Опасен ли инвертор в автомобиле

29.04.202307.05.2023 admin 0 Comments

Особенности работы с автомобильными инверторами

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.

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

Мощность, указанная на упаковке инвертора, весьма относительна, поэтому при покупке лучше выбрать инвертор с большим запасом мощности. Например, купив инвертор с выходной мощностью 350 Вт, я был уверен, что его вполне хватит не только для питания ноутбука, но и (при необходимости) на освещение лампочкой накаливания 220 В/60 Вт (как уверял продавец-консультант).

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.

Вот этим «резервом» и может питаться инвертор.

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

В крайнем случае потребитель может некоторое время использовать двигатель автомобиля для подпитки аккумулятора на холостом ходу, а «в идеале» для подпитки не должен включать двигатель вообще.

При длительном (более 2 ч) подключении инвертора (и устройства нагрузки) к аккумулятору (при неработающем двигателе) последний заметно разряжается. 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. Пришлось соединить контакты (в скрутке вывод капсюля и соединительный проводник) и нагреть место соединения пламенем зажигалки в течение 1 мин. Если возможности для скрутки нет, надо бы плотно приложить контакты друг к другу и затем нагреть пламенем.

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

Будет ли автомобильный инвертор разряжать аккумулятор?

Добавление силового преобразователя в автомобиль, грузовик или автофургон открывает целый мир возможностей с точки зрения типов электроники, которую вы можете использовать в дороге, но ничто в жизни не является бесплатным. Вся эта сила должна исходить откуда-то, и если это происходит от стартовой батареи, этот мир возможностей может рухнуть в мир боли без предупреждения.

Хотя проблема с инвертором, разряжающим автомобильную батарею, довольно сложна, общее правило гласит, что инвертор не разряжает батарею во время движения автомобиля, и особенно во время движения. Однако использование инвертора при выключенном двигателе приведет к разрядке аккумулятора, и это не займет много времени, прежде чем двигатель не запустится снова без скачка или зарядки.

Самое простое решение этой проблемы – просто прекратить использование инвертора до того, как он достигнет этой точки, хотя брать с собой отдельную батарею глубокого цикла только для инвертора или даже принести генератор со встроенным зарядным устройством, оба эти варианта являются отличными вариантами. также.

Разрядка аккумулятора при работающем двигателе

Когда двигатель в автомобиле или грузовике работает, генератор заряжает аккумулятор, а также подает питание в электрическую систему. Аккумулятор по-прежнему важен, поскольку для работы генератора требуется напряжение аккумулятора, но генератор должен выполнять тяжелую работу при работе двигателя.

Когда все работает должным образом, генератор заряжает аккумулятор, если он нуждается в зарядке, питает электрические системы и компоненты, такие как стереосистема и фары, и имеет запас энергии для аксессуаров, таких как инвертор.

Если генератор переменного тока не соответствует задаче обеспечения всего этого сока – либо потому, что он выходит из строя, либо просто недостаточно силен – тогда ваша электрическая система может перейти в состояние разряда. В этот момент вы заметите индикатор заряда на приборной панели, если он у вас есть, падение ниже 12 или 13 вольт, что указывает на то, что на самом деле батарея разряжается.

Когда ситуация такого типа может продолжаться слишком долго, батарея со временем разряжается до такой степени, что у вас недостаточно энергии для работы всей электроники в автомобиле. В этот момент, или даже раньше, вы, как правило, испытываете проблемы с вождением. Двигатель может даже умереть.

На холостом ходу двигатель против фактического вождения

Также стоит отметить, что кривая мощности генератора выше при высоких оборотах двигателя в минуту (об/мин), чем при низких оборотах, что означает, что перегруженная электрическая система может переходить в состояние разряда на холостом ходу, даже если это нормально, когда вы едете вниз шоссе.

Если вы оказались в ситуации, когда электрическая система, кажется, входит в состояние разряда, когда автомобиль остановлен, может помочь повышение оборотов двигателя путем подачи небольшого количества газа. Тем не менее, слишком высокая скорость вращения двигателя может привести к повреждению, поэтому лучше отключить энергосберегающие устройства от инвертора.

Все ситуации разные, но вы обычно работаете с небольшими электронными устройствами, такими как ноутбуки, DVD-плееры и зарядные устройства для телефонов, не перегружая электрическую систему. Если вам нужно больше энергии, или у вас также есть высококачественная аудиосистема с мощным усилителем, сабвуфером и другими компонентами, вам может потребоваться приобрести высокопроизводительный генератор переменного тока.

Разрядка аккумулятора при выключенном двигателе

Когда ваш двигатель не работает, батарея отвечает за подачу питания в электрическую систему. Вот почему при включении фар на ночь батарея полностью разряжается. То же самое происходит, если вы используете инвертор, когда вы припаркованы.

Некоторые инверторы поставляются со встроенной функцией отключения при низком напряжении батареи, но на самом деле это может или не может дать вам достаточно резервной мощности для работы стартера. Так как стартеры требуют огромного количества силы тока для запуска двигателя, использование инвертора, когда вы выходите из похода, действительно может оставить вас в затруднительном положении.

Если вы хотите иметь возможность использовать инвертор во время похода, вы можете хеджировать свои ставки, покупая дополнительную батарею глубокого цикла для питания инвертора. Вы также можете запускать двигатель, чтобы заряжать батарею время от времени, или брать с собой генератор, который имеет встроенный заряд батареи, на случай, если у вас разрядится батарея.

Как долго вы можете запустить инвертор до разрядки батареи

Время, в течение которого вы можете использовать инвертор для работы вашей электроники, зависит от того, сколько энергии вы используете и емкость вашей батареи.Если вам известна мощность устройств, которые вы хотите использовать, и резервная емкость вашей батареи, вы можете включить эти цифры в следующую формулу:

Таким образом, если ваша батарея имеет емкость 100 ампер-часов, и вы просто хотите использовать ноутбук, который потребляет 45 Вт, вы можете увидеть, что вы сможете получить около 11 часов от вашей батареи:

На практике лучше ошибиться в сторону осторожности. Если бы вы на самом деле работали с 45-ваттной нагрузкой от батареи 100 Ач в течение 11 часов, есть большая вероятность, что на самом деле в аккумуляторе не хватит сока для работы стартера. Большие нагрузки, такие как настольный компьютер, телевизор и многие другие электронные устройства, разряжают батарею еще быстрее.

Источник

220 вольт в автомобиле – все что нужно знать об инверторах

Лето – пора автопутешествий, и мы берем с собой в машину привычные домашние гаджеты, устройства и инструменты. Однако далеко не все из них можно зарядить от USB и прикуривателя – многие будут работать только от розетки 220 вольт… Для этого случая давно придуманы автомобильные инверторы – давайте разберемся, как они устроены, какими свойствами должны обладать и где пределы их возможностей.

Все больше электронных и электрических устройств, приборов и инструментов, прежде привязанных к розетке, становятся беспроводными. Однако окончательно беспроводной век еще не наступил, и огромный парк техники по-прежнему жестко зависим от питания или зарядки от электросети 220 вольт. Менять эту технику на более современную с целью приобрести возможность питать или заряжать ее в автомобиле нерационально и просто расточительно. И проблема необязательно распространяется лишь на устаревшее оборудование – к примеру, любой достаточно современный аккумуляторный инструмент (шуруповерт, «болгарка», лобзик, цепная пила и т. п.) штатно комплектуется сетевым зарядным устройством, но вот зарядник под гнездо автомобильного прикуривателя продается всегда опционально, стоит дорого, а в ассортименте многих брендов электроинструмента и вовсе отсутствует!

В подобных ситуациях поможет автомобильный инвертор – прибор, преобразующий постоянный ток 12 вольт в переменный, с напряжением 220 вольт и традиционной для квартиры двухгнездовой розеткой. В некоторых автомобилях такое устройство имеется штатно – оно интегрировано под обшивку, а розетка выведена наружу в салоне или в багажнике. Если же таковой опции нет, обзавестись преобразователем напряжения нетрудно. Давайте разберемся, какими бывают инверторы 12 вольт/220 вольт и каким должен быть правильный гаджет!

Внешний вид

Собственно, две взаимосвязанные между собой характеристики – это мощность и форма корпуса. Маломощные преобразователи-инверторы могут быть оформлены в виде крупного «адаптера», вставляемого непосредственно в прикуриватель, или в виде цилиндра, диаметром, как у банки газировки для установки в подстаканник – с кабелем в тот же прикуриватель. Такой формат весьма удобен, но существенно ограничен по мощности – у первого варианта она обычно не превышает 70-100 ватт, у второго – 100-150 ватт (хотя анонсировано может быть и больше – в зависимости от наглости производителя!). Охлаждение у таких гаджетов обычно естественное, безвентиляторное. Корпуса – безопасные, пластиковые.

Более мощные инверторы выпускаются в виде прямоугольных алюминиевых корпусов с радиаторными ребрами и с вентиляторами продувки. Как правило, модели до 200 ватт мощности еще имеют шнур в прикуриватель (и иногда могут даже быть безвентиляторными), но более мощные уже идут с проводами-«крокодилами» для подключения напрямую к клеммам аккумулятора под капотом и с эффективной системой охлаждения продувкой. Уход от легкого подключения в прикуриватель к не слишком удобному и непригодному для использования в движении подключению «крокодилами» связан с тем, что предохранитель в цепи прикуривателя на большинстве машин не превышает номинал в 15 ампер. С таким потребляемым током инвертор не может выдавать более двухсот ватт во избежание перегорания предохранителя.

Еще более могучие модели преобразователей напряжения ограничены по мощности фактически только возможностями аккумулятора и генератора среднестатистического автомобиля. В продаже есть инверторы на мощность до 1,5-2 киловатт, и даже выше. Рассмотрим взаимосвязь мощности и возможностей более подробно!

Мощность и нагрузка

Не станем глубоко вникать в КПД таких преобразователей – он весьма высок и для простоты будем считать написанную на корпусе мощность равно относящейся и к питаемой нагрузке, и к потребляемому от аккумулятора автомобиля току.

От наиболее компактных устройств мощностью менее 100 ватт (к которым относятся и встроенные штатные инверторы) можно питать в лучшем случае зарядное устройство для ноутбука (да и то с не слишком мощной батареей), сетевой зарядник планшета, электробритву – если вы много времени проводите в авто, домашний фумигатор, чтобы выгнать перед ночевкой из салона комаров, и тому подобную слабосильную мелочевку.

У инверторов с мощностью 100-200 ватт ассортимент доступных питаемых устройств пошире, но не радикально. Практически никакой 220-вольтовый электроинструмент через инвертор с подключением в прикуриватель работать не сможет: самая хилая «болгарка» обычно требует не менее 400 ватт мощности, дрель – 300-350 ватт, и т. п. Дрель запустится, если нажимать на ее кнопку достаточно плавно, но при малейшей нагрузке от сверления на преобразователе сработает защита… С помощью инверторов с мощностью под 200 ватт можно запитать, к примеру, дешевенькую орбитальную (эксцентриковую) шлифмашинку – в принципе, это полезная возможность для желающих отполировать кузов, но не имеющих гаража с розеткой! Или мультифункциональный мини-гравер, позволяющий работать с небольшими сверлами, шарошками, борами, крошечными отрезными и шлифовальными кругами, что порой весьма выручает при ремонте автомобиля.

А вот инверторы на 400-500 ватт и выше уже существенно расширяют возможности автономности водителя. С их помощью можно включать в полевых условиях самый разный и относительно мощный электроинструмент – важно не забывать запускать мотор во избежание быстрой посадки аккумулятора. И помнить о главном – у многих мощных электроприборов (особенно с электродвигателями) кратковременный пусковой ток превышает рабочий ток в полтора-два раза. И инвертор должен быть на такой запас рассчитан!

Что же позволяют инверторы мощностью 800 ватт, 1000 ватт, 1500 ватт и выше? Можно подумать, что с ними автомобиль превращается в электростанцию, способную запитать здоровенную «болгарку» с 230-миллиметровым диском, небольшую тепловую пушку, полноценный пылесос и многое другое, но увы, это не так… Главный ограничивающий фактор – мощность генератора автомобиля! Даже если считать КПД преобразователя-инвертора за 100% (хотя и это не так), киловаттный инвертор при полной нагрузке потребует от бортсети автомобиля 70-80 ампер! Столь высокий ток невозможно безопасно и долговременно передавать через точечный контакт клемм-«крокодилов», да и многие генераторы при такой нагрузке будут работать на пределе, что совсем не полезно. Причем это касается не только генераторов с максимальным током отдачи 90 ампер, но и более мощных. С годами у запрессованных в мост выпрямительных диодов ухудшается теплопередача и повышается сопротивление в точке контакта, и на повышенных (однако не превышающих допустимый предел) токах начинается перегрев моста, и приближается выход его из строя.

Мощность потребителя, подключаемого к ЛЮБОМУ инвертору, всегда нужно выбирать как минимум на 25% меньше, чем предельное значение в ваттах, написанное на корпусе инвертора. А особо мощных преобразователей это касается даже в большей степени! Долговременно и надежно питать от инвертора-«киловаттника», подключенного к аккумулятору легкового автомобиля, можно в лучшем случае приборы и инструменты с мощностью 600-700 ватт – остальное закладывается на пиковые пусковые токи.

Защита от перегрузки

Очень важная характеристика любого инвертора – наличие качественной защиты от перегрузок по выходу. Подключение нагрузки с пусковым током выше номинального рабочего может спалить сам инвертор или как минимум выжечь предохранитель прикуривателя в блоке предохранителей машины. Хилая 400-ваттная болгарка под 115-й диск при включении на секунду берет ватт 500 и более, и даже маломощный зарядник для ноутбука с момента втыкания в розетку порождает кратковременный стартовый импульс высокого тока, сопровождающийся искрой и громким щелчком.

Дешевые инверторы для защиты от подключения слишком мощной нагрузки оснащаются простейшим плавким предохранителем, расположенным внутри штекера прикуривателя – менять его в случае перегорания муторно и не всегда возможно. Поэтому защита должна быть электронной и относительно «умной» – инвертору нужно кратковременно выдерживать пиковые перегрузки для запуска электроприборов и электроинструмента с высокими пусковыми токами, а при основательной перегрузке преобразователь выключается и с небольшой задержкой автоматически включается заново.

Вот только при покупке на Алиэкспресс (да и не только) тип защиты, алгоритм ее работы и адекватность срабатывания понять до приобретения достаточно сложно – описание не всегда отражает реальность, а отзывы неточны… Остается полагаться на лоты с большим количеством развернутых отзывов от людей, имеющих понимание в электрике, или просто надеяться на удачу…

Доработка инструмента для работы совместно с инвертором

Нередко бывает так, что ваш инвертор по заявленному току подходит для того устройства, которое планируется через него включать, но на деле постоянно вырубается из-за высокого пускового тока. Подобное частенько наблюдается при реализации такой распространенной прикладной задачи, как включение в полевых условиях «болгарки»… Если ваша «болгарка» или иной инструмент не имеет кнопки с зависимостью оборотов от степени нажатия, позволяющей запустить инструмент мягко, без броска тока, плавный пуск можно сделать своими руками. Для этого потребуется универсальный модуль для плавного пуска, который можно приобрести и легко за десять минут встроить практически в любое устройство. Выглядит такой модуль как крошечная коробочка с двумя проводами, и включается она в разрыв любого из двух проводов питания электроприбора – внутри корпуса или даже снаружи, на выносе! В сам инвертор ее, кстати, тоже можно встроить.