离网机指独立于公共电网运行的发电/储能系统,通过逆变器将直流电(如太阳能、风能、蓄电池)转换为交流电供负载使用,无需外部电网支持。主要类型包括:
家用储能系统:集成逆变器与蓄电池,用于家庭自发自储自用。
离网发电系统的组成及原理
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便携式储能设备:小型户外电源,常搭配太阳能板。
混合耦合系统:支持交流/直流耦合,兼容多种能源输入(如柴油发电机、风电)。
偏远地区供电系统:适用于无电区、海岛、通信基站等。
二、EMC测试项目EMC测试分为 电磁干扰(EMI) 和 电磁抗扰度(EMS) 两大类别,离网机需重点关注以下项目:
1. EMI测试(干扰发射)传导发射(CE) | 检测电源线/信号线传导的电磁干扰(0.15–30 MHz) | 离网机功率转换模块易产生高频谐波干扰电网 |
辐射发射(RE) | 测量设备辐射的电磁场强度(30 MHz–6 GHz) | 高频开关电路(如逆变器)是主要辐射源 |
谐波电流 | 评估设备对电网的谐波污染 | 若离网机接入市电充电,需满足EN |
电压闪烁 | 检测负载突变引起的电压波动 | 影响连接设备的稳定性 |
静电放电(ESD) | 模拟人体/物体接触放电(±8kV空气,±4kV接触) | 户外设备易受静电影响 |
电快速瞬变脉冲群(EFT) | 模拟电网开关瞬间的脉冲干扰(±2kV) | 离网机在柴油发电机切换时易受干扰 |
浪涌(Surge) | 模拟雷击或大电流冲击(±2kV线-线,±4kV线-地) | 无电区设备缺乏电网保护,需高抗雷击能力 |
电压暂降与中断 | 模拟电网电压波动(>95%电压跌落) | 确保离网机在输入突变时持续供电 |
射频场抗扰度 | 验证设备在80 MHz–6 GHz强电磁场下的稳定性 | 避免通信基站等场景的射频干扰 |
离网机的适用标准取决于应用场景和销售市场:
1. 通用标准EN/IEC :住宅/商业/轻工业环境的发射标准。
EN 55011/EN 55022:工业/IT设备的EMI限值。
IEC 61000-4系列:抗扰度测试方法(如IEC 对应ESD)。
2. 特殊场景要求无电区/偏远地区 | EN + 浪涌/电压中断测试 | 需强化抗电网波动能力 |
含无线功能设备 | GB 4343.1-2018(辐射测试至1 GHz) | 时钟频率>30 MHz需暗室测试 |
工业环境 | EN (工业发射标准) | 适用于通信基站等 |
原因:开关电源高频噪声、滤波电路设计缺陷。
整改方案:
增加两级共模电感,减少寄生电容。
优化PCB布局:缩短高频回路路径,减小回路面积。
在电源输入端加装Y电容(容值需匹配,避免漏电流超标)。
2. 辐射发射超标原因:机箱屏蔽不足、线缆未滤波。
整改方案:
机箱整改:改善缝隙导电衬垫,增加金属屏蔽层。
线缆处理:
电源线加磁环(高频段用镍锌磁环)。
信号线改用双绞线或屏蔽线。
电路优化:时钟信号串联电阻,减缓上升沿。
3. 静电放电(ESD)失效原因:接口未防护、接地不良。
整改方案:
外壳接地点增加泄放路径(如金属弹簧片)。
接口加TVS管/ESD防护芯片。
复位键/按键板用导电泡棉屏蔽。
4. 浪涌测试损坏原因:MOV选型不当、接地阻抗过高。
整改方案:
并联多级MOV(如20D系列),配合气体放电管。
强化接地:使用宽铜带降低接地阻抗。
五、整改流程关键步骤问题定位:
通过频谱分析仪确定干扰频点(如150 kHz–1 MHz多为开关电源噪声)。
分步验证:
拔除所有线缆→若辐射改善,则重点整改线缆。
电源线加磁环→若传导改善,则优化滤波器。
设计优化:
变压器增加屏蔽层并接地,阻断共模噪声传输。
单层/双层板电源走线加粗,避免阻抗失配。
六、行业应用注意事项偏远地区设备:需额外测试宽温湿度范围(-40°C–70°C)和盐雾腐蚀。
储能一体机:高度集成易导致内部耦合,建议模块化隔离设计。
成本控制:优先采用磁环/屏蔽材料等低成本方案,避免电路重构。
注:所有整改需在模拟实际工况(如热机状态)下验证,避免冷机测试通过但热机失效。
本指南综合了离网机的工作特性与EMC核心要求,覆盖从测试到整改的全流程。实际操作中需结合具体产品设计及目标市场标准动态调整(如欧盟CE、中国GB),建议在研发初期引入EMC设计以降低后期整改成本。