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【摘 要】电源车作为我国电力工程车中重要的一种，在最近几年的南方雪灾、汶川地震等自然灾害抢险救灾中，发挥了不可替代的作用。电源车市场目前已进入快速成长期。本文从电源车的结构、性能、应用及发展方向上对电源车做了系统分析。
【关键词】应急电源车；多功能性；应急供电；发展趋势
1 概述
随着社会物质生活和文化生活质量不断提高，城市供电可靠性的提高越来越成为社会各界的关注焦点。各种意外事故，对电网的可靠性和应急措施提出挑战，对应急电源车的利用，已成为电力系统应急预案的重要组成部分。
移动电源，原主要用途是为野外作业提供临时电源，主要为简易拖车式结构。早期电源车，主要由发电机组成套设备企业利用厢式货车进行简单组装，由于改装企业对车辆的改装技术力量薄弱，所以电源车性能存在很多不足。随着电源车市场需求的不断发展，电源车的性能结构水平不断提高；尤其是随着应急供电的需求研究，目前电源车已呈现出高通过性、快速反应、高静音、大功率、连续作业、以及多功能性和操作舒适性等发展趋势。
2 应急电源车的基本性能需求分析
2.1 对应急电源车的功率分析
根据对应急供电目标负荷的分析统计，多数负荷功率需求在150KW-500KW之间，少数功率需求在800KW以上，因此，应急电源车的主导功率规格应为200KW-500KW之间（按合理满载率80%计算）。
单台电源车的功率上限，受承载车辆的载重能力与尺寸通过性的限制；对于超大功率的应急供电需求，一般的两种解决方案：一是多台并联供电；二是采用特种大拖车形式改装。
根据承载车辆与发电机组的重量尺寸安装需求的适应性分析，目前整体车架式电源车的适配发电机组的合理功率范围为800KW以下，具体匹配如下表1：
表1 应急电源车的承载车辆与发电机组的合理匹配关系
应急电源车
功率，KW 承载车辆性能 标称载重量/整车总质量，t 发电机组重量，t 备注
1 100KW-120KW 3/6 1.2-1.5 轻卡
2 160KW-200KW 5/10 2.2-2.5 轻型中卡
3 250KW-320KW 6/12-14 2.5-3 中重卡
4 360KW-400KW 8/16 3.5-4 两轴重卡
5 440KW-500KW 12/22-25 4.5-5 三轴重卡
6 600KW-800KW 18/31 8-9 四轴重卡
2.2 对应急电源车的通过性需求分析
城市应急供电，是电力应急预案的主要目标之一；城市道路相对狭窄且拥挤的特点，客观上对应急电源车的外形尺寸的通过性提出高要求。
综合研究城市道路通过性、车辆行驶稳定性、车辆安装可行性，推荐电源车的外形尺寸合理范围如下表2。
表2 应急电源车外形尺寸的合理范围
应急电源车
功率，KW 整车外形尺寸合理范围，m 备注
长度上限 宽度上限 高度上限
1 120KW以下 6.2 2.0 3.0 轻卡
2 160KW-200KW 8.0 2.3 3.4 轻型中卡
3 250KW-320KW 9.5 2.5 3.5 中重卡
4 360KW-400KW 10.0 2.5 3.8 两轴重卡
5 440KW-500KW 11.0 2.5 4.0 三轴重卡
6 600KW-800KW 12.0 2.5 4.0 四轴重卡
2.3 对应急电源车的快速反应需求分析
应急电源车的快速反应性能，包括两方面内容：一方面是车辆快速到达现场与到达现场后快速展开性能；另一方面是主供电系统出现故障后，车辆的快速启动供电性能。
车载式电源车，均具备快速到达现场的能力；到达现场后快速展开性能，主要涉及电缆系统的快速收放、电缆连接器的快速拔插等。
电源车的快速启动供电，是应急电源车的重要特征之一，其快速程度，按反应时间可分为三个层次：（1）瞬间供电；（2）5秒内供电；（3）5分钟供电。
2.3.1 瞬间供电
电源车内配带UPS不间断电源系统，自动检测市电信号；市电断电后，瞬间自动启动UPS不间断电源，在发电机组启动供电后，无间断自动切换到发电机组供电。
该模式适用于一级负荷以及重大公共活动场所的保电作业。
2.3.2 秒内供电
电源车内配带ATS自投切装置，自动检测市电信号；在发电机组热备状态下，市电断电后，3～5秒内自动投切到发电机组侧供电，市电恢复后可自动3～5秒内投切回市电。
不带ATS自投切装置的电源车，在发电机组热备状态下，通过人工监控操作，也可基本实现几秒内快速供电。
该模式适用于重要公共活动场所的保电作业。
2.3.3 分钟供电
普通电源车，不带ATS自投切装置，发电机组由冷备状态开始启动供电，发电机组暖机时间一般为3分钟以上，人工合闸。
该模式适用于一般公共活动场所的保电作业以及计划外应急提供临时电源。
2.4 对应急电源车的静音需求分析
根据城区环境噪声标准，居住商业工业混杂区，适用2类噪声标准，即白天60dB，夜晚50dB。根据试验数据，在一般没有屏障的场地环境下，噪声随距离衰减度为1dB/米，应急电源车作业位置一般距离人员工作位置在10～15米以上。
综合研究城区环境噪声标准、车辆降噪控制、具体环境工况，推荐电源车的噪声允许值的合理范围如下表3。 电源车的高静音设计，是以加大车厢降噪空间为代价，因此，车辆外形尺寸同比较大。
表3 应急电源车噪声允许值的合理范围
应急电源车
功率，KW 噪声允许值，dB
普通标准 高静音标准
1 100KW以下 68 65
2 200KW-300KW 70 65
3 400KW-500KW 75 70
4 600KW-800KW 80 75
2.5 对应急电源车的连续作业需求分析
电源车的连续作业，主要决定于燃油供应。
电源车的燃油供应性能，主要取决于两个方面：一是燃油箱容积大小，二是作业中加油许可性。
发电机组的底座燃油箱容积一般较小，仅能满足满载4～5h使用；电源车使用工况，一般要求需要满足6～8h使用，特别用途可特别配置10～12h燃油箱。
电源车的油耗与燃油箱容积配置推荐如下表4。
表4 应急电源车油耗与燃油箱容积匹配
电源车功率 油耗
L/h 燃油箱容积，L
通用机组底座燃油箱 6h燃油箱 8h燃油箱 10h燃油箱
1 200KW 50 200 300 400 500
2 300KW 75 300 450 600 750
3 400KW 100 400 600 800 1000
4 500KW 125 500 750 1000 1250
3 应急电源车技术发展趋势综述
综合以上需求分析，近几年来，应急电源车的技术性能呈现如下主要发展趋势：
3.1 外形尺寸缩减以适应城区行驶通过性
电源车原多借用厢式货车车厢，空间布置粗放，外形长度与高度均偏大，常难以适应城区小街道与低标准涵洞的通过性能；因此，尽可能缩减外形尺寸，是电源车的合理市场需求。
3.2 多台电源车并机
应急供电的功率需求越来越大，而车载能力与城区道路通过性不能允许电源车体积过大，因此，多台电源车并联使用，将作为大功率应急供电需求的优选解决方案。
3.3 自动投切系统
为了保证市电意外停电后的应急保障，要求电源车在尽可能短的时间内恢复供电，ATS自动投切系统，自动检测市电信号，自动快速投切，该功能将作为应急电源车的发展趋势。
3.4 超静音
对于特殊重要会议活动场所的保电作业，要求电源车噪声达到超静音的无干扰效果；超静音设计，将是该类细分市场的发展方向。
3.5 独立燃油箱
保电时间的延长、油料管理的严格化、油料现场补充难度大等外界制约，一次性携装较多燃油，是保电作业的需求，机组底座燃油箱因容积难以加大，将被独立大容积燃油箱取代。
3.6 设置控制室
随着操作舒适性需求的提高，在车厢内隔离设置专门操作控制室将是400KW以上大功率电源车的发展趋势（200KW以下小功率电源车，底盘较轻，因控制室而加高车厢，将明显损害车辆行驶侧翻安全性，不宜推广。）
3.7 增加辅助功能
应对抢险工况的电源车，配备切割机、焊机、大功率照明装置等辅助器具，将是其发展趋势之一。
参考文献：
[1]杨贵恒.柴油发电机组技术手册[M].北京：化学工业出版社.2008.
[2]卞学良.专用汽车结构与设计[M].北京：机械工业出版社.2007.
[3]姚俊琪.UPS与发电机组的匹配[J].移动电源与车辆，2005（1）.
[4]吴炎庭，袁卫平.内燃机噪声振动与控制[M].北京：机械工业出版社.2005.
【关键词】应急电源车；多功能性；应急供电；发展趋势
1 概述
随着社会物质生活和文化生活质量不断提高，城市供电可靠性的提高越来越成为社会各界的关注焦点。各种意外事故，对电网的可靠性和应急措施提出挑战，对应急电源车的利用，已成为电力系统应急预案的重要组成部分。
移动电源，原主要用途是为野外作业提供临时电源，主要为简易拖车式结构。早期电源车，主要由发电机组成套设备企业利用厢式货车进行简单组装，由于改装企业对车辆的改装技术力量薄弱，所以电源车性能存在很多不足。随着电源车市场需求的不断发展，电源车的性能结构水平不断提高；尤其是随着应急供电的需求研究，目前电源车已呈现出高通过性、快速反应、高静音、大功率、连续作业、以及多功能性和操作舒适性等发展趋势。
2 应急电源车的基本性能需求分析
2.1 对应急电源车的功率分析
根据对应急供电目标负荷的分析统计，多数负荷功率需求在150KW-500KW之间，少数功率需求在800KW以上，因此，应急电源车的主导功率规格应为200KW-500KW之间（按合理满载率80%计算）。
单台电源车的功率上限，受承载车辆的载重能力与尺寸通过性的限制；对于超大功率的应急供电需求，一般的两种解决方案：一是多台并联供电；二是采用特种大拖车形式改装。
根据承载车辆与发电机组的重量尺寸安装需求的适应性分析，目前整体车架式电源车的适配发电机组的合理功率范围为800KW以下，具体匹配如下表1：
表1 应急电源车的承载车辆与发电机组的合理匹配关系
应急电源车
功率，KW 承载车辆性能 标称载重量/整车总质量，t 发电机组重量，t 备注
1 100KW-120KW 3/6 1.2-1.5 轻卡
2 160KW-200KW 5/10 2.2-2.5 轻型中卡
3 250KW-320KW 6/12-14 2.5-3 中重卡
4 360KW-400KW 8/16 3.5-4 两轴重卡
5 440KW-500KW 12/22-25 4.5-5 三轴重卡
6 600KW-800KW 18/31 8-9 四轴重卡
2.2 对应急电源车的通过性需求分析
城市应急供电，是电力应急预案的主要目标之一；城市道路相对狭窄且拥挤的特点，客观上对应急电源车的外形尺寸的通过性提出高要求。
综合研究城市道路通过性、车辆行驶稳定性、车辆安装可行性，推荐电源车的外形尺寸合理范围如下表2。
表2 应急电源车外形尺寸的合理范围
应急电源车
功率，KW 整车外形尺寸合理范围，m 备注
长度上限 宽度上限 高度上限
1 120KW以下 6.2 2.0 3.0 轻卡
2 160KW-200KW 8.0 2.3 3.4 轻型中卡
3 250KW-320KW 9.5 2.5 3.5 中重卡
4 360KW-400KW 10.0 2.5 3.8 两轴重卡
5 440KW-500KW 11.0 2.5 4.0 三轴重卡
6 600KW-800KW 12.0 2.5 4.0 四轴重卡
2.3 对应急电源车的快速反应需求分析
应急电源车的快速反应性能，包括两方面内容：一方面是车辆快速到达现场与到达现场后快速展开性能；另一方面是主供电系统出现故障后，车辆的快速启动供电性能。
车载式电源车，均具备快速到达现场的能力；到达现场后快速展开性能，主要涉及电缆系统的快速收放、电缆连接器的快速拔插等。
电源车的快速启动供电，是应急电源车的重要特征之一，其快速程度，按反应时间可分为三个层次：（1）瞬间供电；（2）5秒内供电；（3）5分钟供电。
2.3.1 瞬间供电
电源车内配带UPS不间断电源系统，自动检测市电信号；市电断电后，瞬间自动启动UPS不间断电源，在发电机组启动供电后，无间断自动切换到发电机组供电。
该模式适用于一级负荷以及重大公共活动场所的保电作业。
2.3.2 秒内供电
电源车内配带ATS自投切装置，自动检测市电信号；在发电机组热备状态下，市电断电后，3～5秒内自动投切到发电机组侧供电，市电恢复后可自动3～5秒内投切回市电。
不带ATS自投切装置的电源车，在发电机组热备状态下，通过人工监控操作，也可基本实现几秒内快速供电。
该模式适用于重要公共活动场所的保电作业。
2.3.3 分钟供电
普通电源车，不带ATS自投切装置，发电机组由冷备状态开始启动供电，发电机组暖机时间一般为3分钟以上，人工合闸。
该模式适用于一般公共活动场所的保电作业以及计划外应急提供临时电源。
2.4 对应急电源车的静音需求分析
根据城区环境噪声标准，居住商业工业混杂区，适用2类噪声标准，即白天60dB，夜晚50dB。根据试验数据，在一般没有屏障的场地环境下，噪声随距离衰减度为1dB/米，应急电源车作业位置一般距离人员工作位置在10～15米以上。
综合研究城区环境噪声标准、车辆降噪控制、具体环境工况，推荐电源车的噪声允许值的合理范围如下表3。 电源车的高静音设计，是以加大车厢降噪空间为代价，因此，车辆外形尺寸同比较大。
表3 应急电源车噪声允许值的合理范围
应急电源车
功率，KW 噪声允许值，dB
普通标准 高静音标准
1 100KW以下 68 65
2 200KW-300KW 70 65
3 400KW-500KW 75 70
4 600KW-800KW 80 75
2.5 对应急电源车的连续作业需求分析
电源车的连续作业，主要决定于燃油供应。
电源车的燃油供应性能，主要取决于两个方面：一是燃油箱容积大小，二是作业中加油许可性。
发电机组的底座燃油箱容积一般较小，仅能满足满载4～5h使用；电源车使用工况，一般要求需要满足6～8h使用，特别用途可特别配置10～12h燃油箱。
电源车的油耗与燃油箱容积配置推荐如下表4。
表4 应急电源车油耗与燃油箱容积匹配
电源车功率 油耗
L/h 燃油箱容积，L
通用机组底座燃油箱 6h燃油箱 8h燃油箱 10h燃油箱
1 200KW 50 200 300 400 500
2 300KW 75 300 450 600 750
3 400KW 100 400 600 800 1000
4 500KW 125 500 750 1000 1250
3 应急电源车技术发展趋势综述
综合以上需求分析，近几年来，应急电源车的技术性能呈现如下主要发展趋势：
3.1 外形尺寸缩减以适应城区行驶通过性
电源车原多借用厢式货车车厢，空间布置粗放，外形长度与高度均偏大，常难以适应城区小街道与低标准涵洞的通过性能；因此，尽可能缩减外形尺寸，是电源车的合理市场需求。
3.2 多台电源车并机
应急供电的功率需求越来越大，而车载能力与城区道路通过性不能允许电源车体积过大，因此，多台电源车并联使用，将作为大功率应急供电需求的优选解决方案。
3.3 自动投切系统
为了保证市电意外停电后的应急保障，要求电源车在尽可能短的时间内恢复供电，ATS自动投切系统，自动检测市电信号，自动快速投切，该功能将作为应急电源车的发展趋势。
3.4 超静音
对于特殊重要会议活动场所的保电作业，要求电源车噪声达到超静音的无干扰效果；超静音设计，将是该类细分市场的发展方向。
3.5 独立燃油箱
保电时间的延长、油料管理的严格化、油料现场补充难度大等外界制约，一次性携装较多燃油，是保电作业的需求，机组底座燃油箱因容积难以加大，将被独立大容积燃油箱取代。
3.6 设置控制室
随着操作舒适性需求的提高，在车厢内隔离设置专门操作控制室将是400KW以上大功率电源车的发展趋势（200KW以下小功率电源车，底盘较轻，因控制室而加高车厢，将明显损害车辆行驶侧翻安全性，不宜推广。）
3.7 增加辅助功能
应对抢险工况的电源车，配备切割机、焊机、大功率照明装置等辅助器具，将是其发展趋势之一。
参考文献：
[1]杨贵恒.柴油发电机组技术手册[M].北京：化学工业出版社.2008.
[2]卞学良.专用汽车结构与设计[M].北京：机械工业出版社.2007.
[3]姚俊琪.UPS与发电机组的匹配[J].移动电源与车辆，2005（1）.
[4]吴炎庭，袁卫平.内燃机噪声振动与控制[M].北京：机械工业出版社.2005.