別再浪費能源及電費了! 快使用能源回收型電子負載
能源回收到底可以省下多少電力？
可程式直流電源供應器長期以來一直被應用於電力電子和電池測試領域。在需要執行的一系列性能測試和產品特性分析中，測試工程師常常面臨著如何處理多餘能量的難題，例如，老化測試、電池循環測試以及能量儲存系統（例如電池、燃料電池堆等）在運輸前放電的能量。典型的解決方案通常使用電阻負載箱或電子負載，以熱能的形式快速釋放多餘能量。自然地，這會帶來熱管理方面的考量，使得這種解決方案不像表面上看起來那樣簡單。
然而，這個過程也引發了一個問題，是否可以將所有這些能量循環再利用並在設施內部重複使用？僅僅在美國，聯邦改革已經實施，旨在到 2030 年實現「100% 無碳污染電力 (CFE)」，從太陽能稅收抵免到「污染控制」的補貼，例如回收工業產品的補助金。在相當長的時間裡，一直存在著讓大型工業設施「走綠色」和提高效率的推動力。再生電子負載通過將負載電力重新導回電網，為電阻負載組提供了一個節能且能源成本回收的替代方案。
一個工廠每年可以節省的電力數量是相當可觀的，而且隨著工廠規模和設施內部測試運營的增加，這種節省還會進一步增加。Elektro-Automatik (EA) 的能源回收型電子負載效率達 96%，允許企業循環利用絕大多數原本會被丟棄的電力。這是直流可程式電源供應器的下一代發展方向——循環利用所有能量並將其返回當地電網。
使用電阻性負載模擬器和電子負載模擬器將多餘能量以熱能形式消散
直流負載模擬真實的電氣消耗，用於測試電源並確保其符合其規格設計標準或製造商要求。這些負載可準確地表現實際負載的行為，而無需連接到其正常運作的負載，以驗證電源並確保電源能夠滿足現場需求；多餘的能量通常以熱能形式消散。負載模擬器可以是電阻性、電抗性（包括感性和容性負載）或容性。
最常見的電阻性負載模擬器通過使用功率電阻將電能轉換為熱能來模擬負載。在測試、調整、校準或驗證程序期間，負載模擬器會連接到電源（例如發電機、電池、放大器或光伏 (PV) 系統）的輸出端，代替其通常的負載。負載模擬器為電源呈現與其標準運作負載相同的電氣特性，同時消散通常被其消耗的功率輸出。功率通過設備中的重型電阻器或電阻加熱元件組轉換為熱能。該設備通常還包括用於計量、負載控制和過載保護的儀器。它們必須複製、證明和驗證對關鍵電源系統的實際需求。
負載模擬器還用於間歇性可再生能源（例如風力渦輪機）的運作過程中，以消除電網無法吸收的多餘功率。如果噪音、工作空間和效率對您的應用程序不是因素，則負載模擬器提供了一個最初的廉價解決方案。
最近，可編程電子負載模擬器使用有源電路來動態模擬不斷變化的負載曲線，例如恆壓 (CV)、恆流 (CC)、恆功率 (CP) 和恆電阻 (CR)。電子負載是一種吸收功率的儀器，它使用晶體管模擬歐姆電阻。電子負載具有優勢，它能夠進行長時間的燒機測試，並在功率和其他特性方面進行逐步變化的調整，從而提高測試品質。在測試直流電壓和電流源時，例如電池、電源、電容器或渦輪機，這種功能可以帶來更好的結果。這解決了固定值（又稱被動）負載銀行可能不足以滿足複雜測試需求的局限性。
感受燒機的過程：特別浪費的一項測試程序
無論負載的可程式化程度如何，它都必須以熱能的形式消散多餘的能量。這並不是簡單的任務。它必須透過對流冷卻來完成，使用強制空氣（例如，風扇）或液體（例如，浸入水箱中）。最常見的耗散負載通常是電阻負載箱，其中一系列對流冷卻的電阻器以熱能形式消耗能量，浪費了 100% 的能量。類似於圖 1 所示的電阻負載組將具有的缺點，會為工廠環境帶來顯著的環境噪音。此外，任何主動冷卻系統都會帶來額外的能量消耗，因為開冷氣、啟動風扇或維持冷卻水箱並非免費的。
有很多測試也會消耗大量電力。電池和燃料電池的工業測試需要在出貨前對電池進行放電，以確保這些元件能夠安全地整合到電池組或更大的系統中。這種對潛在可用能量的消耗並不限於儲能設備的放電，許多設備在測試（DUT）期間的燒機測試（例如，直流電源、馬達、逆變器、微型逆變器、電池、燃料電池等）需要風冷電阻負載庫進行長達數天的連續燒機循環，並確保被測設備（UUT）（例如，汽車 5,000 小時，備用電源系統 10,000 小時）的運作壽命。這些燒機循環是在性能測試之前，通過在正常、加速或極端環境條件下測試產品/元件來完成的。這些實驗室成本很高，許多設施全天候運行測試。
利用再生電子負載邁向減碳且為綠色工廠供電
在測試過程中，電池、牽引控制器、雙向電動汽車充電器和燃料電池等技術都需要電源和負載。例如，電池必須充電和放電才能測試雙向能量在電動汽車電池之間的傳輸，以進行再生制動。通常，這些測試使用兩項資產進行：可程式設計直流電源，以及電子負載或被動負載（電阻組）。相反，再生電子負載可以將放電功率（P = V*I）轉換為可供設施使用的電力。
這項方案以兩種方式節省成本：
- 總電力需求及其相關電費降低。
- 再生系統能有效降低設備溫度，進而減少設施冷卻所需的能量和設備。
EA的雙向電源供應器（PSB/PUB）結合了再生電子負載和可編程電源供應器，將浪費的能量通過再生負載送回當地電網。能量通過DC-DC轉換器進入DC-AC逆變器（電流源），再與配電網同步，循環利用能源。
EA PUB 系列具備高功率密集，提供 60 kW 的功率。不同型號提供不同的電流和電壓範圍（請參閱連結）。這些設備具有廣泛的輸入範圍，可以在世界任何地方使用。由於這些產品是商用現貨 (COTS)，因此相對容易獲得所需的客戶支持，並且這些設備經過驗證，無需進行複雜的客製化即可滿足客戶需求。 宏浩創新科技提供在地化的技術支持。
除了再生負載功能之外，這些雙向電源還具有真正的自動量程寬範圍功能，使這些解決方案能夠從單一解決方案中模擬和加載各種電壓和電流。內建任意波形函數產生器，可顯著簡化測試設定（例如，輕鬆調製直流負載頻率以進行燃料電池的交流擾動測量 AC perturbation measurements）。這讓一系列動態測試應用的變的更簡單，從而縮短了測試時間。 Anybus 通訊確保電源可以在常見數位工業介面之間輕鬆交換，包括 RS232、Profibus、CAN/CANOpen、DeviceNet、Modbus、乙太網路、Profinet 和 EtherCAT。模組可透過電源上的介面卡插槽輕鬆安裝，從而可以輕鬆在流行的工業通訊協定之間切換。
這些功能使該設備能夠滿足未來的需求，因為它可以滿足不斷變化的測試需求。自動化測試設定很複雜，隨著測試操作規模的擴大，隨之而來的複雜程度也隨之增加。實施 EA 雙向電源的一些好處如下：
- 降低能源成本並減少電力基礎設施
- 更小/更少的佔地面積/更高的設備密度
- 更小的冷卻風扇顯著降低了可聞噪音
- 降低環境冷卻成本
- 內部組件不會變熱，使電源的使用壽命更長
能源回收的投資報酬率
此功能帶來可觀的投資報酬率 (ROI)。你可以利用如下連結的ＲＯＩ計算機，快速計算如果將電阻負載轉換為再生式電子負載時，多久之內可以回收。