Výběr automobilového měniče na 220 V. Informace pro pomoc s nákupem a provozem. — Honda Accord (6G), 2 l, 1999 | elektronika | DRIVE2

Ve svém posledním příspěvku na blogu (zatím bez vyhledávání na Googlu) jsem se dotkl lehce kontroverzního tématu týkajícího se Autoinvertorů. Aniž by tomu skutečně rozuměl, kladl otázky. Chtěl bych slyšet odpovědi na následující otázky?: Který si mám koupit? Jak moc škodí autu? Jakou moc? Je to vůbec nutné? a tak dále. Jak se říká, povídali jsme si a šli každý svou cestou. =) A teď už hledám na Googlu. Po půlhodinovém hledání jsem narazil na velmi pěkný článek a několik fór zabývajících se těmito otázkami. Možná to bude ještě někoho zajímat. Tučně zvýrazním body, které jsou podle mého názoru skutečně důležité.

Zde je aktuální článek:
“——- Jak vybrat správný měnič do auta pro můj notebook?
Odpověď: — Záleží na spotřebě energie vašeho notebooku. Pokud napájecí napětí ve Voltech vynásobíme spotřebovaným proudem v Ampérech (jsou napsány na zdroji nebo na obalu notebooku níže), dostaneme maximální možnou spotřebu ve Wattech. Právě na tuto (jako nejhorší možnost) byste se měli zaměřit při výběru auto-invertoru. Jeho Jmenovitý výkon je třeba volit tak, aby minimálně o 20 – 25 procent převyšoval vámi vypočítaný. (Žádné zařízení by nemělo být provozováno na maximální výkon, i když jsou naše měniče vybaveny ochranou proti přetížení výstupu.)

———Jak dlouho vydrží nabití autobaterie, když notebook běží na auto-invertor a motor je vypnutý?
— Pokud předpokládáme, že baterie je nová a plně nabitá a má např. kapacitu 60 Ah a pokud váš notebook spotřebuje např. 80 W (to je u většiny nejběžnějších notebooků. Jak vypočítat – viz. předchozí odpověď) , při zohlednění účinnosti měniče 90% je proud odebíraný z autobaterie = 80W / 0,9 / 12V = 7,5 A. Při tomto proudu je baterie schopna udržujte provozní úroveň nabití maximálně = 60 A*h / 7,5 A = 8 hodin. Ve skutečnosti bude tato doba téměř vždy kratší z mnoha důvodů. Pokuste se tedy nabití včas doplnit, aniž byste čekali na úplné vybití autobaterie!

——- Existují nějaké vlastnosti provozu automobilových měničů?
O: Ano existuje. Připomeňme, že auto-invertor, známý také jako DC-AC měnič, je zařízení, které převádí stejnosměrné napětí (DC) palubní sítě automobilu, obvykle 12 Voltů (někdy 24 V) na střídavé napětí (AC). , obvykle 220-230 Voltů s frekvencí 50-60 Hz. Začněme nejdůležitějšími funkcemi, které by měl znát každý, kdo se chystá toto užitečné, ale ne bezpečné zařízení používat:
Zaprvé, vždy si musíte pamatovat, že auto bylo, je a bude drahé zařízení a hlavně vysoce nebezpečné vozidlo, které může poškodit vaše zdraví i zdraví ostatních, i když je zaparkováno! A že napětí 220 Voltů samo o sobě je životu nebezpečné nejen v domě, ale i v autě!
1) Nikdy nezapojujte měniče do auta se zátěží vyšší než 300 wattů do zapalovače v autě! Lze je připojit pouze pomocí standardních vodičů přímo na svorky baterie! Jinak proud protékající dráty zapalovače překročí 25 A! To může vést k poškození elektrického zařízení automobilu, poškození izolace vodičů, vyhoření nebo dokonce vznícení a požáru!
2) Nikdy bezmyšlenkovitě nepoužívejte auto-měniče se zátěží 1000 wattů nebo více (i když jsou připojeny přímo ke svorkám baterie!) bez provedení předběžných výpočtů! Obzvláště nebezpečným omylem je představa, že při běžícím motoru lze předejít mnoha problémům! Naopak, jen je zhoršíte! Neberte to jako samozřejmost! Zvýraznění textu červeně se ne vždy dělá, aby bylo chytlavé slovo! Bezmyšlenkovitá manipulace i s bezpečnými věcmi vás i ostatní může přijít draho! Jen je potřeba trochu přemýšlet. Při připojení 1000W zátěže se z auta odebírá minimálně 1100 Wattů (jelikož samotný měnič musí něco spotřebovat na svůj provoz a v průměru je účinnost měničů cca 90%), to znamená, že z auta 12V Palubní síť odebírá proud minimálně 90 A! To je velmi vysoký proud! (pamatujte na tavící se elektrody při elektrickém svařování – to je „zásluha“ proudu 40 nebo více). Odkud v autě se to spotřebovává? Když je motor vypnutý, a proto generátor nefunguje, je přirozeně spotřebováván z baterie. U nové dobré baterie je práce s takovým proudem (pokud je krátkodobá) samozřejmostí. Mnoho baterií je navrženo pro 200 – 300 A na pulz. Při takové delší zátěži ale vaše baterie radost mít nebude. Tyto naše argumenty, jak si vzpomínáte, se týkají případu 1000W zátěže. A pokud je zátěž větší než 2 kilowatty, baterie se může vařit (a některé typy baterií mohou explodovat!) A v lepším případě ztratíte baterii, v horším případě se někdo zraní! Podívejme se, co se stane, když motor běží. Běžící generátor produkuje napětí, které má tendenci (ale je omezeno elektronikou auta a baterií na požadované úrovni) být vždy o něco vyšší než vlastní napětí baterie (aby došlo k nabití, jinak se vybije). Nyní generátor přebírá veškerou dodávku energie. Funguje to pro náš zatížený měnič (to je 90A), pro nabíjení baterie (to je od 1 do 10A – průměr budiž 5), pro zapalovací systém a další elektroniku auta (to lze zhruba odhadnout na 10A). A jestli jsou zapnutá i světla, světlomety, topení, autorádio se zesilovačem, subwoofer a na plnou hlasitost (a kdo ví co ještě)? Tito. vidíme, že celkový proud, který se váš generátor „pokouší“ vyrobit, přesáhl hodně přes sto ampérů. Generátor je samozřejmě bude nějakou dobu vyrábět (naštěstí je poháněn motorem o výkonu desítek či stovek kilowattů), ale jeho vinutí bude kouřit nebo vyhořet, což v každém případě znamená, že generátor selže. . Ve skutečnosti je obvykle většina generátorů navržena pro proudy 50 – 80 A, takže nebezpečí začíná již při výkonu spotřebovaném zátěží 700-800 W! Takže buďte opatrní a opatrní!
3) Aby se zabránilo úplnému vybití autobaterie, jsou automěniče vybaveny systémem ochrany baterie. Když je baterie vybitá, začne pípat, aby vám připomněla, že ji máte včas dobít.
4) Aby nedošlo k poškození auto-invertoru, je vhodné, aby při startování a vypínání motoru automobilu byl auto-invertor odpojen od palubní sítě. V tomto případě, pokud je palubní regulátor napětí vadný, máte větší šanci zachránit auto-invertor před krátkými napěťovými rázy během přechodných procesů.
5) Většina autoinvertorů má vlastní ochranu proti vstupnímu přepětí. Mějte tedy na paměti, že pokud měnič nefunguje, může to někdy znamenat zvýšené palubní napětí (obvykle více než 14 voltů) ve vašem autě.“

Nyní pár odkazů na fóra, kde se tato problematika probírala
první
Druhý
třetina

Zachytil jsem i malé srovnání napěťových autoinvertorů. ZDE

PS
Budu rád, když se tyto informace budou hodit někomu dalšímu.

PPS
Mimochodem, zdá se, že jsem se rozhodl pro střídač a jeho výkon – ne každý je oblíbenou společností Tajemství MAC-150 s výkonem 150W a jmenovitým výkonem 300W. Vyvolávací cena je velmi rozumných 40 dolarů. Jakmile jej nainstaluji, napíšu o tomto zázraku malou recenzi.

Často jsme dotazováni na možnost úspory energie pomocí baterií. Myšlenka je tato: nabíjejte baterie za noční sazby a během dne, kdy jsou náklady na kWh vyšší, přejděte na provoz na baterie atd. každý den. Podívejme se, zda je to možné, vezmeme-li v úvahu různé typy baterií.

Náklady na invertorový systém s gelovými bateriemi na klíč

Nejprve se rozhodneme o počáteční investici do projektu.

1. Invertor ruské výroby MAP Energia PRO 6.0/48 dokáže přepnout na nucenou výrobu z baterií podle plánu a nabíjet baterie v noci. – 78900 XNUMX rublů.
2. 8 levných hybridních baterií GEL+AGM Delta GEL 12200 se zvýšeným počtem provozních cyklů za 30400 XNUMX rublů. za kus
3. Rack, propojovací kabely, automatická zařízení a bypass – asi 20 tisíc rublů. a montážní práce cca 30t.r.

Celkem: 372 100 rub.

Kolik energie dokáže náš invertorový systém akumulovat?

Při výpočtu systémů pro cyklický provoz obvykle počítají s hloubkou vybití baterií ne větší než 50 % (DOD). To je způsobeno silnou závislostí počtu pracovních cyklů na hloubce vypouštění:

Cyklistický plán pro levné gelové baterie

Takže s průměrným zatížením 1000 W při 50% DOD a při zohlednění účinnosti měniče bude systém pracovat v generačním režimu asi 9 hodin. Tito. nám dá 9 kWh energie, a to se blíží průměrné denní spotřebě plynofikované chaty o rozloze 200-300 m1. V moskevské oblasti s dvoutarifním měřičem jsou náklady na 4 kWh 47 rubly. 9 tis. Celkem: 4,47*40=23r. 1200 tis. To je asi XNUMX rublů za měsíc. Všimněte si, že vícenásobné zvýšení objemu akumulované energie vede k úměrnému nárůstu baterie.

Jak je to s náklady na nabíjení baterií?

Pro výpočet množství energie potřebné na jedno nabití je potřeba určit dvě účinnosti – nabíječku (ztráty při přeměně střídavého napětí na stejnosměrný nabíjecí proud) a účinnost samotného procesu elektrochemického nabíjení. Účinnost nabíječky je cca 80%, druhé cca 90% (při proudu 0,1C). Celkově máme celkovou účinnost 72 %. Energii vracíme do baterie: 9 kWh/0,72 = 12,5 kWh odebereme ze sítě na nabití. Noční sazba – 1 rubl. – celkem 68*12,5=1,68 rub. To je 21 rublů měsíčně. Níže provedeme všechny výpočty bez zohlednění amortizace střídače.

Spočítejme ekonomický efekt

Rozdíl mezi náklady na přijatou a vynaloženou energii je podle našich výpočtů 570 rublů za měsíc nebo 19 rublů za den. V tomto režimu provozu naše gelová baterie poskytne 700 cyklů, což znamená, že produkt bude 19 rublů * 700 cyklů = 13300 rublů. Cena naší baterie je: 30400 8 rublů * 243200 ks = 40 40 rublů. Zbytková hodnota baterií za cenu 60 rublů. na kg: 8r * 19200kg * 13300 = 19200r. Celková ztráta: 243200 rub. + XNUMX XNUMX rublů. – XNUMX XNUMX rublů. = – 210 700 rublů.

Dobře, ale co když baterie vybijeme ne na 50 %, ale na 30 %?

Počet provozních cyklů se v tomto případě blíží 1900. Počítejme: zátěž 1 kW udržíme po dobu 5,5 hodiny, což znamená: 5,5 * 4,43 = 24,4 rublů. Na nabíjení utratíme 12,8 rublů. Jeden cyklus nám přinese 11 rublů. 57 tis. Počítáme: 11,57 rublů * 1900 cyklů = 21983 rublů. Celková ztráta: 21983 rub. + 19200 243200 rublů. – XNUMX XNUMX rublů. = – 202 017 rublů. Již lepší, ale stále velmi daleko od dokonce nulové ziskovosti, a to i bez zohlednění amortizace střídače.

Spočítejme si další zajímavou hodnotu – náklady na uloženou kWh bez zohlednění nákladů na nabíjení: 5,5 kWh * 1900 cyklů = 10450 kWh. Vydělme náklady celé banky touto částkou: (243200 19200 rub. – 10450 XNUMX rub.)/XNUMX XNUMX=21,44 rublů za kWh. Právě tímto rozdílem v tarifech se dostáváme na hranici ziskovosti.

Jaká je ekonomika používání uhlíkových baterií?

Technologie použití uhlíku v olověné baterii může výrazně snížit proces sulfatace záporných desek a korozi kladných desek, což vede k mnohonásobnému zlepšení dostupných cyklů nabíjení-vybíjení:

Cyklování uhlíkových baterií

Maximum v součinu energie dodané počtem cyklů je dosaženo při 80% DOD. Abychom získali 9 kWh při stanovené hloubce vybití, potřebujeme 8 baterií po 140 Ah, náklady na takovou baterii budou asi 336 000 rublů. Ušetříme na platbách za elektřinu: 19 rublů * 2600 cyklů = 49400 rublů. Celkem, s přihlédnutím ke zbytkové hodnotě baterie: 49 400 rublů. + (40r.*55kg*8) – 336 000r.= – 269 000 rublů.

Celkové množství akumulované energie: 9 kW*h*2600 cyklů=23400 kW*h. Prahová hodnota ziskovosti rozdílu v tarifech nebo nákladech na uskladněnou kWh: (336000-17600)/23400=13,60p.

Co když používáte lithiové, zejména LifePO4 baterie?

Maximální ekonomické účinnosti lithium-železo fosfátových baterií (LifePO4) je dosaženo při 70% DOD, kde získáme 7000 cyklů. Navíc účinnost nabíjení je asi 76 %. Pojďme si spočítat náklady na bateriovou banku. Pro vygenerování 9 kWh při zohlednění 70 % DOD potřebujeme mít celkovou kapacitu 1219 Ah – to je přibližně 8 ks. Baterie 150Ah. Náklady na takovou bateriovou banku s BMS jsou asi 485 tisíc rublů. Generace je podobná – 40 rublů. 23k., poplatek bude stát 20r. S přihlédnutím k cykličnosti: (40,23-20)*7000=141 610 rub. Celková ztráta: 141610 rub. – 485000 XNUMX rublů. = – 343 390 rublů.

Celkové množství akumulované energie: 9 kW*h*7000 cyklů=63000 kW*h. Hranice rentability pro rozdíl v tarifech: 485000/63000=7,70 rublů za kWh.

Závěry

• Při současných tarifech za elektřinu je skladování energie v bateriích za levnou noční sazbu a její utrácení během dne při používání baterií jakéhokoli typu nepraktické kvůli jejich omezenému cyklování, ztrátám na účinnosti nabíjení a znehodnocení měniče.
• Pro cyklické provozní režimy, které jsou typické pro autonomní napájení pomocí generátorů a/nebo alternativních zdrojů energie (solární panely, větrné mlýny apod.), je vhodnější použít baterie s lithiovou technologií, vyžadují však výrazně vyšší počáteční náklady oproti gelové nebo uhlíkové analogy.
• Pro záložní napájení objektů, ve kterých jsou baterie ve vyrovnávacím režimu, je ekonomicky výhodné použít baterie typu AGM.

Pro úsporu energie je vhodné provést následující:

• Proveďte audit hlavních spotřebitelů elektřiny v domě. Často zapomenuté zapnuté elektrické podlahové topení nebo nějaké topení, vadné čerpadlo atp. výrazně zvýšit spotřebu. Pro sledování je vhodné použít ampérmetry/wattmetry za vstupním strojem.
• Používejte energeticky úsporné technologie v osvětlení a prvotřídních energeticky účinných domácích spotřebičích.
• Pokud je váš dům vytápěn elektřinou, doporučujeme za prvé zkontrolovat dům termokamerou na úniky tepla a za druhé nainstalovat chytrý regulátor (například EctoControl), který bude teplotu v domě flexibilně řídit v závislosti na denní dobu a den v týdnu.

• Použijte tepelné akumulátory k ohřevu chladicí kapaliny v nočních sazbách.

Vaše dotazy rádi zodpovíme v komentářích!