Systemy autonomicznego zasilania oparte na akumulatorze i falowniku samochodowym są odpowiednie dla tych, których nie stać na gotowe rozwiązania w rodzaju przenośnej stacji ładowania. Doskonale wpisują się również w koncepcję osiedla mieszkaniowego, gdzie zwykle nie ma możliwości zainstalowania generatora dymu.

Falowniki samochodowe działają na zasadzie przetwarzania wejściowego napięcia stałego 12 lub 24 V na napięcie przemienne 230 V przy częstotliwości 50 Hz. Możesz z nich korzystać zarówno podczas długich podróży za kierownicą, ładując przenośną elektronikę bezpośrednio w trakcie jazdy samochodem, jak i poza pojazdem. Z reguły pierwsza opcja polega na podłączeniu falownika do sieci pokładowej samochodu poprzez gniazdo zapalniczki. W drugim przypadku przetwornica jest podłączona do zacisków akumulatora przewodami zasilającymi typu „krokodyl”.

Najważniejszym parametrem przy wyborze odpowiedniego autoinwertera jest moc znamionowa podłączonego obciążenia.

Moc znamionowa falownika

Przede wszystkim należy jasno określić, które urządzenia będą zasilane z falownika samochodowego, po czym należy obliczyć łączną moc wszystkich urządzeń elektrycznych planowanych do jednoczesnego podłączenia. Dane dotyczące zużycia energii są zwykle rejestrowane w charakterystyce paszportowej konkretnego urządzenia, czasami są wskazane na obudowie lub zasilaczu.

Do uzyskanej wartości całkowitej mocy obciążenia pożądane jest dodanie 15-20% rezerwy. Rezerwa będzie służyć jako gwarancja stabilnej pracy autoinwertera bez przeciążeń.

Falowniki są często oceniane pod kątem mocy szczytowej lub maksymalnej. Nie należy się na nich ściśle skupiać przy wyborze, ponieważ na bieżąco falownik samochodowy nie radzi sobie z maksymalnymi obciążeniami. Ten parametr jest ważny z innego powodu - określa wydajność falownika podczas pracy z dużymi prądami rozruchowymi. Powiedzmy, że podczas uruchamiania sprężarki lodówki lub silnika elektronarzędzia moc szczytowa może przekroczyć moc nominalną około 2-2,5 razy. Ale tylko na bardzo krótki okres czasu (w ciągu kilku sekund) niezbędny do przejścia jednostki napędowej w normalny tryb pracy.

Moc znamionowa obciążenia jest jednym z podstawowych parametrów przy wyborze autoinwertera.

Przykład obliczenia całkowitej mocy obciążenia. Załóżmy, że trzeba zasilić dwa działające laptopy (≈150 W każdy), router (≈15 W), terminal ONU do kabla światłowodowego od dostawcy Internetu (≈15 W), kilka żarówek (≈10 W każdy) z falownika samochodowego.

150 + 150 + 15 + 15 + 10 + 10 = 350 (W).

Do autonomicznego zasilania takiego obciążenia odpowiedni jest automatyczny falownik o mocy znamionowej około 400 watów. Prawie 15% pozostaje w rezerwie. Dodając do obwodu inne urządzenia elektryczne, wykonujemy również dla nich obliczenia, nie zapominając o pozostawieniu 15-20% mocy powyżej wyniku.

Popularne falowniki samochodowe

Sinusoida

Ważnym kryterium przy wyborze falownika samochodowego jest kształt sygnału wyjściowego. Od tego bezpośrednio zależy jakość energii dostarczanej przez urządzenie.

W modelach z czystą falą sinusoidalną napięcie na wykresie jest wykreślane jako gładka linia. Na wyjściu podawany jest sygnał identyczny do sieciowego według formy (w zwykłych domowych gniazdkach) o dużej dokładności utrzymania napięcia. Przetwornice z czystą falą sinusoidalną prądu przemiennego na wyjściu są drogie, ale nie można się bez nich obejść, jeśli do autonomicznego obwodu zasilania zostaną wprowadzone kotły gazowe, pompy obiegowe do systemów grzewczych i wrażliwa elektronika.

Zmodyfikowana lub przybliżona fala sinusoidalna ma schodkowy kształt na wykresie i uproszczony obwód konwersji, co zmniejsza koszt autoinwertera. Lwia część sprzętu gospodarstwa domowego i komputerowego, a także elektronika z zasilaczami impulsowymi może bez konsekwencji wytrzymać użycie uproszczonego napięcia przemiennego. Zatem w przypadku braku czułych urządzeń w obwodzie zasilania rezerwowego można śmiało wybrać przetwornicę samochodową ze zmodyfikowanym sinusem.

Wizualne wykresy przebiegów z czystą i zmodyfikowaną falą sinusoidalną.

Kolejną ważną cechą charakterystyczną wysokiej jakości autoinwertera jest stabilność napięcia wyjściowego. Pożądane jest preferowanie konwerterów z funkcją stabilizacji napięcia. Po podłączeniu falownika następuje stopniowe rozładowanie akumulatora, co prowadzi do spadku poziomu generowanego napięcia. Urządzenia AGD nie lubią wahań napięcia i często są w stanie wytrzymać tylko do 10% takich wahań. Nagłe spadki i skoki napięcia mogą wyłączyć urządzenia elektryczne.

Stacje zasilania

Połączenie

Nie ma nic trudnego we wdrażaniu autonomicznych systemów zasilania z falownika i akumulatora samochodowego. Ze sobą utrzymują związek za pomocą zacisków (potocznie „krokodyli”). Najważniejsze, aby nie odwrócić biegunowości - w przeciwnym razie układ zabezpieczający zadziała i konieczna będzie wymiana bezpiecznika w przetwornicy. Czerwony krokodylek odpowiada biegunowi dodatniemu akumulatora, czarny odpowiada biegunowi ujemnemu.

Pamiętaj, aby najpierw włączyć falownik, a dopiero potem podłączyć do niego cały niezbędny sprzęt. Liczba gniazd w konstrukcji przetwornicy nie odgrywa istotnej roli, ponieważ zasilanie kilku urządzeń elektrycznych można ustanowić za pomocą przedłużacza. Ale jeden lub dwa porty USB na pokładzie falownika samochodowego przydają się do ładowania gadżetów mobilnych.

Schemat podłączenia akumulatora i falownika samochodowego. Ładowarka jest podłączona do akumulatora oddzielnie od zacisków falownika.

Przybliżony czas pracy podłączonego obciążenia z falownika i akumulatorów o różnych pojemnościach podano w tabeli wizualnej:

Przybliżony czas pracy podłączonego obciążenia z akumulatora o określonej pojemności
Pojemność baterii> Obciążenie znamionowe
100 W 300 W 500 W 1kW 2kW
60 Ah 6 godzin 2 godziny 40 minut 15 minut 2-3 minuty
85 Ah 10 godzin 3 godziny 1,5 godziny 30 minut 10 minut
190 Ah 22 godziny 6 godzin 4 godziny 1,5 godziny 30 minut

Istnieją bardziej złożone schematy budowy autonomicznych systemów zasilania z wykorzystaniem kilku akumulatorów samochodowych. W szczególności szeregowe połączenie dwóch akumulatorów umożliwia podwojenie napięcia roboczego (od 12 do 24 V), co zmniejsza straty energii podczas konwersji napięcia. Funkcja akumulatora 24 V musi być obsługiwana przez falownik. Otóż równoległe połączenie akumulatorów zwiększa całkowitą pojemność zestawu.

Ładowarki impulsowe (inwerterowe)

Ładowanie akumulatora

Każda bateria wymaga regularnego uzupełniania zapasów energii. Aby to zrobić, trzeba zaopatrzyć się w odpowiednią ładowarkę. A najlepiej - pulsacyjny (falownik). Zdecydowana większość tych ładowarek pracuje z automatyczną kontrolą parametrów, są wielofunkcyjne, informacyjne, wizualizują parametry akumulatora na wyświetlaczu.

Ładowarkę podłącza się do akumulatora samochodowego za pomocą tych samych krokodylków. Podczas ładowania akumulatorów inwerter musi być odłączony od obwodu. Za prawidłowy prąd ładowania akumulatora przyjmuje się 10% pojemności akumulatora. Przykładowo dla akumulatora 65Ah prąd ładowania nie powinien przekraczać 6,5A.

Utrzymanie ładunku akumulatora realizowane jest przez specjalistyczne ładowarki do akumulatorów.

Możesz także monitorować poziom naładowania baterii zgodnie z danymi na ekranie informacyjnym falownika. Z reguły wyświetlacz w konstrukcji konwertera służy do wyświetlania informacji o napięciu wejściowym, mocy podłączonego obciążenia oraz ostrzeżeniach o usterkach z kodami błędów. Niektóre modele autoinwerterów, gdy napięcie na zaciskach akumulatora spadnie do krytycznego minimum, emitują sygnał dźwiękowy wskazujący, że akumulator jest rozładowany.

Oczywiście możesz ładować akumulator w staromodny sposób - wystarczy zainstalować akumulator w samochodzie i jeździć po okolicy lub stać na biegu jałowym przez długi czas. Jednak ciężki akumulator trzeba będzie ciągnąć do samochodu iz powrotem, nie zapominamy też o wydatkach na drogie paliwo. Znacznie łatwiej jest wprowadzić wyspecjalizowaną ładowarkę do obwodu autonomicznego zasilania.

_____

Falownik samochodowy należy dobrać ściśle do swoich potrzeb, nie zapominając o pozostawieniu rezerwy mocy. W najlepszy sposób takie autonomiczne schematy zasilania ujawniają się w połączeniu z mocnymi akumulatorami trakcyjnymi. Ale do roli źródła energii nadają się również akumulatory rozruchowe. Najważniejsze, żeby nie rozładować ich „do zera”. Zespoły z automatycznego falownika i akumulatora samochodowego pozwalają przeczekać przerwy w dostawie prądu z minimalnym dyskomfortem.