶 体 太 阳 能 电 池 “FWAVE” 以 及 以 太 阳 能 发 电 为 核 心 的 电 力 调 节 器 。 富 士 电 机 准 备 通 过 自 行 销 售 以 及 与 OEM 厂 家 的 合 作 , 不 断 开 拓 国 内 外 的 相 关 产 品 的 销 售 市 场 。 大 型 太 阳 能 发 电 系 统 与 家 用 太 阳 能 发 电 设 备 有 一 定 差 别 , 这 一 差 别 对 电 力 系 统 具 有 较 大 的 影 响 。 要 实 现 太 阳 能 发 电 系 统 就 必 须 采 用 电 力 平 衡 技 术 。 电 力 平 衡 技 术 是 利 用 电 力 贮 藏 系 统 来 抑 制 自 然 能 源 剧 烈 的 电 力 变 动 的 一 种 技 术 。 此 外 , 以 NAS 电 池 为 代 表 的 大 电 量 贮 藏 系 统 也 必 须 通 过 电 力 调 节 器 来 实 现 直 流 电 与 交 流 电 之 间 的 切 换 。 富 士 电 机 活 用 电 力 电 子 技 术 , 不 断 推 出 各 种 调 节 器 系 类 产 品 。 同 时 , 还 利 用 电 力 系 统 的 同 步 协 调 技 术 , 不 断 推 出 太 阳 能 系 统 提 案 。 表 4 电 力 调 节 器 系 列 输 出 容 量 ( 千 瓦 ) 额 定 输 出 电 压 额 定 频 率 电 气 方 式 绝 缘 方 式 规 格 50 100 200 300 400 500 600 AC380 V/400 V/415 V 50/60 Hz 三 相 3 线 式 或 三 相 4 线 式 商 用 频 率 绝 缘 变 压 器 式 备 注 专 辑 输 出 功 率 输 出 电 流 变 化 率 额 定 输 入 电 压 输 入 电 压 范 围 0.95 以 上 综 合 5% 以 下 , 各 3% 以 下 DC500 V DC0〜700 V 额 定 时 间 额 定 时 间 输 入 电 压 ( 运 行 范 围 ) 输 入 电 压 (MPPT 范 围 ) DC250〜600 V DC250〜600 V 设 置 室 内 自 立 式 图 9 太 阳 能 发 电 系 统 的 结 构 示 例 电 缆 插 入 上 部 插 入 下 部 插 入 为 可 选 件 冷 却 方 式 电 板 宽 度 (mm) 强 制 空 气 冷 却 500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000 除 变 压 器 电 板 高 度 (mm) 1,950 电 板 深 度 (mm) 800 重 量 ( 千 克 ) 400 800 1,200 1,600 2,000 2,400 除 变 压 器 环 境 温 度 室 内 :−5〜+400 ℃ 相 对 湿 度 30〜90% 高 度 1,000 m 以 下 不 能 有 结 冰 或 结 露 现 象 39(39)
富 士 时 报 Vol.C1 No.1 2009 电 源 技 术 在 能 源 与 环 境 解 决 方 案 中 的 应 用 专 辑 后 记 这 里 对 富 士 电 机 采 用 自 己 在 电 力 电 子 技 术 方 面 的 强 项 , 在 节 能 、 环 保 领 域 中 的 节 能 解 决 方 案 的 研 发 方 面 通 过 使 用 不 间 断 电 源 、IT 设 备 用 电 源 与 电 力 调 节 器 进 行 的 节 能 对 策 进 行 了 介 绍 。 今 后 , 富 士 电 机 将 继 续 在 空 调 、 电 源 、IT 设 备 等 领 域 进 行 相 关 节 能 技 术 的 研 发 。 同 时 , 富 士 电 机 还 将 在 网 络 数 据 中 心 领 域 努 力 构 建 系 统 性 的 节 能 解 决 方 案 。 参 考 文 献 ⑴ 绿 色 IT 的 积 极 推 进 , 2008 年 10 月 , 经 济 产 业 省 商 务 信 息 政 策 局 ( 发 表 人 为 高 滨 航 )。 ⑵ 经 济 产 业 省 , 对 信 息 通 信 设 备 的 创 新 节 能 技 术 的 期 待 , 绿 色 IT 讨 论 会 2007。 ⑶ APC 白 皮 书 , #114《 实 现 能 源 高 效 利 用 的 数 据 中 心 的 结 构 》, 2006 年 。 ⑷ Solarbuzz. http://www.solarbuzz.com/( 参 考 2009-03-19)。 安 东 圭 司 从 事 以 电 力 电 子 技 术 为 何 新 的 节 能 , 环 保 事 业 的 策 划 及 研 发 。 现 担 任 富 士 电 机 系 统 株 式 会 社 驱 动 在 装 置 事 业 本 部 机 车 , 特 机 , 电 源 统 括 部 副 统 括 部 长 。 松 原 正 刚 从 事 以 不 间 断 电 源 为 主 题 的 电 源 设 备 的 策 划 , 研 发 及 调 配 。 现 任 富 士 电 机 系 统 株 式 会 社 驱 动 装 置 事 业 本 部 机 车 , 特 机 , 电 源 统 括 部 电 源 技 术 部 部 长 。 轻 部 邦 彦 从 事 高 频 交 流 电 源 与 直 流 稳 定 化 电 源 的 研 发 及 设 计 。 现 任 富 士 电 机 高 科 技 株 式 会 社 设 计 研 发 部 课 长 , 日 本 电 气 学 会 会 员 。 解 说 1 螺 旋 桨 反 转 停 车 , 螺 旋 桨 空 转 ■ 螺 旋 桨 反 转 停 车 这 一 词 汇 指 的 是 螺 旋 桨 实 现 船 舶 全 速 前 进 到 停 止 , 再 到 全 速 倒 退 的 过 程 , 也 就 是 说 船 舶 的 紧 急 停 止 操 作 。 “astern” 的 意 思 是 后 退 , 使 用 “crush” 这 个 词 的 原 因 是 , 操 作 者 即 使 知 道 推 进 装 置 可 能 会 损 坏 , 也 要 强 行 对 船 只 进 行 紧 急 停 止 操 作 。 ■ 螺 旋 桨 空 转 (racing) 在 船 舶 的 航 行 过 程 中 , 天 气 不 好 的 情 况 下 螺 旋 桨 可 能 会 从 水 中 露 出 来 , 发 生 空 转 。 这 一 现 象 被 称 为 螺 旋 桨 “racing”。 发 生 这 种 情 况 时 , 螺 旋 桨 的 负 荷 会 发 生 急 速 的 增 减 。 解 说 2 PUE, 国 际 能 源 之 星 计 划 ( 能 源 之 星 ),CSCI ■ PUE(Power Usage Effectiveness) PUE = 网 络 数 据 中 心 设 备 整 体 的 耗 电 量 ∕IT 设 备 的 耗 电 量 这 个 数 值 越 小 , 则 代 表 网 络 数 据 中 心 的 IT 设 备 以 外 的 设 备 所 消 耗 的 电 力 越 少 。 ■ 国 际 能 源 之 星 计 划 ( 能 源 之 星 ) 这 是 为 实 现 电 器 节 能 而 实 施 的 国 际 环 境 挂 牌 制 度 。 这 一 制 度 在 经 济 产 业 省 与 美 国 环 保 局 的 相 互 认 可 的 前 提 下 得 以 实 施 。 本 计 划 的 对 象 为 家 电 产 品 , 产 业 机 械 , 电 脑 等 , 涵 盖 范 围 较 广 。 且 本 计 划 根 据 装 置 的 电 源 效 率 , 将 电 器 产 品 分 为 四 个 级 别 。 这 一 计 划 中 的 最 高 标 准 值 要 求 电 源 在 负 荷 率 为 50% 时 实 现 高 达 92 % 的 效 率 。 ■ CSCI (Climate Savers Somputing InItiative) 谷 歌 公 司 与 英 特 尔 公 司 在 2007 年 创 建 了 Climate Savers Computing Initiative (CSCI), 这 是 一 个 非 盈 利 团 体 , 参 加 者 是 环 保 意 识 较 高 的 消 费 者 , 企 业 及 环 保 团 体 。CSCI 的 目 标 是 研 发 , 引 进 , 利 用 更 有 效 的 技 术 , 从 而 改 善 电 脑 的 用 电 效 率 , 减 少 电 脑 不 运 行 时 的 耗 电 量 。 在 国 际 能 源 之 星 计 划 的 要 求 下 ,CSCI 将 在 2009 年 7 月 以 后 采 用 具 有 能 源 之 星 计 划 所 要 求 效 率 的 前 端 电 源 产 品 。 40(40)
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富 士 时 报 Vol.C1 No.1 2009<br />
<strong>电</strong> <strong>源</strong> <strong>技</strong> <strong>术</strong> 在 能 <strong>源</strong> <strong>与</strong> 环 境 解 决 方 案 中 的 应 用<br />
<strong>专</strong><br />
<strong>辑</strong><br />
后 记<br />
这 里 对 富 士 <strong>电</strong> 机 采 用 自 己 在 <strong>电</strong> 力 <strong>电</strong> 子 <strong>技</strong> <strong>术</strong> 方 面 的 强 项 ,<br />
在 节 能 、 环 保 领 域 中 的 节 能 解 决 方 案 的 研 发 方 面 通 过 使 用 不<br />
间 断 <strong>电</strong> <strong>源</strong> 、IT 设 备 用 <strong>电</strong> <strong>源</strong> <strong>与</strong> <strong>电</strong> 力 调 节 器 进 行 的 节 能 对 策 进<br />
行 了 介 绍 。<br />
今 后 , 富 士 <strong>电</strong> 机 将 继 续 在 空 调 、 <strong>电</strong> <strong>源</strong> 、IT 设 备 等 领 域<br />
进 行 相 关 节 能 <strong>技</strong> <strong>术</strong> 的 研 发 。 同 时 , 富 士 <strong>电</strong> 机 还 将 在 网 络 数 据<br />
中 心 领 域 努 力 构 建 系 统 性 的 节 能 解 决 方 案 。<br />
参 考 文 献<br />
⑴ 绿 色 IT 的 积 极 推 进 , 2008 年 10 月 , 经 济 产 业 省 商 务 信 息 政 策<br />
局 ( 发 表 人 为 高 滨 航 )。<br />
⑵ 经 济 产 业 省 , 对 信 息 通 信 设 备 的 创 新 节 能 <strong>技</strong> <strong>术</strong> 的 期 待 , 绿 色 IT<br />
讨 论 会 2007。<br />
⑶ APC 白 皮 书 , #114《 实 现 能 <strong>源</strong> 高 效 利 用 的 数 据 中 心 的 结 构 》,<br />
2006 年 。<br />
⑷ Solarbuzz.<br />
http://www.solarbuzz.com/( 参 考 2009-03-19)。<br />
安 东 圭 司<br />
从 事 以 <strong>电</strong> 力 <strong>电</strong> 子 <strong>技</strong> <strong>术</strong> 为 何 新 的 节 能 , 环 保 事 业 的 策<br />
划 及 研 发 。 现 担 任 富 士 <strong>电</strong> 机 系 统 株 式 会 社 <strong>驱</strong> <strong>动</strong> 在 <strong>装</strong><br />
<strong>置</strong> 事 业 本 部 机 车 , 特 机 , <strong>电</strong> <strong>源</strong> 统 括 部 副 统 括 部 长 。<br />
松 原 正 刚<br />
从 事 以 不 间 断 <strong>电</strong> <strong>源</strong> 为 主 题 的 <strong>电</strong> <strong>源</strong> 设 备 的 策 划 , 研 发<br />
及 调 配 。 现 任 富 士 <strong>电</strong> 机 系 统 株 式 会 社 <strong>驱</strong> <strong>动</strong> <strong>装</strong> <strong>置</strong> 事 业<br />
本 部 机 车 , 特 机 , <strong>电</strong> <strong>源</strong> 统 括 部 <strong>电</strong> <strong>源</strong> <strong>技</strong> <strong>术</strong> 部 部 长 。<br />
轻 部 邦 彦<br />
从 事 高 频 交 流 <strong>电</strong> <strong>源</strong> <strong>与</strong> 直 流 稳 定 化 <strong>电</strong> <strong>源</strong> 的 研 发 及 设 计 。<br />
现 任 富 士 <strong>电</strong> 机 高 科 <strong>技</strong> 株 式 会 社 设 计 研 发 部 课 长 , 日<br />
本 <strong>电</strong> 气 学 会 会 员 。<br />
解 说 1<br />
螺 旋 桨 反 转 停 车 , 螺 旋 桨 空 转<br />
■ 螺 旋 桨 反 转 停 车<br />
这 一 词 汇 指 的 是 螺 旋 桨 实 现 船 舶 全 速 前 进 到 停 止 ,<br />
再 到 全 速 倒 退 的 过 程 , 也 就 是 说 船 舶 的 紧 急 停 止 操 作 。<br />
“astern” 的 意 思 是 后 退 , 使 用 “crush” 这 个 词 的 原 因<br />
是 , 操 作 者 即 使 知 道 推 进 <strong>装</strong> <strong>置</strong> 可 能 会 损 坏 , 也 要 强 行 对<br />
船 只 进 行 紧 急 停 止 操 作 。<br />
■ 螺 旋 桨 空 转 (racing)<br />
在 船 舶 的 航 行 过 程 中 , 天 气 不 好 的 情 况 下 螺 旋 桨 可<br />
能 会 从 水 中 露 出 来 , 发 生 空 转 。 这 一 现 象 被 称 为 螺 旋 桨<br />
“racing”。 发 生 这 种 情 况 时 , 螺 旋 桨 的 负 荷 会 发 生 急 速<br />
的 增 减 。<br />
解 说 2<br />
PUE, 国 际 能 <strong>源</strong> 之 星 计 划 ( 能 <strong>源</strong> 之 星 ),CSCI<br />
■ PUE(Power Usage Effectiveness)<br />
PUE = 网 络 数 据 中 心 设 备 整 体 的 耗 <strong>电</strong> 量 ∕IT 设 备<br />
的 耗 <strong>电</strong> 量<br />
这 个 数 值 越 小 , 则 代 表 网 络 数 据 中 心 的 IT 设 备 以<br />
外 的 设 备 所 消 耗 的 <strong>电</strong> 力 越 少 。<br />
■ 国 际 能 <strong>源</strong> 之 星 计 划 ( 能 <strong>源</strong> 之 星 )<br />
这 是 为 实 现 <strong>电</strong> 器 节 能 而 实 施 的 国 际 环 境 挂 牌 制 度 。<br />
这 一 制 度 在 经 济 产 业 省 <strong>与</strong> 美 国 环 保 局 的 相 互 认 可 的 前 提<br />
下 得 以 实 施 。 本 计 划 的 对 象 为 家 <strong>电</strong> 产 品 , 产 业 机 械 , <strong>电</strong><br />
脑 等 , 涵 盖 范 围 较 广 。 且 本 计 划 根 据 <strong>装</strong> <strong>置</strong> 的 <strong>电</strong> <strong>源</strong> 效 率 ,<br />
将 <strong>电</strong> 器 产 品 分 为 四 个 级 别 。 这 一 计 划 中 的 最 高 标 准 值 要<br />
求 <strong>电</strong> <strong>源</strong> 在 负 荷 率 为 50% 时 实 现 高 达 92 % 的 效 率 。<br />
■ CSCI (Climate Savers Somputing InItiative)<br />
谷 歌 公 司 <strong>与</strong> 英 特 尔 公 司 在 2007 年 创 建 了 Climate<br />
Savers Computing Initiative (CSCI), 这 是 一 个 非<br />
盈 利 团 体 , 参 加 者 是 环 保 意 识 较 高 的 消 费 者 , 企 业 及<br />
环 保 团 体 。CSCI 的 目 标 是 研 发 , 引 进 , 利 用 更 有 效 的<br />
<strong>技</strong> <strong>术</strong> , 从 而 改 善 <strong>电</strong> 脑 的 用 <strong>电</strong> 效 率 , 减 少 <strong>电</strong> 脑 不 运 行 时<br />
的 耗 <strong>电</strong> 量 。 在 国 际 能 <strong>源</strong> 之 星 计 划 的 要 求 下 ,CSCI 将 在<br />
2009 年 7 月 以 后 采 用 具 有 能 <strong>源</strong> 之 星 计 划 所 要 求 效 率 的<br />
前 端 <strong>电</strong> <strong>源</strong> 产 品 。<br />
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