简体中文  English

电网电压波动时实现稳压输出的应用案例
时间:2026-08-18  ;浏览:20

一、应用案例:电网电压波动时实现稳压输出

工厂里最让人头疼的电问题,往往不是完全停电,而是电压忽高忽低,慢慢晃出事来。

大型电机启停、变频器谐波、变压器过载、雷击瞬态,这些都能让24V直流母线在22V到30V之间来回晃。PLC、工控机、传感器、网关这些敏感设备吃这种"晃",轻则通信丢包、数据异常,重则直接重启复位,正在跑的批次废了,控制逻辑乱了。

深圳必威尔的小型超级电容UPS电源 DWP40系列,就是专门治这种"波动病"的。它内部用了Buck降压+Boost升压的双向DC-DC架构,再加上BW6101过压保护芯片这一颗独门绝活,把"输入随便晃,输出纹丝不动"这件事做到了工程化。

工作链路拆解

外部24V直流进来后,先过Buck降压充电模块。最高能扛32V输入,这就把现场常见的电压浪涌、瞬时过压都罩住了。然后以恒流1A给超级电容模组充电,充满自动停,不会过充。

主电源一旦掉电,或者电压跌到后级设备不能正常工作的阈值以下,Boost升压模块立刻接管。电容模组电压从满电往下降的过程中,升压电路实时把电压顶住,输出端始终稳定在12V或24V。最绝的是这个升压电路最低输入只要6V,意味着电容里的电可以基本"榨干",不会浪费。

BW6101芯片负责盯每一颗单体电容的电压,串联场景下做均压。哪颗偏高就自动旁路泄放,整体均衡到所有单体都不超阈值。电容模组寿命因此从几千次推到50万次以上。

为什么不用普通电池UPS

电池有化学反应的天然限制。温度一低容量就掉,零下10度可能掉一半;循环次数几百到一两千次就要换;充电还要几小时。超级电容靠物理储能,零下40度照样干活,50万次循环免维护,秒级充满,毫秒级放电响应。配合这套Buck+Boost双向DC-DC方案,正好是给工控设备做"波动免疫"的完美搭配。

典型应用场景

· 工业自动化产线:PLC、DCS、工业网关的断电保护,产线数据不丢、控制逻辑不乱

· 物联网边缘节点:远程部署的传感器、数据采集器,电网波动期间不掉线

· 智能交通:ETC门架、信号灯、监控摄像头,瞬时断电也能维持

· 配电自动化:智能电表、电力监控终端,记录不丢

· 汽车电子:行车记录仪、车载ECU,应对电瓶瞬断

· 通信基站:小型通信设备、中继节点,瞬时断电期间不掉网

二、深圳市必威尔科技有限公司简介

深圳市必威尔科技有限公司(ShenZhen Bitwell Science&Technology Co.,LTD)总部位于深圳,是一家专注于超级电容储能技术和工业电源解决方案的科技企业。

公司经营理念是"技术专业、服务一流、品质卓越"。团队在电力电子研发领域深耕多年,自主研发的超级电容模组、小型UPS后备电源、阀门应急后备电源系列产品,已在石油化工、电力、冶金、水处理、暖通空调、智能制造等行业广泛应用。

从单体电容到完整模组方案,从硬件设计到现场调测,公司具备全链路自主研发能力。

三、我们能做什么

(一)超级电容模组研发与制造

从单体电容到串并联模组,再到集成充放电保护的完整模块,公司具备自主设计、生产能力。BWC系列模组、BW6101过压保护芯片都是我们的核心技术成果。特殊电压、容量、接口需求,支持定制。

(二)小型超级电容UPS电源

DWP40系列小型UPS不间断电源,输入最高32V、输出12V或24V、最大5A持续输出,宽温域-40℃到+70℃,给低压直流设备提供秒级到分钟级的短时备用供电。

(三)阀门应急后备电源

DHC系列超级电容阀门后备电源,专为电动执行器、调节阀、切断阀设计。断电瞬间独立驱动阀门完成开闭动作,是工业管路安全的最后一道防线。

(四)配套选型与现场改造支持

老设备想加装后备电源?新项目需要方案选型?专业工程师团队提供从方案设计、原理图评审、接线指导到调试售后的全流程支持。

四、我们能为客户解决什么问题

问题一:电网电压波动导致设备异常

24V直流母线受大型电机启停、变频器谐波、雷击瞬态影响,常常在22V-30V之间起伏。PLC、工控机、传感器一旦遭遇欠压或过压,轻则通信丢包、数据异常,重则直接重启复位,影响生产。

问题二:断电导致关键数据丢失

自动化产线、智能仪表、数据采集终端突然断电,未保存的数据丢失,正在跑的工艺批次作废,损失动辄上万。

问题三:断电导致阀门失控

石油化工、燃气、水处理管线的电动阀门,断电时如果不能完成紧急开闭,可能引发泄漏、超压、爆管等安全事故。

问题四:传统电池UPS维护负担重

铅酸电池两三年一换,锂电池也要四五年一换,温差大的现场寿命更短。维护停机、备件库存、人工更换,成本压不下来。

问题五:低温环境下电池失效

北方冬季户外设备、东北西北的户外控制柜,普通电池在零下20度容量直接腰斩,关键时刻应急电源反而"没电"。

必威尔的解决方案

针对以上问题,必威尔提供完整的超级电容储能产品矩阵:

· DWP40系列小型UPS:宽输入稳压输出,给工控设备"波动免疫"

· DHC系列阀门后备电源:断电瞬间紧急开闭,管线安全最后防线

· BWC系列超级电容模组 + BW6101过压保护芯片:串联电容模组均压保护,寿命延长50倍

五、我们的优势

优势一:技术路线选对了

超级电容+Buck/Boost双向DC-DC+专业过压保护,这一套技术组合在工控备电领域是当前最契合的方案。寿命、温域、响应速度、维护成本,全面领先传统电池方案。

优势二:50万次循环免维护

超级电容寿命比锂电池高两个数量级。整个产品生命周期内基本不用更换核心部件,省下的不只是钱,更是停机维护的麻烦。

优势三:-40℃到70℃全温域

从东北冬季户外到南方夏季密闭控制柜,产品稳定运行,无需额外温控措施。

优势四:毫秒级响应

检测到主电源异常到切换输出,能做到近乎零延迟。关键控制场景的工艺数据不丢、阀门动作不丢。

优势五:自主研发能力

核心元器件自主可控,特殊电压、容量、接口需求可定制。从单体电容到完整模组方案,灵活适配不同现场。

优势六:服务跟得上

专业工程师选型支持,原理图、接线指南清晰明了,售后响应快。选型有疑问?现场调试有问题?一个电话,专业团队跟进到底。

六、产品介绍

(一)DWP40系列 小型超级电容UPS电源

产品定位:为各类低压直流设备提供稳定可靠的短时间不间断备用供电。


核心架构:

· 储能核心:超级电容(法拉电容)串联模组

· 充电模块:降压型DC-DC恒流充电(Buck),最高输入32V,1A恒流

· 放电模块:升压型DC-DC稳压输出(Boost),12V/24V输出,最大5A,最低输入6V

· 保护模块:BW6101过压保护电路(逐单体均压保护)

· 多重保护:过流保护、短路保护、过温保护、满电自动截止

核心特点对比:

对比维度

DWP40系列(超级电容UPS)

传统电池UPS

循环寿命

50万次以上,免维护

300-1000次,需定期更换

充电速度

分钟级快速充电

小时级慢速充电

工作温度

-40℃ ~ +70℃

-20℃ ~ +40℃(低温性能差)

切换速度

毫秒级,近乎零延迟

秒级,有切换延迟

安全性

无热失控风险

锂电池有热失控风险

环保性

无重金属,绿色环保

含重金属,需特殊回收

体积

小巧,安装灵活

较大,受空间限制

典型应用场景:

· 工业自动化:PLC、DCS系统、工业网关断电保护

· 物联网终端:远程传感器、数据采集节点备用供电

· 边缘计算:边缘节点、微型服务器断电续航与安全关机

· 汽车电子:车载ECU、行车记录仪瞬时备用

· 通信基站:小型通信设备、中继节点备用

· 智能仪表:智能电表、流量计断电数据保存

· 智能交通:ETC门架、信号灯、监控设备不断电

· 配电自动化:智能电表、电力监控终端

(二)DHC系列 超级电容阀门后备电源

产品定位:专为工业阀门(电动执行器、调节阀、紧急切断阀)的应急断电场景设计,市电正常时快速储能,断电瞬间独立驱动阀门完成开闭动作。


DHC20A206C 核心参数:

参数项目

参数值

产品型号

DHC20A206C(开关型抗干扰后备电源)

标称电源电压

24V DC

电压范围

22V ~ 26V DC(宽电压输入适应)

充电电流

1A(恒流充电)

充电耗时

60秒(从零充到额定电压)

放电电压

24V DC(恒压放电输出)

放电电流

1A(持续输出能力)

放电时间

20秒(单次应急持续时间)

外形尺寸

28 × 47 × 54 mm

过载保护电流

1.5A(内置过流保护)

工作温度范围

-40℃ ~ 70℃(全温域适用)

循环寿命

≥10万次

典型应用场景:

· 石油化工管道紧急切断阀

· 天然气调压站安全阀

· 电厂锅炉给水泵出口阀

· HVAC冷冻水/冷却水阀

· 消防系统电动蝶阀/闸阀

· 冶金高温车间耐热阀

· 户外严寒地区输油管线阀

(三)BWC系列 超级电容模组

BWC系列超级电容模组是公司核心基础产品。采用多颗法拉电容串联构成储能模组,配合BW6101过压保护芯片,可独立使用也可集成到用户系统中。


典型型号: BWC0810S01A104M(27V,0.1F/1F,10串)。特殊电压、容量、接口需求可根据客户场景定制。

七、联系我们

 

公司全称:深圳市必威尔科技有限公司

英文名称:ShenZhen Bitwell Science&Technology Co.,LTD

官网:http://www.bitwell.cn

手机号(同微信)13316486352

地址:深圳市龙岗区南湾街道简竹路早禾坑6号合益园A栋306室

技术专业 · 服务一流 · 品质卓越

本文由深圳市必威尔科技有限公司发布,转载请保留出处。

地址:广东省深圳市龙岗区南湾街道吉厦社区简竹路早禾坑6号合益园A栋3楼306室

Add:Room 306, Building A, Heyi Garden​ No. 6 Zaohekeng, Jianzhu Road​ Jixia Community, Nanwan Subdistrict​ Longgang District, Shenzhen​ Guangdong, China

总机TEL: 0755-25587677    传真FAX:0755-25587858

邮箱Email:bitwell@bitwell.cn sales@bitwell.cn

  • 微信公众号

  • 淘宝店铺

  • 阿里巴巴

深圳市必威尔科技有限公司 粤ICP备17165639号 版权所有