Можно ли подключить инвертор к аккумулятору, сделав вечный двигатель?

Энергосистема на солнечных батареях, аккумуляторе и инверторе – блог СамЭлектрик.ру

Инвертор Ecovolt – основа системы электропитания на солнечных батареях и аккумуляторах

Недавно монтировал систему резервного питания для дома на основе аккумуляторов и солнечных батарей. Система замечательна тем, что позволяет не только экономить электроэнергию, но и стать менее зависимым от городской электросети.

Но по порядку,  как всегда – сначала теория, потом практика и реальные примеры.

Итак, когда пропадает электроэнергия, первое, что приходит на ум – генераторы. Кстати, генераторам у меня на блоге посвящено несколько статей, вот они.

Но генераторы могут быть не только бензиновые и дизельные. Генерация энергии может происходить также за счет энергии солнца. Такие системы гораздо более технологичны, бесшумны, не выделяют вредных веществ. В отличие от классических генераторов.

Коротко расскажу, как выглядит система на солнечных батареях для дома.

Получение электроэнергии из солнечных батарей

Энергия солнца преобразуется в электрическое напряжение постоянного тока. Очевидно, что напрямую солнечную батарею к домашней электросети подключить нельзя, поскольку там должно действовать напряжение 220 (230) вольт переменного тока частотой 50 Гц. Для преобразования постоянного напряжения нужен инвертор для солнечных батарей, на выходе которого будут те самые стандартные 220 В.

Гибридная система электропитания на аккумуляторах и солнечных батареях

Но солнечная энергия достаточной интенсивности действует далеко не всегда. Досада ещё в том, что период активности солнца может не совпадать с периодом, когда необходима электроэнергия.

Другими словами, солнечную энергию нужно накопить, а только потом преобразовать. Для накопления солнечной энергии используют аккумуляторы, которые потом в нужный момент отдают электроэнергию через инвертор в нагрузку.

Он направляет энергию солнечных батарей для зарядки аккумуляторов, а затем, когда это нужно, запасённую в аккумуляторах электроэнергию преобразует в напряжение 220В 50Гц и отдает в нагрузку.

Когда аккумуляторы разряжены, напряжение с улицы есть, а солнца нет, они заряжаются от городской сети.

Когда с улицы поступает нормальное напряжение, солнечный инвертор работает в режиме “Байпас”, то есть пропускает ток со своего входа на выход без преобразований.

Про Байпас я писал неоднократно. Например, в статьях про стабилизаторы, или про реле напряжения Барьер.

Фактически, инвертор с аккумуляторными и солнечными батареями может быть частью системы бесперебойного питания. С той лишь разницей, что там энергия берётся (и запасается) только от городской электросети, а в солнечных инверторах – приоритетно от солнечных батарей.

Выбор мощности системы на солнечных батареях

Прежде, чем покупать и устанавливать солнечный инвертор, нужно потратить время на анализ существующей электрической системы дома. Определиться с максимальной и средней потребляемой мощностью, пусковыми токами, системой заземления.

Рекомендую свою статью обо всех существующих системах заземления, их отличиях, достоинствах и недостатках.

Мощность инвертора должна быть выбрана равной либо больше максимального потребления дома.

Схема подключения аккумуляторов к инверторам различной мощности

Возможно для получения большей мощности включить инверторы параллельно. Для этого нужно дополнительно применить платы коммуникации (параллельной работы), чтобы инверторы могли работать правильно. Вот пример схемы подключения, когда мощности двух инверторов складываются:

Два инвертора в параллель. Схема подключения инверторов для солнечных батарей

Мощностью инвертора будет определяться мощность всей системы. Но тут не всё так однозначно, и стоит учесть некоторые факторы.

Реальная мощность инвертора

Вся нагрузка сразу никогда не включается, и нужно провести тщательный анализ потребления в течение некоторого времени. Для этого можно воспользоваться токовыми клещами или анализатором качества напряжения. Про примеры использования анализатора качества напряжения HIOKI 3197 я писал здесь и здесь.

Байпас

В режиме “Байпас” инвертор пропускает через себя всю мощность домашней сети. И нужно учитывать, что мощность при байпасе (когда инвертор фактически не работает) и при преобразовании одинакова. По крайней мере, так уверяет производитель.

Перегрузка

Некоторые домашние электроприборы работают кратковременно. Например, чайник, СВЧ-печь обычно включаются на 2-3 минуты. Другие приборы, имеющие электродвигатели, обладают пусковыми токами, которые длятся несколько секунд.

А что там свежего в группе вк самэлектрик.ру?

Эти факторы обычно учитываются в инверторах, и они могут держать перегрузку в 2-3 раза в течение нескольких секунд, а перегрузку в 1,5 раза – несколько минут. Значения эти, конечно, ориентировочные, и зависят от модели инвертора.

Приоритеты

Необходимо решить, какие приборы нуждаются в бесперебойном питании, а какие могут “потерпеть”. Поэтому будет разумно через солнечный инвертор подключать не все электроприборы, а только самые важные. Например, электрокотёл, розетки кухни (включая холодильник), освещение.

А очень мощные и не столь необходимые приборы подключать напрямую, минуя инвертор. Это могут быть бойлер, проточный водонагреватель, и т.п.

Учет всех этих факторов поможет правильно выбрать инвертор для дома и разумно сэкономить.

Философия выбора энергосистемы на солнечных батареях

Так же, как и с выбором стабилизатора, нужно честно задать себе вопрос – “Зачем устанавливать солнечные батареи и аккумуляторы с инвертором?” От правильного ответа будет сильно зависеть комплектность системы и цена. По цене можно сэкономить десятки тысяч рублей, и всё будет прекрасно работать.

Итак, нужно решить, для чего будет применяться система.

1. Аварийный резерв

В случае кратковременного пропадания напряжения в городской сети нужно обеспечить работу жизненно важных приборов в доме – отопление, связь, освещение, холодильник. Все остальные приборы по возможности не использовать. Предполагается, что авария – явление редкое и непродолжительное.

В этом случае конфигурация системы с солнечным инвертором и аккумуляторами будет минимальной.

2. Экономия

Если планируется использовать солнечную энергию в целях экономии, то нужно наращивать мощность системы. И выбирать такой режим работы инвертора, когда энергия солнца “подмешивается” к энергии, которую мы оплачиваем по счетчику. Либо некоторые линии питаются постоянно только от солнечных батарей.

Тем самым экономится электроэнергия, которую мы получаем из города, при неизменном потреблении всего дома. И в этом случае можно говорить об окупаемости такой системы на солнечных батареях.

Разумеется, этот вариант включает в себя и аварийное электропитание, т.е. первый случай.

3. Полная замена

Этот вариант – полный отказ от городской электросети. Городская электросеть нужна будет лишь для аварийного резервирования системы на солнечных батареях, если она вдруг выйдет из строя. Такая конфигурация системы будет иметь максимальную мощность и стоимость.

В этом случае желательно также иметь и генератор, который понадобится в случае недостаточной энергии от солнца. Это может происходить, например, зимой, когда активность солнца минимальна. Генератор послужит для зарядки аккумуляторов и питания важной нагрузки.

Пример монтажа однофазного инвертора

Сначала рассмотрим на практике однофазную систему, а потом перейдём к трехфазной.

Я уже недавно рассказывал, в чем отличие однофазного напряжения от трехфазного.

Внешний вид смонтированного инвертора показан в начале статьи. Его мощность в данном случае – 5 кВА, есть модели и на другие мощности.

А вот, как устроен интерфейс инвертора со всеми входами, выходами и органами управления:

Солнечный однофазный аккумуляторный инвертор для дома. Клеммы для подключения

Подключение аккумуляторных батарей обязательно производится через автоматический выключатель:

Автоматический выключатель для подключения аккумулятора к инвертору

Через эти клеммы АКБ заряжается от солнца или от сети и отдает энергию на преобразование:

Клеммы для подключения аккумуляторов к инвертору

Подключение к электрощитку – через кабель ВВГ4х4, защитный проводник отдельно:

Подключение входа и выхода 220В к солнечному инвертору

Если длина кабельной линии более 10 метров, то лучше использовать кабель сечением 6мм², чтобы избежать лишних потерь в кабеле.

Ещё важное замечание! В отличие от стабилизаторов, входная и выходная нейтрали инвертора гальванически развязаны. И если их соединить, инвертор работать не будет!

В домашнем щитке я провода (черный СИП 2х16) с улицы открутил от вводного двухполюсного автомата, и подал уличное напряжение через клеммник на вход инвертора. А с выхода инвертора – на вход того самого автомата:

Переделка домашнего электрощитка для подключения солнечного инвертора

В результате энергосистема, установленная под лестницей, выглядит вот так:

Монтаж энергосистемы для дома на солнечном инверторе Ecovolt

Используются 4 АКБ, каждая напряжением 12В и емкостью 200 А·ч.

После подключения необходимо настроить инвертор согласно инструкции.

Инструкцию к солнечному инвертору можно будет скачать в конце статьи.

Вот как выглядит экран инвертора при нормальной работе:

При различных режимах работы и при настройках на экране информативная картинка, которая будет понятна неподготовленному пользователю.

А вот что будет на экране, если пропадает напряжение с улицы:

Работа инвертора с аккумуляторными батареями

В данном случае, как и при работе от солнечных батарей, солнечный инвертор выдает стабильное синусоидальное напряжение 230В, как и положено по стандарту.

Трехфазная система на инверторе с солнечными батареями

Не буду утомлять читателя, приведу несколько фото с монтажа солнечных инверторов трехфазной энергосистемы. Схема подключений такая:

Три фазы – схема подключения солнечных инверторов

В данной схеме применяются три инвертора Ecovolt, каждый на свою фазу. Для связи в них установлены платы параллельной работы, которые подключены через кабели параллельного интерфейса:

Трехфазная энергосистема для дома. Подключение инвертора. Рабочий момент, процесс монтажа

Для всех подключений нужен ещё один щиток, куда приходят все напряжения:

Электрощиток для подключения инверторов

Для повышения надежности системы нужен перекидной рубильник, поскольку при аварии (а у любого электронного устройства есть право на поломку)) даже одного из инверторов выключится вся система. И тогда можно подать напряжение напрямую с улицы.

Это похоже на простейший АВР, когда дом может питаться от городской сети либо от генератора через такой переключатель. Я писал об этом подробно в статье про генератор Huter.

Вот рубильник аварийного переключения поближе:

Рубильник для выбора питания дома – через инверторы либо с улицы, как раньше

А вот поближе и с пояснениями внутренняя схема электрощитка подключений инверторов:

Подключение солнечных инверторов в трехфазной сети

Вот так солнечные батареи закреплены на крыше, есть только такой способ установить солнечные батареи для дома.

Монтаж комплекта солнечных батарей на крыше

Это одна половина, другая – на другом скате. Всего – 12 солнечных батарей, каждая по 24 Вольта, мощность 260 Вт. Каждая такая половина содержит три последовательно соединенных батареи, эти тройки соединены параллельно. В результате теоретически все 12 батарей дадут 3100 Вт. Но это если на все батареи перпендикулярно падают солнечные лучи, чего никак не может быть.

В итоге трехфазная энергосистема имеет такой вид:

Трехфазная система на солнечных инверторах для питания дома

Бонус – инструкция

Такую инструкцию я распечатал для владельца дома:

КРАТКАЯ ИНСТРУКЦИЯСистема получает электроэнергию от уличной сети и от солнечных батарей, накапливает её в аккумуляторных батареях, и преобразует через инверторы в переменное напряжение 220В.В нормальном состоянии положение рубильника – вверху, работа происходит через инверторы.

При проблеме с работой инверторов необходимо отключить нагрузку автоматами в нижнем ряду в старом щите, и перевести рубильник через среднее положение вверх. Затем включить все автоматы. После этого система будет питаться только от уличной сети.

При устранении неисправности инверторов также выключить нагрузку и переключить рубильник в нижнее положение, после этого включить все автоматы.

Прерывистый звуковой сигнал от инверторов, как правило, означает перегрузку. В таком случае необходимо уменьшить нагрузку, выключив наименее нужные электроприборы.

Также, по возможности просмотреть сообщение об ошибке и выходную мощность инверторов.

Заключение

Тема очень обширная, всего охватить конечно не удастся.

Дополнительную информацию можно почерпнуть в прикрепленных файлах:

• Инструкция по эксплуатации к солнечному инвертору и его подключению к гибридной энергосистеме – скачать.
• Теория и практика применения аккумуляторов. Виды аккумуляторов. Лучшее, что можно почитать по теме – скачать.

Источник: https://SamElectric.ru/powersupply/domashnyaya-energosistema-na-solnechnyh-batareyah.html

Аккумуляторы для солнечных батарей

Инверторные системы – отличное решение для вашего загородного дома или дачи. Если все спроектировать верно, срока эксплуатации вашего инвертора хватит очень надолго и работать он будет без всяких перебоев и постоянного технического обслуживания.

Схема инверторной системы

Трудно обустроить комфортную жизнь за городом, если не иметь постоянного и надежного источника электричества 220В. Даже если питание будет потеряно на короткий срок, это может сильно помешать вашей спокойной жизни. А такие перебои, увы, у нас происходят часто, особенно в зимнее время.

Если свет на вашей даче или в коттедже не очень стабилен, не избежать большого количества проблем с бытовой техникой. Как же бороться с такой бедой дома? Проще всего установить стабилизатор напряжения стоимостью 2–3 тысячи рублей.

Общедомовой стабилизатор обойдется в 20–30 тысяч. Он неплохо справляется со своей функцией, но только если напряжение не падает ниже 160–170 В.

А ведь случается и такое, что электричество отключают полностью – тогда спасут только бесперебойные источники.

Существуют разные рекомендации, наиболее расхожая – установить дизельный генератор стоимостью от 50 до 100 тысяч рублей. Но это устройство тоже немного испортит ваше время, проведенное за городом – оно производит много шума, требует дотошного технического обслуживания и загрязняет воздух.

Инверторная аккумуляторная система

Но можно установить инверторную аккумуляторную систему.

Что такое инвертор?

Инвертор – это трансформатор, который преобразует постоянный электрический ток (в среднем 12 В) от аккумуляторных батарей в переменный, изменяет напряжение в зависимости от ситуации.

Если электричество подается в обычном режиме, оно начинает заряжать аккумуляторные батареи (АКБ).

Если напряжение падает или отключается, питание домашней сети переходит на АКБ, превращая их постоянное напряжение 12 В в переменное – 220В/50 Гц.

Компактный автомобильный инвертор

Чтобы инвертор работал нормально, необходимы самые лучшие материалы и детали. От того, насколько качественно установлен инвертор, зависит, насколько долгий срок смогут проработать другие компоненты, особенно АКБ. Качество инвертора определяет срок работы АКБ – хватит его на 2 года или же на целых 12 лет.

Добиться лучшей службы АКБ можно через использование разных компонентов, например, ветрогенераторов или солнечных батарей.

Какой инвертор выбрать

Российские инверторы стоят, конечно, дешевле американских, но в них нельзя изменять то, как будет произведено подключение аккумуляторов: с каким алгоритмом заряда, порогом начала работы, как будет происходить управление сторонними источниками.

Настройка этих параметров помогает более безопасно использовать АКБ, плавно переходить на режим, позволяет использовать инверторы параллельно. Американские системы надежнее, они живут дольше, их хватит на более долгий срок службы на благо вашего дома.

Есть два вида инверторов: онлайн и оффлайн. В онлайн-инверторах разряженная батарея начинает одновременно работать и подзаряжаться от внешнего источника питания (к примеру, подобный принцип работы свойствен автомобильному аккумулятору).

Однако подобный составной режим на деле очень плохо сказывается на батареях, заставляет их работать на износ и быстро заканчивать срок эксплуатации. Оффлайн-инвертор куда более безопасен для батарей – здесь одновременно батарея либо заряжается, либо разряжается. Это более щадящий режим работы.

Оффлайн инвертор

Не забывайте также учитывать и качество напряжения. Импортные модели выдают напряжение 230 В. Обычно одна АКБ имеет напряжение 12 В. Коэффициент искажений у них достаточно низок – от двух до трех процентов. Чтобы добиться этого, такие модели используют особый алгоритм, формирующий выход синусоидального напряжения, качественные трансформаторы и согласованные фильтры.

Сколько работает инвертор

Инвертор не имеет внутренних батарей, вместо этого использует внешние. Благодаря этому появляется возможность подобрать такой объем аккумуляторных батарей, который обеспечит необходимый срок независимой работы устройства бесперебойной электроэнергии.

Поговорим подробнее о времени независимого действия системы. Чтобы вычислить время заряда, нужно разделить объем аккумулятора на силу тока, которую он производит (в амперах).

Чтобы определить силу тока аккумулятора (IАКБ), опираемся на закон сохранения энергии, в таком случае КПД инвертора будет ровняться ста процентам. Нужен такой результат, чтобы перемноженные вольты и амперы Аккумуляторной батареи Инвертора равнялись перемноженным вольтам и амперам на выходе.

Расчет напряжения АКБ = 12 В (в более сильных моделях имеют место 24 В и 48 В), назовем его UАКБ. Вольт*ампер на выходе являются силой, подключенной к инвертору нагрузки Pнагр.

В итоге имеем расчет Pнагр=UАКБ*IАКБ, а также IАКБ=Pнагр/UАКБ.

Если мы знаем объем аккумулятора САКБ, то можем узнать и сколько он будет автономно работать: tАВТ = CАКБ/(Pнагр/UАКБ) = CАКБ*UАКБ/Pнагр.

Итак, допустим, что у нас есть инвертор, к которому подключен аккумулятор на 55 Ампер*Часов с нагрузкой 300 Вт. Вычислим, сколько он проработает независимо.

• UАКБ = 12 В
• Pнагр = 300 Вт
• CАКБ = 55 Ампер*часов

Производим расчет: tАВТ = CАКБ*UАКБ/Pнагр = 55*12/300 = 2.2 часа.

И другой вопрос, какая нужна Аккумуляторная батарея, чтобы обеспечить определенную продолжительность работы: CАКБ = Pнагр*tАВТ/UАКБ.

Блок из двенадцати аккумуляторов

Например, рассчитаем, какой нам нужен аккумулятор на заданный инвертор, чтобы при нагрузке в 300 Вт обеспечить 2.2 часа независимого действия: CАКБ = 00*2.2/12 = 55 Ампер*часов.

Солнечные коллекторы

Суть солнечных коллекторов – собирать, сохранять и передавать тепло солнца. Солнечную энергию можно использовать бесплатно и бесконечно, она не требует добычи и транспортировки. Есть два основных вида коллекторов – плоские и вакуумные.

Плоские коллекторы

Плоский солнечный коллектор

Конструкция плоских солнечных коллекторов – это изолированная от тепла, находящаяся под стеклом панель, внутри которой находится поглощающая пластина. Именно она накапливает энергию солнца.

Впрочем, даже с учетом теплоизоляции нижних и боковых стенок, зимой уровень заряда намного ниже из-за потери тепла.

Плоские коллекторы хуже приспособлены к температурным перепадам, однако распространены шире благодаря своей низкой стоимости.

Вакуумные коллекторы

Структура вакуумных солнечных коллекторов предполагает, что несколько вакуумных трубок преобразуют солнечный свет в тепловую энергию. Сами по себе трубки похожи на обычный термос и состоят из нескольких стеклянных трубок, встроенных друг в друга. С внешней стороны трубки просвечивают, а внутри нанесен материал, который и собирает солнечный свет.

Вакуумные коллекторы

Коллекторы располагают на крыше и/или стенах дома. Вакуумные солнечные коллекторы гораздо лучше защищены от перепадов температуры и лучше поглощают тепло, почему и приспособлены для работы в холодное время.

Какой аккумулятор выбрать

Определяясь с тем, какой источник питания вам нужен, чтобы обеспечить в загородном доме привычные 220В, сделайте расчет и убедитесь, что он соответствует нагрузке системы.

Если значение тока превышается сверх меры, происходит перегрев, батареи быстрее выходят из строя. Так, обычная система дома – это 9 кВт, напряжение – 24В.

Если система заработает на полную, сила тока составит более 400А, что быстро нанесет вред аккумуляторным пластинам.

Здесь потребуются батареи с напряжением в 48В. Это снизит рабочий ток вдвое, он составит 200А. Кроме того, желательно использовать проводные соединения всех элементов высокого качества, сечение проводов не должно составлять менее 75 мм2. При соблюдении этих требований инверторная система прослужит долго.

Вообще говоря, цена – это главный показатель качества аккумуляторных батарей. Возможно ли сэкономить, обеспечив хорошее качество? Лучший способ сделать это – приобретать всю систему не сразу, а поэтапно наращивать мощность. Вначале приобретаем инвертор 3 кВт, добавляем к нему новые, ведь современные технологии дают возможность скрепить до 10 одинаковых инверторов.

Сварочный инвертор

Сварочный инвертор, или инверторный источник сварочного тока – необходимый элемент в сварке, он передает сварочной дуге более стабильное горение и более простой поджиг. Инверторы наиболее популярны в сварке, т. к. они как никакой другой аппарат могут обеспечить надежность и независимость от общей сети, исключить колебания и помехи.

Сварочный инвертор действует за счет того, что напряжение сети выходит на выпрямитель, после чего силовой модуль делает постоянный ток переменным. Переменный ток отправляется уже на сварочный трансформатор, который, в свою очередь, обеспечивает им саму сварочную дугу.

Сварочный инвертор хорош тем, что, используя его, вы можете значительно уменьшить силовой трансформатор в размере и при этом увеличить динамику дуги. Благодаря ему стало возможным уменьшить размер и вес сварочного аппарата, повысить КПД и снизить до минимума разбрызгивание при сварке.

Сварочный инвертор

Однако сварочный инвертор имеет и ряд недостатков. Его коэффициент нагрузки ограничен, он довольно чувствителен к влажности воздуха и конденсату. Самый большой его минус – он создает очень высокий, часто даже опасный уровень помех. Эту проблему можно решить, но все ныне известные решения делают устройство не только дороже, но и тяжелее.

Аккумуляторы для солнечной батареи

Если дома вы используете солнечную энергию, то для вас будут очень важны аккумуляторные батареи. Они играют роль посредника, передавая получаемую мощность энергии конечным устройствам и обеспечивая нужное напряжение в 220В.

Наибольшее количество энергии солнечная батарея вырабатывает днем, когда ярко светит солнце. Ночью же, когда потребление энергии не происходит, очень широко начинают использоваться бытовые приборы и различные источники искусственного освещения. Аккумуляторная батарея нужна вам, чтобы убедиться, что электричества хватит и на ночное время, когда подзарядка уже не будет происходить.

Статистика говорит, что дешевле всего использовать аккумуляторы из лития китайского производства и свинцово-кислотные батареи.

Важнейшие параметры аккумуляторов следующие:

• Объем. Он определяется тем, насколько велик заряд, замеряемый во время отдачи электричества конечным устройствам-потребителям.
• Плотность энергии. Согласно этой характеристике рассчитывается, какой объем энергии производят батареи на единицу своего объема либо веса. Используя этот параметр, можно сравнить степень эффективности разных моделей.
• Саморазряд. С помощью этого показателя можно проанализировать, какое количество энергии теряет устройство на холостом ходу, насколько долго оно может хранить энергию.

Чтобы круглый год наслаждаться экологически чистыми источниками электричества и нужными 220В, нужно соблюдать следующие условия эксплуатации:

К сожалению, аккумуляторы не очень хорошо выдерживают резкие перепады температур, им лучше не стоять на жаре свыше +40оС и на холоде ниже –25оС.

Лучше не располагать эти устройства вблизи открытого огня: пары могут воспламениться. Желательно, чтобы вода и осадки не попадали на аккумуляторную батарею: из-за появления новых электрических цепей возможно возникновение токов саморазряда.

Аккумуляторные батареи также характеризуются различным устройством корпуса. Некоторые требуют постоянно контролировать электролит и восполнять его уровень, когда пары выкипают.

Аккумуляторная батарея

Существуют также герметичные модели, в них используется цикл замкнутого типа. Некоторые производители предлагают необслуживаемые модели и предоставляют на них гарантию до 5 лет. Также производятся малообслуживаемые модели, в которые нужно лишь подливать воду два раза в год.

Как происходит заряд

Устройство аккумулятора

Процессы в аккумуляторных батареях изменяются соответственно химической энергии внутри них. Количество этой энергии беспрестанно снижается во время разряда, что ослабляет ток и напряжение. Чтобы вернуть энергию, нужно подать перманентный ток высокого напряжения в противоположную сторону.

Как правило, подбирают силу тока, используя следующий расчет: 100% номинального объема в амперах*часах следует разделить на 10, что даст значение силы тока в амперах.

Это не слишком научный показатель, но на практике именно его обычно используют, чтобы обеспечить цикл заряда из восьми часов.

Источник: https://SolntsePek.ru/akkumulyatory/akkumulyator-invertora.html

Расчет времени работы инвертора от аккумулятора без запуска двигателя и при заведенном двигателе автомобиля

Наличие в машине автомобильного инвертора преобразующего постоянное напряжение 12 Вольт бортовой сети в переменное 220 Вольт позволяет использовать в дальней дороге привычные бытовые приборы и делает жизнь в походно-полевых условиях более комфортной. Однако тут все зависит от времени работы инвертора. 

В тоже время, если есть такая возможность, то в автомобиль лучше приобрести и использовать электроприборы, способные нормально заряжаться или работать непосредственно от розетки прикуривателя или специальной встроенной розетки 12V. Это не только более удобно, но и позволит сберечь автомобильный аккумулятор и продлить срок его службы.

Или другой случай. Например если есть необходимость в питании для ноутбука, то нет никакого смысла подключать его к бортовой сети автомобиля через инвертор.

Зачем сначала преобразовывать постоянное напряжение 12 Вольт в переменное 220 Вольт, а затем с помощью блока питания ноутбука обратно в нужное для его работы постоянное? Более практично будет подключить ноутбук напрямую в розетку прикуривателя через какой то универсальный блок питания-автоадаптер.

Расчет времени работы устройств через инвертор от аккумулятора автомобиля без запуска двигателя

Теоретически, в каждом конкретном случае это время работы инвертора следует рассчитывать отдельно, исходя из множества величин и условий :

— Емкости автомобильного аккумулятора. — Его состояния, степень заряда и износа. — Условий использования, в том числе и погодных. — Мощности подключаемых устройств и потребляемой ими силы тока. — Типа нагрузки

— И так далее.

Но даже в этом случае, совершенно точный расчет времени работы инвертора будет невозможен, так как он зависит еще и от множества других объективных и субъективных факторов.

Да он и не нужен особо, зачем вообще забивать себе голову такими сложностями? В нашем случае нужны простейшие, пусть даже они и будут очень приблизительными, расчеты.

Ведь самое главное, это не разрядить до конца аккумулятор автомобиля..

В дальнейших расчетах времени работы инвертора будем отталкиваться, прежде всего, от емкости аккумулятора. Номинальная емкость аккумуляторной батареи измеряется в ампер-часах и обозначена на ее корпусе. Реальная же емкость аккумулятора зависит от того, насколько он разряжен и, в немалой степени, от температуры окружающей среды.

Расчет времени работы инвертора от аккумулятора без запуска двигателя автомобиля по значениям напряжения

При использовании автомобильного инвертора для питания устройств непосредственно от аккумулятора автомобиля без запуска его двигателя, надо четко представлять себе время, которое он может проработать без ущерба для аккумуляторной батареи. И не разрядить ее до такого состояния, когда запуск двигателя стартером будет затруднителен или вообще невозможен.

Аккумулятор автомобиля не рекомендуется разряжать более чем на 50% в теплое и более чем на 25% в холодное время года. Иначе могут возникнуть сложности с запуском двигателя. Для определения степени разряженности можно использовать сильно упрощенный метод на основе значений напряжения аккумулятора.

Хотя этот способ и не точный, но зато требует только наличия цифрового вольтметра, способного измерять десятые доли вольта. А такой наверняка будет в любом бортовом компьютере автомобиля. В вольтах, эти значения можно обозначить весьма-весьма приближенно и неточно — для 50% разряженности это будет составлять около 11.6 Вольта, а для 25% — около 12.0 Вольт.

В идеале, автомобильный инвертор должен иметь встроенную функцию информирования о снижении напряжения аккумулятора до критического предела. Если такая функция есть, то следует посмотреть, какие значения напряжения производитель считает предельно низкими.

Дело в том, что на некоторых моделях инверторов эти значения составляют 9,7-10,3 Вольта, а это практически 100 % разряд аккумулятора. Поэтому желательно почаще смотреть на вольтметр или показания бортового компьютера и не давать упасть напряжению ниже 11.6 Вольт в теплое время года, и 12.0 Вольт — в холодное.

Расчет времени работы инвертора от аккумулятора без запуска двигателя автомобиля по формулам

Расчет времени работы инвертора от аккумулятора без запуска двигателя по каким то формулам обычно бывает очень и очень не точен. Прежде всего по той причине, что какая то линейная зависимость в падении напряжения АКБ до минимально допустимых значений отсутствует.

По той причине, что в процессе работы инвертора на аккумулятор влияют очень много неизвестных и заранее не прогнозируемых факторов, которые описаны выше. Однако, как бы там не было, расчет времени работы инвертора по формуле вполне возможен.

Для примера и наглядности расчетов времени работы инвертора возьмем следующие данные :

— Емкость аккумулятора 60 ампер-часов. — Питаемое устройство — ноутбук Lenovo G550. Входное напряжение у которого 19 В, потребляемая сила тока — 3.42 А, и соответственно мощность — 19х3.42 = 64.98 ватт (округлим до 65).

— Автомобильный инвертор обычно имеет КПД около 85% (точнее указано в инструкции), то есть если к нему подключена нагрузка 100 Ватт, то от аккумулятора он будет потреблять 115 Ватт.

Вычисление времени работы производим по формуле T (час) = Ah (ампер-час) х V (вольт) х N (0.85) х K (коэффициент 0.5 или 0.25) / P (ватт), в которой :

T — время работы подключенного устройства в часах.
Ah — емкость аккумулятора автомобиля в ампер-час.
V — минимально допустимое напряжение аккумулятора автомобиля в вольтах.

N — КПД инвертора, берем значение в 85%, в формуле — 0.85.
K — максимальный процент допустимой степени разряженности аккумулятора автомобиля в зависимости от температуры воздуха : 0.5 или 0.25.

P — мощность подключенного к инвертору устройства в ваттах.

В итоге получаем :

— для теплой погоды : Т = 60х11.6х0.85х0.5/65 = 4.5 или 4 часа 30 минут.
— для холодного времени года : Т = 60х12х0.85х0.25/65 = 2.3 или 2 часа 18 минут.

А вот для приборов, потребляющих номинальную мощность, только в момент включения или прикладывания нагрузки, рассчитать время работы от аккумулятора намного сложнее. Потому что процессы сверления, распиливания и т.д.

обычно кратковременны, но в любом случае, аккумулятора для них хватит на более продолжительное время работы.

Расчет времени работы инвертора от аккумулятора автомобиля при заведенном двигателе

Если аккумулятор при работе инвертора разрядился до «нижнего предела», то казалось бы чего проще — завел двигатель и пользуйся инвертором дальше.

Теоретически это так, при запущенном двигателе и работающем генераторе, в том случае, если мощность генератора больше или равна мощности подключенной нагрузки — время работы устройств через инвертор практически не ограничена.

И зависит лишь от вашего желания или наличия топлива в баке автомобиля.

В принципе, выдаваемую генератором мощность при заведенном двигателе посчитать не проблема. Берем среднее напряжение в 13.6 Вольт и умножаем на ампераж генератора, например 80 А. Получаем 13.6х80 = 1088 Ватт. То есть, теоретически получается, подключай нагрузку к инвертору в 800-1000 Ватт и ни о чем не беспокойся, пока бензин не закончится. Практически же, все немного сложнее.

Дело в том, что автомобильный генератор развивает свою номинальную мощность только при соответствующих оборотах. А достаточное для зарядки аккумулятора напряжение будет выдавать только от 2000 об/мин и выше. Обороты же холостого хода, как правило, 800-900 об/мин.

 Поэтому рассчитывать на теоретически посчитанные 1088 Ватт не стоит. Кроме того, у генератора будут еще и свои потребители, которым он отдаст часть своей мощности.

Да и уже разряженный аккумулятор, если не отключить инвертор с подключенной нагрузкой, скорее будет медленно, но разряжаться, чем полноценно заряжаться.

А постоянно гонять двигатель на оборотах больше 2000 разве оно того стоит? Если же присутствует очень сильная необходимость в длительной работе приборов и устройств через инвертор в автономных условиях, то тогда не лучше ли посмотреть в сторону небольшого бензинового или дизельного генератора на 220 Вольт и необходимой мощности?

Источник: https://auto.kombat.com.ua/raschet-vremeni-rabotyi-invertora-ot-akkumulyatora-bez-zapuska-dvigatelya-avtomobilya/

Можно ли подключить инвертор к аккумулятору, сделав вечный двигатель? – Электро Помощь

Специально для тех кто начинает строить свою систему решил заснять этот ролик, в котором решил продемонстрировать правильное подключение Аккумуляторов  к контроллеру заряда, а так же инвертора для преобразования  постоянного напряжения на примере систем 12 В и 24 В в 220.

Не для кого ни секрет что из за правильного подключения аккумуляторов, зависит не только их емкость но и срок их службы! А так же чтобы обеспечить равномерный сём мощности инвертором тоже есть небольшие хитрости.

 Как всегда слова не пустые, и все это проверенно на своем личном опыте!  И чтобы некто не совершал ошибок решил не только в видео материале это заснять, но и попытаться изобразить схематически в двух вариациях, поймете хоть одну схему даже имея совершенно другую систему у вас не составит особого труда воплотить ее в жизнь именно у себя.

Что же изменится если клеммы от зарядного устройств,а подключать не как большинство к первому аккумулятору, али к первой паре, а после него или их тянуть провода к следующему АКБ, или паре АКБ? Все очень просто!

Если мы подключаем по обычной схеме как на первом рисунке:

В данной схеме подключения основным потребителем зарядного тока является левый аккумулятор в то время как правый получает то что не да взял левый аккумулятор.

При таком подключении сильно большой про садки по мощности вы сразу не заметите, но если увеличите банк аккумуляторов то проблема станет более заметной! Чтобы второй аккумулятор дальний смог заряжаться и получать одинаково ток и напряжение как и первый, рекомендую воспользоватся следующими схемами подключения.

И так первая схема включения для 12 вольт:

Где на схемах:

ИНВ- это инвертор.

КЗ — контроллер заряда.

   Цифры  на первой схеме показывают  к каким точкам подключаются контроллер заряда и инвертор. По схеме контроллер заряда имеет приоритет по отношению к подключения инвертора , отсюда и цифровое обозначение начинается с контроллера заряда!

 Цифры на второй схеме показывают по этапное подключение устройств к контроллеру заряда.

Теперь рассмотрим схему подключения для двадцати четырех вольтовой системы, описание выше подходит и для этой расшифровки.

Надеюсь данная информация станет вам полезна.

Ну и само отснятое видео:

Особенности работы с автомобильными инверторами

   Автомобильные инверторы (преобразователи энергии ) – полезные устройства, позволяющие подзаряжать аккумуляторы ноутбуков, мобильных телефонов, фотоаппаратов и видеокамер, пользоваться бытовыми приборами и электроинструментами там, где отсутствует возможность подключения к осветительной сети £20 В, – в полевых условиях, на даче, на автомобильной стоянке, в походе, в лесу.

Главное условие для их нормальной работы – чтобы рядом был автомобильный аккумулятор. Инверторы преобразовывают постоянное напряжение 12 В (в диапазоне 11-15 В) или 24 В (в большегрузных автомобилях) в переменное напряжение 220 В частотой 50 Гц посредством встроенного импульсного генератора тока, создающего модифицированную гармоническую волну.

КПД преобразования инверторов – почти 90%.

   Подключение нагрузки к инвертору ведет к естественной разрядке автомобильного аккумулятора, поэтому важно, чтобы инвертор имел функцию автоматического отключения при достижении на входе (клеммах АКБ автомобиля) минимально допустимой величины напряжения 10,5 ±5В. Поддержание рабочего состояния инвертора и АКБ автомобиля длительное время напрямую зависит от эксплуатации этой связки устройств, практика которой во многом зависит от периодической подзарядки АКБ автомобиля.

   Защитная функция автоматического отключения предусмотрена во всех современных инверторах.

Если инвертор подает предупреждающий звуковой сигнал, когда АКБ нормально заряжена, то или он перегружен (мощность потребителя высока), или неисправна проводка – между входом инвертора и клеммами АКБ существует большая разница потенциалов (падения напряжения).

Также инвертор автоматически отключится при превышении температуры внутреннего радиатора (более 65 °С) и не включится при попытке включить его в обратной полярности (питание на вход) – сработает защита от коротких замыканий.

   Предупреждающий звуковой сигнал может появиться при подключении или отключении инвертора от источника питания, а также тогда, когда при подключенном инверторе автомобиль переводят в стартерный режим, – напряжение в бортовой сети падает. Эти случаи не являются опасными и признаками неисправности инвертора.

   Суммарная мощность потребителей на выходе работающего инвертора не должна превышать величину нагрузки, допустимой для данного типа инвертора.

   Ни в том, ни в другом случае мои надежды не оправдались.

   Как при включенном (холостые обороты), так и при выключенном двигателе автомобиля (напряжение на входе инвертора соответственно 12,5 В и 11,8 В) инвертор обозначенную выше нагрузку «не тянул». Срабатывает внутренняя защита, отключающая, инвертор.

Для приведенной выше нагрузки потребовалось применить инвертор с выходной мощностью (заявленной китайским производителем) аж 450 Вт. То есть для уверенной эксплуатации ноутбука требуется инвертор с заявленной мощностью не менее 450 Вт.

Разберемся, почему так происходит.

   На холостых оборотах двигателя (примерно 750 об/мин) мощность автомобильного генератора составит 300-550 Вт (сила тока 20-40 А). При средних оборотах двигателя (2000-3000 об/мин) выходная мощность примерно 560-1400 Вт, что соответствует при номинальном напряжении 12-14 В силе тока 40-100 А.

   Только для обеспечения работы двигателя требуется до 60 Вт (ток 4 А) на классическую систему зажигания (до 200 Вт, 14 А – на инжекторах, впрысковых моторах – на электрический бензонасос, форсунки и блок управления). На нужды остальных потребителей «зарезервировано» на холостом ходу 140-280 Вт (максимум 20 А).

   Вот этим «резервом» и может питаться инвертор.

   При увеличении оборотов двигателя до 2000 (и выше) мощность генератора быстро возрастает, но так питать инвертор, постоянно газуя (с перерасходом топлива), – это не выход из положения.

   Если мощность инвертора (например, из-за мощности нагрузки) превысит мощность генератора, разница в энергии покрывается за счет собственных «запасов» аккумулятора, а они не вечны.

   При длительном (более 2 ч) подключении инвертора (и устройства нагрузки) к аккумулятору (при неработающем двигателе) последний заметно разряжается.

https://www.youtube.com/watch?v=kUO9hny5uqg

В этом случае потребуется примерно раз в 2 часа производить принудительный запуск двигателя и дать ему поработать на холостом ходу 10-15 мин.

При этом (как после любого сильного разряда) заряд АКБ будет осуществляться от генератора автомобиля током 30-40 А, что систематически делать нежелательно, для сохранения АКБ.

   Для примера в табл. 2.1 и 2.2 представлены расчетные значения времени разряда АКБ в зависимости от мощности потребителя энергии (на примере полностью заряженной среднестатической АКБ СТ-55, номинальной емкостью 55 А/ч).

   Таблица 2.1. Расчетное время разряда АКБ (до предельно допустимой величины 10,5 В) при подключении к розетке прикуривателя потребителя с мощностью 170 Вт

   Лучше сначала включить инвертор к аккумулятору авто, а уже затем подключать к нему нагрузку.

   Недавно в моей иномарке произошел такой случай: из-за вибрации нарушился контакт между гибким проводником и выводом пьезоэлектрического капсюля, и, поскольку это случилось в важной системе жизнеобеспечения автомобиля, инцидент сразу повлек мое некомфортное состояние.

   Так как до места, где можно было бы подключить паяльник к сети 220 В, было очень далеко, а неисправность требовала немедленного устранения, пришлось привлечь на помощь смекалку.

Если возможности для скрутки нет, надо бы плотно приложить контакты друг к другу и затем нагреть пламенем.

   Самая большая температура огня – на самой высокой точке пламени. После нагрева еще в течение 2-3 мин. в месте соединения контакты надо держать прижатыми (лучше прижать пассатижами).

   Практика показала, что такое соединение не поддается разрыву (не хуже, чем при помощи олова и канифоли). Во всяком случае, в полевых условиях лучше этого метода нет. Разве что есть метод более современный.

   Возите с собой в машине паяльник (канифоль, паяльную кислоту и припой) и рассмотренный выше инвертор. Например, преобразователем мощностью 450 Вт (стоимость до 1000 руб.) можно (при выключенном двигателе автомашины) питать ноутбук и ограниченное время использовать в качестве источника питания для паяльника. Нагрузка для инвертора должна быть активной.

Литература: Кашкаров А. П. Электронные устройства для уюта и комфорта.

Источник:

автоинвертор – вопрос по эксплуатации [Архив] – Компьютерный форум NoWa.cc

Просмотр полной версии : автоинвертор – вопрос по эксплуатации

ВадимАчка

01.11.2008, 12:11

Собственно имеется желание купить данный предмет, но не нашел нигде сведений о его действии на генератор…
Т.е. ежели я подключаю инвертор к аккумулятору – запускаю машину – не сгорит ли генератор при перегрузке инвертора? и вообще…:)

не сгорит ли генератор при перегрузке инвертора? не сгорит…во всех предусмотрено это…в частности Технология плавного старта (защита от скачков напряжения при подключении приборов). Ультракомпактный и бесшумный.

Встроенное принудительное охлаждение системы Предохранитель защищает электрическую цепь от возможных перегрузок или недостаточной вентиляции.

Защита от короткого замыкания – автоинвертор выключится автоматически при возникновении короткого замыкания

Защита от перегрева – автоинвертор автоматически выключится, если внутренняя температура достигнет 70 градусов цельсия.

Сам пользуюсь инвертором уже третий год,изночально по незнанию посодил под ноль аккумулятор,а так проблем больше невозникало

Vitaliuskas

30.03.2009, 19:31

Сам пользуюсь инвертором уже третий год,изночально по незнанию посодил под ноль аккумулятор,а так проблем больше невозникало

На дизеле проблемы испытывли, там генер слабый, и даже на ходу магнитофон играет с перебоями.
На бензине проблем не возникало

только не втыкай в инвертор большую нагрузку. я бы не рекомендовал еще и с индуктивной нагрузкой тоже.
это болгарки,дрели и т.п.работать будет, но не рекомендую

onisim39

06.05.2009, 22:58

у меня инвертер на 500w что можно подключить? как раз нужно болгарку на даче спилить трубки . надо на заведенной машине или как? там еще крокодильчики есть для прямого подключение к аккуму

У моего друга тоже инвертер на 500w подключали напрямую от аккума на заведенном двигателе все нормально работало. Болгаркой можешь смело пользоваться!

а как с инвертором работают колонки обычные компьютерные?

Помойму тут как повезет. Один знакомый купил инвертор и гоняет без проблем, а у другого постоянно горят предохранители… А вообще вещь полезная, с ноутбуком удобно особенно если путешествуешь.

OldSamuray

21.05.2009, 00:54

На дизеле проблемы испытывли, там генер слабый, и даже на ходу магнитофон играет с перебоями. На бензине проблем не возникало Может генератор починить?

И аккум проверить.

Источник: https://elektriki23.ru/kak-sdelat/mozhno-li-podklyuchit-invertor-k-akkumulyatoru-sdelav-vechnyj-dvigatel.html