220 вольт от аккумулятора на 3,7 В

Если надо 220 вольт в машине: экспертиза инверторов

О преобразователях, способных превращать бортовые 12 В в желанные 220, вспоминаем нередко. Мощности, судя по надписям на упаковках, — им подвластны любые. Болгарка, электродрель, компьютер, микроволновка — втыкай в автомобильную розетку и будь как дома…

Увы — так не получится. И вот почему.

Желания и возможности

В электротехнике инвертор (от лат. Inverto — «переворачиваю, изменяю») — это устройство для преобразования постоянного тока в переменный нужной величины. Технически это не очень сложно. Однако же надо понимать, что всю необходимую энергию для питания болгарок, холодильников и прочего инвертор будет забирать от АКБ и генератора. И если мощность такой нагрузки, к примеру, 2 кВт (электрический чайник), то даже без учета КПД потребляемый ток составит примерно 150 А! Никакая легковушка этого не перенесет. Даже если нагрузка будет гораздо меньшей — скажем, 250 Вт, то и в этом случае придется постоянно гонять мотор: иначе батарея разрядится за пару часов.

Иногда инверторы на 220 В встроены в автомобиль с завода — но и в этом случае их мощность обычно не превышает 150–200 Вт.

ИНВЕРТОР НОМЕР ОДИН

Любопытно, что устройства для преобразования постоянного тока в переменный во все времена являлись неотъемлемой частью любого автомобиля с бензиновым двигателем. Речь не об инверторах, а о… системе зажигания! Для получения высоковольтных импульсов на катушке зажигания постоянное напряжение бортовой сети прерывается синхронно с частотой вращения коленвала. Получающийся периодический ток можно назвать переменным, пусть даже он не меняет направление, как в бытовой сети.

Какой инвертор вам нужен?

Самые слабенькие инверторы рассчитаны на мощности около 200 Вт и подключаются в гнездо 12 В. С их помощью можно подзарядить смартфон, запитать ноутбук, нагреть паяльник и т. п. Но никакой серьезный инструмент типа электролобзика работать от такого устройства не сможет.

Мощные инверторы — от 1 кВт — подключают непосредственно на клеммы АКБ. Хотите воспользоваться болгаркой или дрелью мощностью под 800 ватт — не забудьте пустить мотор машины. ­В противном случае батарея не продержится и часа.

На эти две группы мы и разбили приобретенные для экспертизы инверторы (они же — преобразователи напряжения) — слабенькие и мощные.

Как испытывали

Испытания решили провести в боевом режиме. Для серьезных адаптеров приготовили электродрель мощностью 800 Вт и болгарку на 880 Вт. Дрель снабжена системой плавного запуска, а болгарка — нет.

Питание осуществляли от АКБ на 70 А·ч с постоянно подключенным пускозарядным устройством, работающим в режиме «Пуск» и дающим ток около 100 А, имитируя таким образом работу двигателя на повышенных оборотах. Дрель должна была просверлить отверстие диаметром 10 мм в стальной пластине толщиной 6 мм. Болгарку заставили резать стальной уголок № 4 (40×40×5).

Для маломощных адаптеров — их питали от лабораторного блока питания — нашли 100‑ваттный паяльник и лампу накаливания на 60 Вт. Паяльнику предстояло при свете лампы разогреться до рабочей температуры и пропаять скрутку двух медных многожильных проводов сечением по 1,5 мм².

Инверторы, работающие от АКБ

Примерная цена 7500 ₽
Заявленная мощность 1500 Вт
Выход USB-порта 1 А
Симпатичное устройство с плавным пуском легко подтвердило заявленные мощностные характеристики, обеспечив одновременную работу болгарки и электродрели. Предусмотрена защита от перегрузки, замыканий, перегрева и т.п. Из недостатков отметим нестабильную работу цифрового дисплея, который при максимальной нагрузке время от времени показывал напряжение 350 В, хотя наши контрольные приборы (вольтметр и осциллограф) ничего подобного не фиксировали. Цена высокая, но прибор того стоит. Рекомендуем!
Примерная цена 4500 ₽
Заявленная мощность 1500 Вт
Выход USB-порта 1 А
Согласно описанию, в этом устройстве предусмотрен плавный пуск. Однако при попытке подключить болгарку оно сразу же закапризничало, переходя в зуммерный режим. С электродрелью проблем не возникло, но на большее преобразователь оказался ­неспособен. Не рекомендуем.
Примерная цена 6300 ₽
Заявленная мощность 1000 Вт
Выход USB-порта 0,5 А
Заявленная мощность — не самая высокая в нашей выборке, однако преобразователь уверенно справился с парной работой электродрели и болгарки. Он может подключаться и к внутрисалонному гнезду 12 В, но на высокую мощность при этом рассчитывать не стоит. Есть защита от перегрузки и ошибочного подключения. Немного огорчили технические неточности в описании (типа ошибочного написания «А/ч»), но в целом устройство повело себя лучше, чем ожидали. Рекомендуем.
Примерная цена 5500 ₽
Заявленная мощность 700 Вт
Выход USB-порта 1 А
Устройство огорчило: на упаковке указана мощность 1500 Вт, однако внимательное прочтение инструкции поведало, что больше 700 Вт постоянной мощности оно не выдаст. Та же инструкция сообщила, что прибор не предназначен для лиц «с пониженными физическими, чувственными или умственными способностями». И еще один перл: мол, инвертор имеет защиту от перегрева, перегрузок и ненормативного входного напряжения, но если последнее окажется слишком большим, то он всё равно сломается. На практике предложенную нагрузку преобразователь не осилил. Не рекомендуем.

Инверторы, работающие от гнезда 12 В

Примерная цена 850 ₽
Заявленная мощность 75 Вт
Выход USB-порта 0,5 А
Слабенький преобразователь, подключаемый к внутрисалонному гнезду 12 В, не понравился с первых секунд: стандартная евровилка не подошла по диаметру штырей. Кое-как удалось подключиться, но при этом хлипкий корпус затрещал по швам и в итоге саморазобрался. Выходное напряжение — аж 250 В, при этом сигнал по форме больше напоминает меандр (ступеньки), чем плавную синусоиду. Вывод очевиден: не покупать!
Примерная цена 1900 ₽
Заявленная мощность 200 Вт
Выход USB-порта 2,1 А
Предусмотрена защита от перегрузки и ненормативного входного напряжения. Но в целом возможности устройства очень ограничены: инструкция не рекомендует подсоединять потребителей мощнее 170 Вт. Из инструментов можно подключить разве что паяльник, клеевой пистолет или электрогравер. Фактически это игрушка, хотя цена уже не игрушечная. Не рекомендуем.

ПЛАВНЫЙ ПУСК

Если реальные мощности преобразователя и инструмента близки, вероятность того, что инструмент раскрутится и будет способен выполнять работу, выше при наличии системы регулировки оборотов или плавного запуска. Без такой системы инструмент, получив питание, начинает дергаться: ток потребления растет, а инвертор тут же уходит в защиту. Толком поработать в таких условиях не удастся.

Результаты

Из мощных устройств однозначно выделим Airline API‑1500–08, а также Тelefunken TF-P103. Они справились с задачей даже при одновременной работе двух электроинструментов. А вот их маломощные коллеги не понравились: толку от подобных устройств немного. Напомним, что они подключаются в гнездо 12 В, защищенное предохранителем (обычно номиналом около 15 А), который имеет право сгореть даже при заявленных 200 Вт.

Синусоида и квазисинусоида

Выходной сигнал большинства инверторов заметно отличается от нормальной синусоиды: он имеет ступенчатую форму. Для нагревательных приборов, ламп накаливания, а также оборудования с импульсными блоками питания такое питание подойдет, а вот звуковая аппаратура начинает фонить. Устройства с трансформаторными блоками питания могут перегреться и даже выйти из строя.

ПОЗОРНЫЕ ПОРТЫ

Для солидных девайсов наличие USB-портов с токами менее 1 А — это несерьезно. Современным телефонам и планшетам нужны зарядные устройства с током на выходе от 2 А.

Готовые комплекты МАП "Энергия"

Комплект M44

Бесперебойное питание на базе инверторов: как правильно выбрать систему?

Современные модификации инверторов МАП «Энергия» зарекомендовали себя как надежные и качественные приборы с широкими возможностями. Как правильно подобрать систему под свои потребности из всего ассортимента предложений не переплатив за лишние функции? Представим простой алгоритм.

1) Выбор мощности

Нужно иметь ввиду, что соответствующие параметры, указанные в названии МАПа, относятся к максимальной мощности, которую инвертор способен продержать 20-30 минут. Показатель номинальной мощности в 1.5 раза меньше, так:

  • МАП SIN «Энергия» Pro 4.5/48 имеет максимальную мощность: 4,5кВт; номинальную: 3кВт, пиковую: 7кВт
  • МАП SIN «Энергия» Pro 6.0/48 имеет максимальную мощность: 6кВт; номинальную: 4кВт, пиковую: 9кВт.

При расчете имейте ввиду, что максимальная длительная нагрузка (свыше 2-х часов) на инвертор не рекомендуется свыше 60% от номинальной мощности.

Как посчитать мощность потребителей в частном доме? Вам нужно открыть распределительный электрощиток (ГРЩ) и определить, какие автоматы вы будете резервировать, а затем посчитать все необходимые параметры вам поможет:

Калькулятор расчета мощности и потребления

Если необходимо быстро прикинуть мощность , то условно можно рассчитывать так:

  • для газифицированного дома площадью 100-200кв. м достаточно модели МАП 6.0/48
  • до 300-350кв.м – 9.0/48
  • если выше следует обратить внимание на модели от 12кВт.

2) Автономия

Как выбрать аккумуляторы? Для этого нам необходимо понимание усредненной мощности нагрузки на инвертор и желаемого времени автономной работы в случае отключения электричества. Первое можно получить из нашего калькулятора расчета мощности, а второе – это вопрос вашего желания. В описаниях к нашим комплектам вы можете найти таблицу «Мощность/Автономия», которая позволит легко сориентироваться. Имейте ввиду, усредненная нагрузка существенно ниже суммы мощности всех приборов, т.к. редко вся нагрузка работает одновременно.

В представленных комплектах мы используем надежные и качественные аккумуляторы Delta серий DTM и HR, Leoch серий DJM сроком службы 10-12лет, оптимально подходящих для условий работы с инверторами. К инверторам с цифровым обозначением «—/24» — подключается последовательно 2 и более аккумуляторов, кратным 2 (4-6-8шт.) (подключение дополнительных АКБ осуществляется паралельно-последовательно). При максимальной мощности свыше от 6 кВт мы рекомендуем использовать схему «—/48», т.е. с подключением 4-х и более АКБ, кратным 4 (8-12-16шт.)

3) Подключение

Схема монтажа зависит от того, какие потребители будут подключены к бесперебойному питанию. Рассмотрим несколько вариантов:

а) Инверторы мощностью до 3кВт можно подключать через вилки/розетки. Т.е. у вас есть блок бесперебойного питания с розетками, к которому можно подключиться в случае отключения «света»

б) Резервирование части или всех потребителей при однофазном подключении дома: в этом случае, вы определяете автоматы, и монтажник их выводит на питание через инвертор.

в) Часть потребителей при трехфазном подключении дома: если схема электрики позволяет, все автоматы в щитке выбранных потребителей подключаются на одну или две фазы.

г) Резервирование всего дома, подключенного по трехфазной схеме или при невозможности выделить потребителей на одну фазу. Тут есть два пути:

  • использование АКФ – автоматический коммутатор фаз, который соединит все фазы в случае отключения электричества и запитает их от инвертора
  • поставить три инвертора по одному на каждую фазу, но с одним батарейным банком

Специалисты компании «Ток» имеют большой опыт реализации всех возможных сценариев монтажа с минимальной стоимостью для заказчика. Стоимость монтажа зависит от сложности и степени подготовленности объекта. Примеры некоторых наших работ вы можете посмотреть в блоге.

Дополнительные возможности и опции

Работа с генератором

В случае, если вы сталкиваетесь с отключениями электричества на длительное время (от 16 часов и более) или вы проектируете автономное электропитание, можно рассмотреть систему бесперебойного электроснабжения в совокупности с генератором и тут возможны два варианта:

  • Автоматический запуск генератора в случае, если заряд на аккумуляторах близок к минимальному: МАП Dominator даст сигнал на запуск электростанции и заглушит её, когда заряд АКБ закончится.
  • Ручной запуск генератора. При минимальном заряде АКБ, при соответствующих настройках, МАП начинает издавать звуковые сигналы. Вы запускаете электростанцию и переключаете реверсный рубильник – питание пошло на инвертор, который продолжает питать нагрузку и параллельно зарядит АКБ.
Читайте также  Ремонт пола, настил ламината и монтаж плинтуса

В паре с МАП через сетевой фильтр мы рекомендуем использовать генераторы инверторного или щеточного типа, т.к. они дают достаточно качественный синусоидальный сигнал на выходе и не повредят импульсными выбросами бытовую и мультимедийную технику.

Подкачка мощности

Часто управляющие компании коттеджных поселков ограничивают максимальную мощность, выделенную на участок, а подключение дополнительной неоправданно дорого. Но есть выход – использование инвертора МАП серии Hibrid, который способен подкачивать недостающую мощность с аккумуляторов в пики потребления, которые, как правило, не очень продолжительные.

Стабилизаторы напряжения и УЗМ-51М

В инверторах МАП «Энергия» отсутствует встроенный стабилизатор напряжения, как и у всех профессиональных инверторов на рынке. В связи с этим, мы рекомендуем устанавливать дополнительную защиту для ваших потребителей:

  • Если напряжение «скачет», просаживается или ниже/выше нормы следует перед МАПом установить стабилизатор напряжения.
  • Если напряжение стабильно, мы рекомендуем использовать реле контроля напряжение со встроенным вариатором (защита от импульсов) — УЗМ 51М.
  • При воздушном вводе в дом дополнительно УЗИП (защита от «молний»).

Солнечные панели

КПД солнечных батарей растет, как и стоимость кВт/ч от энергетических компаний и, в связи с этим, использование солнечной энергетики становится всё более актуальным. МАП сери Hibrid и Dominator имеют возможность работы с солнечными панелями посредством MPPT-контроллеров.

Питание бытовых приборов на 220 Вольт от автомобильного инвертора 12 Вольт

Устройства, выпускаемые для использования в автомобиле (магнитолы, телевизоры, автонасосы и пр.), рассчитаны на питание от 12 В, они обычно снабжены переходниками для подключения к 12 В через гнездо прикуривателя. Как же быть в ситуациях, когда требуется включить обычный бытовой прибор, требующий напряжения 220 В, если поблизости, кроме автомобиля (его аккумулятора), нет никаких источников «электричества»? Не возить же с собой повсюду бензоэлектрогенератор — громоздкий, тяжелый, требует запаса топлива, да и время готовности у него, мягко говоря, не маленькое.
Выручат в этих случаях инверторы — преобразователи энергии, превращающие постоянное напряжение 12 В в переменное 220 В (частотой 50 Гц).

Главное условие для работы автомобильного инвертора — наличие автомобильного аккумулятора достаточной емкости. Инверторы с допустимой мощностью потребителей до 200 Вт подключаются с помощью соответствующего разъема к гнезду прикуривателя автомобиля, более мощные модели (свыше 200 Вт) — непосредственно к клеммам АКБ автомобиля с помощью поставляемого в комплекте кабеля большого сечения с аккумуляторными зажимами на конце.

В «ранних» моделях инверторов мощный генератор напряжения частотой 50 Гц работал на низкочастотный повышающий трансформатор. С вторичной обмотки трансформатора снималось выходное напряжение 220 В. В более поздних моделях высокочастотный генератор (от 20 до 100 кГц) работает уже на импульсный повышающий трансформатор. С выхода трансформатора напряжение выпрямляется, фильтруется и далее уже коммутируется мощными транзисторами с частотой 50 Гц.

Первый тип преобразователя напряжения имеет большие габариты и вес из-за массы низкочастотного трансформатора, но надежен, имеет хорошую перегрузочную способность и ремонтопригодность. Второй — значительно дешевле и легче. Правда, создает ВЧ-наводки и помехи, а ремонтопригодность оставляет желать лучшего. Для подавления помех может потребоваться дополнительный фильтр.

Инверторы также различаются по форме генерируемого переменного напряжения. Многие из них выдают так называемую «модифицированную синусоиду«, скорее напоминающую меандр.

Такие инверторы подойдут для питания большинства обычных бытовых приборов: утюгов, электрических плиток, электроинструмента и т.д.

В качестве примера можно привести линейку преобразователей серии «Car». Их параметры приведены в табл.1

а внешний вид у них такой:

Но существуют бытовые приборы, требовательные к форме напряжения (телевизоры, аудиотехника, приемники, трансиверы и пр.). Для них выпускаются инверторы с синусоидальным выходным напряжением, максимально приближенным по форме к напряжению в бытовой электросети. Конечно, эти инверторы сложнее в производстве и, соответственно, дороже.

Чтобы преобразователь смог обеспечить работу подключаемых приборов, необходимо хотя бы приблизительно рассчитать суммарную нагрузку и выбрать инвертор необходимой мощности. Потребляемую мощность электроприбора обычно маркируют на задней панели или указывают в технической документации. В расчетах следует учесть, что при одновременном подключении нескольких приборов (через тройник или удлинитель) общая потребляемая мощность суммируется.

Бытовые электроприборы по характеру нагрузки можно разделить на две группы.

Первая группа — это приборы, мощность которых практически постоянна. К ним относятся лампы, нагреватели, телевизоры, компьютеры и т.п. Для приборов этой группы можно выбирать инвертор с максимально допустимой мощностью, немного превышающей номинальную мощность приборов.

Вторая группа характеризуется тем, что стартовая нагрузка электроприборов при включении может превышать постоянную нагрузку в несколько раз (холодильники, насосы, электродвигатели и пр.). Современные преобразователи напряжения имеют защиту от перегрузок, которая постоянно срабатывает при включении таких электроприборов, если мощность инвертора выбирается исходя из номинальной мощности нагрузки. Следовательно, для такого оборудования лучше ориентироваться на двойной или даже на тройной запас по мощности инвертора.

Следует учитывать и то обстоятельство, что мощность, указанная на инверторе, — величина весьма приблизительная. Например, купив инвертор «Rovermate Nod 12/220-350» 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). Но мои надежды не оправдались. Инвертор такую нагрузку «не тянул»: срабатывала внутренняя защита и отключала его. В результате, потребовался инвертор с «нарисованной» (китайскими производителями) мощностью 450 Вт.

Подключение нагрузки к инвертору ведет к разрядке автомобильного аккумулятора, поэтому важно, чтобы инвертор имел функцию автоматического отключения при достижении на входе (клеммах АКБ) минимально допустимого напряжения (10,5±0,5 В).

В табл.2 приведена требуемая емкость автомобильного аккмулятора в зависимости от мощности нагрузки и инвертора.

Время работы электроприбора Т от инвертора, подключенного к аккумулятору, зависит от потребляемой мощности электроприбора, емкости аккумулятора, коэффициента полезного действия инвертора (КПД) и рассчитывается по формуле: Т = 12*С*(КПД/Р) час,
где 12 — напряжение аккумулятора Вольт; С — емкость аккумулятора А-час; Р — мощность нагрузки Вт.

Для приборов, потребляющих постоянную мощность, равную номинальной (обозначенной на них), примерное время работы можно рассчитать по формуле Т=(8,5*С)/Р час,
где С — емкость батареи А-час; Р — мощность подключенных устройств Вт.

Время работы электроинструмента, т.е. приборов, потребляющих номинальную мощность только в момент включения (прикладывания нагрузки), рассчитать сложнее, т.к. обычно процессы сверления, шлифования и пр. довольно кратковременны. Энергии аккумулятора, как правило, хватает на продолжительное время работы. Приблизительная формула для расчета: Т=(17*С)/Р час,
где С — емкость аккумулятора А-час; Р — мощность подключенных устройств, Вт.

Следует помнить еще, что аккумуляторы обладают так называемой «остаточной емкостью». Например, если, используя аккумулятор емкостью 90 А-час, «погонять» газонокосилку мощностью 1 кВт в течение 45 мин, инвертор выключится, поскольку напряжение АКБ «сядет». Но уменьшив нагрузку до 500 Вт (подключив, скажем, дрель), можно поработать ею столько же. Потом можно подключить нагрузку 300 Вт, затем 130, 60, 30 Вт и т.д. Конечно, расходование 100% энергии аккумулятора не рекомендуется, т.к. его ресурс в этом случае сокращается.

При длительном (более 2 час) подключении инвертора с достаточно мощной нагрузкой к аккумулятору (при неработающем двигателе) он заметно разряжается. Для примера, в табл.3 и 4 представлены расчетные значения времени разряда АКБ в зависимости от мощности потребителя энергии (для полностью заряженной АКБ «СТ-55» номинальной емкостью 55 А-час).

При разрядке аккумулятора требуется заводить двигатель (примерно раз в 2 часа) и давать ему поработать на холостом ходу 10… 15 мин. При этом заряд аккумулятора осуществляется от генератора автомобиля током 30…40 А, что систематически делать нежелательно (для сохранения АКБ).

На холостых оборотах двигателя (примерно 750 об/мин) мощность автомобильного генератора составляет 300…550 Вт (ток 20…40 А), при средних оборотах (2000.. .3000 об/мин) — 560.. .1400 Вт, что соответствует при номинальном напряжении (12…14 В) току 40… 100 А. Для собственных нужд двигателя с классической системой зажигания требуется около 60 Вт (ток 4 А), с инжекторной — до 200 Вт (12. ..14 А). На 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 об/мин и выше мощность генератора быстро возрастает, но питать инвертор, постоянно газуя (с перерасходом топлива) — не выход из положения. Такой режим можно рекомендовать только на крайний случай.

12 домашних накопителей энергии, которые могут соперничать с Тесла PowerWall 2.0

Во время проживания вне больших городов собственники домов часто сталкиваются с проблемой перебоев в электроснабжении. Это бывает по многим причинам, например, из-за износа линий электропередач, погодных условий или неправильного разделения нагрузки. Чаще всего для решения этих проблем устанавливается резервное питание частного дома, которое бывает нескольких типов и решает различные задачи. В данной статье рассмотрены виды ИБП, какой резервный источник выбрать, и какими характеристиками обладает АКБ.

АКБ для частного дома

АКБ для частного дома

Источник бесперебойного питания

Для обеспечения снабжения электрическим током жилого помещения без перерыва существует несколько видов ИБП, которые классифицируются по исполняемым функциям. К ним относятся:

  1. Комплекс агрегатов, призванных подключаться автоматически при нарушении снабжения сетевой электроэнергии. Во время аварийных ситуаций автоматика самостоятельно принимает решение и подключает резервный источник питания, снабжающий дом и основные бытовые приборы. При этом сетевая линия отключается до момента возникновения подачи энергии;
  2. Постоянный источник электроснабжения. Эти приборы призваны обеспечивать постоянное снабжение электричеством жилой дом, что создает независимую от центральной линии систему, которая способна генерировать и накапливать энергию, используя аккумуляторы.

В обеих указанных выше системах имеется аккумуляторная батарея, которая является неотъемлемой их частью и используется в качестве накопителя и хранилища тока.

ИПБ

ИПБ

Также ИБП можно классифицировать, основываясь на принципе генерации электричества. В каждом из агрегатов есть свой источник питания: в первом случае это АКБ, которая накапливает ток во время работы приборов от центральной сети, а во втором – в качестве генерирующей силовой установки могут выступать солнечные батареи, бензиновый или дизельный генератор или ветряк. Подобная система особенно выгодна в отдаленных участках, при отсутствии поблизости центрального снабжения электричеством.

III. Комплекты с высокой мощностью и автономией

Проверенные временем решения для питания всей фазы или 3-х фаз через коммутатор

  • Максимальная мощность – 6.0кВт
  • Время автономной работы – выше среднего
  • Максимальная мощность – 9.0кВт
  • Время автономной работы – высокая автономия
  • Расширенная гарантия на 2 года
  • Бонусы при покупке – уточняйте у менеджеров
Читайте также  Мягкий уютный плед

Виды АКБ для источника бесперебойного питания

Аккумулятор для шуруповерта

Аккумуляторы для дома, используемые как резервное электроснабжение или в качестве основной коммуникации с альтернативным источником питания, в зависимости от своей конструкции бывают нескольких видов:

  1. Свинцово-кислотные АКБ – это блоки, в которых электролит расположен внутри металлической сетки, между которыми находятся синтетические волокна, пропитанные жидкостью. Данные батареи широко используются для источников бесперебойного питания, так как быстро заряжаются и выдают большее количество энергии. Но в связи с тем, что структура свинцовых пластин пористая, срок службы подобных деталей весьма ограничен и составляет не более пяти лет;
  2. Гелиевые аккумуляторы – это сложно устроенный агрегат, накапливающий и отдающий электрический ток, внутри которого вместо жидкого электролита расположен пропитанный гель. Он контактирует со стержнем, возникает электрохимическая реакция, но, благодаря свойствам геля, побочного эффекта в виде газа не возникает, поэтому эти батареи изготавливаются в герметичном корпусе.

Свинцово-кислотный АКБ

Свинцово-кислотный АКБ

Таким образом, исходя из физико-химических свойств перечисленных АКБ, можно сделать вывод, что резервное электроснабжение лучше устраивать, используя гелиевые батареи, так как они обладают глубоким разрядом, что очень важно при необходимости обеспечить электричеством частный дом во время отключения основной линии. А для организации источника бесперебойного питания по альтернативной схеме лучше подходит АКБ, созданный по свинцово-кислотной технологии.

Важно! В обоих типах батарей, так как выделения газа являются минимальными, корпус изготавливается герметичным, и обслужить его не получится. После выработки своего ресурса изделие подлежит утилизации согласно техническим требованиям.

Гелиевый АКБ в герметичном корпусе

Гелиевый АКБ в герметичном корпусе

Многие собственники индивидуального жилья, выбирая аккумуляторы для дома, используемые при отключении электричества, в целях экономии пытаются заменить более дорогие гелиевые или свинцово-кислотные АКБ простыми батареями с жидким электролитом, которые предназначены для автомобилей. Конечно, их стоимость значительно ниже, но и функции, которые они выполняют, отличаются. Данный агрегат предназначен для максимальной выдачи тока определенного номинала и мощности, чтобы раскрутить стартер двигателя и выполнить его запуск. Он обладает хорошими характеристиками по короткому импульсу, но для длительной работы не подходит, так как быстро разряжается. К тому же его подзарядка занимает значительно больше времени, чем гелиевые или свинцово-химические АКБ.

Резервное электроснабжение: принцип работы

Энергоснабжение частного дома может осуществляться несколькими способами. В первую очередь, это сетевая линия, подающая электричество, генерируемое городской станцией. Преимуществом данной системы является то, что ток, поставляемый от организации, имеет хорошие характеристики, большую мощность и устойчивые показатели. К тому же собственнику жилья нет необходимости следить за электрооборудованием, все обслуживание системы проводят электроэнергетики со специализированной организации.

Также нередко применяется индивидуальное снабжение электроэнергией с применением альтернативных источников питания, таких как солнечные батареи или генераторы. Преимущества данной системы – это ее независимость от сетевой организации и бесперебойное снабжение током жилого помещения. Но для устройства подобной схемы понадобятся определенные знания и опыт, поэтому при планировании обеспечения дачи или частного дома электричеством именно от независимого источника стоит обратиться к квалифицированным специалистам.

Не важно, какой вид энергоснабжения выбран, обязательно нужно предусмотреть резервное питание для частного дома. Эта система позволяет организовать данный тип коммуникации таким образом, что даже во время отключения основной линии электропередачи или возникновения аварийной ситуации вместо генератора включается аккумулятор, который на протяжении некоторого времени позволяет пользоваться электричеством для поддержания хотя бы минимального комфорта и работы основных бытовых приборов. В каждой из систем предусмотрен свой тип АКБ, в зависимости от решаемой задачи.

Принцип работы резервного питания весьма прост: он заключается в непрерывном накоплении тока в емкости аккумулятора при рабочей сети. То есть в системе имеется зарядное устройство, которое подключено к АКБ и общей линии. Во время отключения тока происходит обратная реакция, и накопленная энергия устремляется на потребителя, после возникновения подачи электричества все процессы возвращаются в исходный вариант.

Аккумулятор для частного дома: схемы подключения

Схема подключения АКБ

Литий ионный аккумулятор

Схема подключения АКБ

Резервное электроснабжения для загородного дома с использованием аккумулятора может монтироваться по двум основным схемам:

  1. Последовательное соединение АКБ. При этом напряжение будет увеличиваться кратно, например, при использовании батареи номиналом 12В два последовательно соединенных изделия образуют сеть, равную 24В, чем больше аккумуляторов, тем выше этот показатель;
  2. Параллельная схема. В данном случае кратно увеличивается не напряжение, а сила тока, при этом мощность остается равной 12 Вольт, не зависимо от количества приборов.

Схему подключения необходимо применять в зависимости от расчета потребляемой энергии на бытовые приборы и в соответствии с нужным напряжением.

IV. Комбинированые решения

резеврное питание + докачка мощности, работа с трехфазной сетью, работа с генератором!

  • Расширенная гарантия на 2 года
  • Бонусы при покупке – уточняйте у менеджеров
  • Расширенная гарантия на 2 года
  • Бонусы при покупке – уточняйте у менеджеров
  • Максимальная мощность – 6.0кВт
  • Время автономной работы – выше среднего

Если Вы не нашли подходящий вариант комплекта – свяжитесь с нами для получения индивидуального расчета: [email protected] или по телефону

Технические характеристики АКБ для дома

Как заряжать литий ионный аккумулятор

Многие производители предлагают батареи с индивидуальными показателями, но большинство из них относительно схожи и имеют следующие характеристики:

  1. Рабочее напряжение номиналом 12 Вольт. Это средний показатель наиболее распространённых изделий; бывают АКБ и 24 Вольта, но используются они весьма редко;
  2. Емкость батареи для резервирования электроэнергии бывает разной: от 50 до 500 А/час. При необходимости больших объемов питания такие АКБ можно соединить в параллельную схему. Определить номинальную емкость изделия можно по весу: чем он выше, тем больше в детали свинцовых пластин, соответственно, и электрически заряженного материала намного больше;
  3. Габариты и корпус. В большинстве моделей в качестве оболочки используется герметично запаянный пластик, который хорошо переносит перепады температур и не боится влаги, а также окисления внутренней среды;
  4. Максимальный цикл заряда и разряда детали. В зависимости от емкости и устройства АКБ, она бывает от 50 до 250 циклов. Выбирать батарею для использования в бесперебойном электропитании необходимо, учитывая этот параметр, так как чем выше данный показатель, тем дороже будет АКБ.

Это основные характеристики, которые присущи большинству моделей аккумуляторов, используемых в качестве накопителя энергии в системах бесперебойного или аварийного электроснабжения.

Техника безопасности при эксплуатации АКБ

Дача является местом временного пребывания, поэтому при организации электроснабжения с использованием аккумуляторов, не зависимо от их вида, необходимо соблюдать основные правила техники безопасности при монтаже и эксплуатации, чтобы в момент отсутствия собственника в жилом помещении не возникло аварийных ситуаций.

В первую очередь, это обеспечение хорошей циркуляции воздушных масс в технической комнате, в которой расположены батареи. Так как побочным эффектом зарядки АКБ является образование вредного для человека газа в момент закипания электролита, его скопление может привести к отравлению или аллергической реакции. Поэтому для качественного проветривания помещение нужно оборудовать приточной и вытяжной вентиляцией, желательно работающей в автоматическом режиме.

Автоматический выключатель

Автоматический выключатель

Необходима установка термостатического датчика, отключающего питание зарядного устройства. Это необходимо для предотвращения вздутия или разрыва АКБ во время достижения им максимальной емкости.

Нужно периодически замерять рабочие параметры батареи, используя мультиметр или другое оборудование. Если технические характеристики в процессе эксплуатации значительно упали, то деталь необходимо заменить и провести точную диагностику всей системы для выяснения причины.

Запрещается использовать в резервном или автономном энергоснабжении автомобильные аккумуляторы с жидким электролитом. Так как они обладают низким ресурсом с точки зрения цикла подзарядки, который равен не более 50 раз, то срок их службы в данной системе составит не больше 6 месяцев.

Таким образом, при правильном выборе и грамотной эксплуатации аккумулятора для резервного питания частного дома оборудование прослужит вес срок, заявленный производителем, и не доставит проблем собственнику жилого помещения.

Аварийное питание дачи или загородного дома (инвертор + аккумулятор) — год тестирования

Схема успешно отработала один год!
Элементы схемы, это
Инвертор с UPS и контролем/зарядкой внешней батареи (в моем случае инвертор 1500Вт (пик 3000Вт) — в некоторых китайских источниках фигурировала цифра 3000вт пиковой нагрузки до 4 минут, не проверял не знаю :)

Ниже на фото инвертор на 2000Вт (куплен соседу)





По идее каждый сам выбирает по своей нагрузке мощность, я отталкивался от среднемесячного потребления пересчитанного с учетом возможного пика в момент запуска двигателя насоса. Нужно иметь ввиду, что ВСЕ электропотребители запитывать нет смысла, т.к. пару часов можно спокойно потерпеть отсутствие нагрева воды нагревателями, стиралку, холодильник (он практически за день не оттает)
Чем меньше суммарная мощность, тем меньшей мощности требуется инвертор и меньшей емкости аккумулятор (на то же время работы) — это РЕАЛЬНО позволяет значительно уменьшить затраты на создание аварийного питания.
Далее, в моем случае инвертор с модифицированной синусоидой (он дешевле). В случае использования (например) котлов для обогрева и др. устройств требующих ЧИСТОЙ синусоиды для насосов, а так же при подключении холодильника и т.п. устройств необходимо выбирать инвертор несколько более дорогой, выдающий «Чистую синусоиду» (не забывая про функции UPS и заряда, если Вас интересует АВТОМАТИЧЕСКИЙ переход на аварийное питание и обратно).
Например такой
Насос на скважину у меня тоже «любит» чистую синусоиду, но я исходил из того, что он у меня с гидроаккумулятором (баком на 24л), и включения кратковременные. За это время насос не успевает нагреваться и уходить в защиту (к слову сказать тепловая защита вроде на всех сейчас установлена). На практике один раз насос отрубился в защиту, когда летом насос стоял постоянно включенным (поливался огород) и жена не заметила что включилось аварийное питание :) Сколько времени он проработал до срабатывания защиты неизвестно :)
Аккумулятор автомобильный (я покупал с запасом — на 190 А*ч).

Как оказалось, для меня, эта емкость оказалась слишком избыточной — в реале, практически за часов 5 работы от аккумулятора, показания встроенного измерителя напряжения аккумулятора не изменились заметно. При этом было включено освещение в паре комнат, уличное и два телевизора на 24" и 38", ноутбук 17", (по необходимости вода) и возможно еще что-то… + вполне можно было подрабатывать различным ручным электроинструментом (по необходимости).
Покупать специальные аккумуляторы (будь то тяговые или гель) я решил нецелесообразным, т.к. инвертор имеет контроль заряда аккумулятора, и в отличие от «солнечных технологий» не вырабатывает его ниже «нормального его разряда».

Для более оптимального подключения я разделил всю электропроводку дачи на две части (в электрической коробке):
-Одна часть идет напрямую от сети, и не резервируется аварийным источником — электронагреватели воды, стиралка, холодильник и прочие достаточно энергоемкие потребители, без которых можно легко «прожить» несколько часов.
-вторая часть подключена с коробки через кабель на обычную вилку, чтобы при необходимости ее можно было включить в имеющуюся рядом розетку (при этом из схемы легко исключается инвертор и аккумулятор), это может понадобиться, например, при выходе из строя инвертора, аккумулятора или для их обслуживания.
В тоже время инвертор на выходе уже имеет предустановленную розетку стандартную, к которой и подключается вилка с потребителями требующими резервного питания.
У меня это получилось примерно так.

Читайте также  Простой усилитель звука

Нужно иметь ввиду (на уме) некоторую технику безопасности при выборе места размещения и монтаже (не совсем как у меня — делалось скорее для тестирования, но пока так и осталось, как говорят нет ничего более постоянного, чем «временное» :))

Схема срабатывает при отключении 220в (или изменении параметров выше/ниже допустимых) — переключается на питание от аккумулятора, при этом слышен небольшой шум от вентилятора охлаждения инвертора (зависит от кол-ва потребителей подключенных в данный момент) и светится индикация на передней панели инвертора. При появлении сети происходит обратное переключение на сеть 220 и повышается шум вентилятора, на время подзаряда аккумулятора. Практически толчков в доме не заметно, никакого дискомфорта от пропадания сети я не испытываю и даже не могу сразу сказать (когда соседи по тлф звонят спрашивают) — есть ли «свет» или нету :)

Размещение синусоид и пр. технических нюансов в данном обзоре считаю необязательным, поэтому приведу фото внутренностей инвертора (для ликбеза и маньякам страждующим расчлененки)

Сравнение «моей» схемы резервного питания с подобными на бензине и дизель генераторах:
+ меньшая стоимость
+ нет шума
+ нет запаха
+ автоматический переход на резервное питание
+ нет проблем при запуске ни летом ни зимой (особенно актуально при запуске женой)
+ нет необходимости в отдельном месте для хранения (на веранде занимает одну полку)
+ нет необходимости закупать, привозить, хранить топливо

— ограниченное время непрерывной работы

± Спорные пункты, это переделка проводки и отключение некоторых потребителей, т.к. можно подключить ВСЕХ и ничего не переделывать, но необходимость более мощного инвертора (возможно с «чистым» синусом), мощного аккумулятора (скорее всего использование двух последовательно и инвертора на 24в, для уменьшения токов по низковольтным цепям)

Вывод: Вполне рабочая схема, я (и жена) по крайней мере довольны вполне.

ЗЫЖ ссылки по просьбе на модифицированную синусоиду (как в обзоре) https://aliexpress.ru/item/item/32819200148.html
и чистую синусоиду (самую дешевую из найденных, насколько чистая не знаю) https://aliexpress.ru/item/item/1005001445852373.html

UPD.
Через некоторое время после написания и опубликования этого обзора произошло несколько событий или новостей, как бы лучше выразиться :) Решил дописать в этот обзор, т.к. не знаю как тут делают в подобных случаях обычно :)

1. В результате некоторых истязаний над инвертором удалось его «спалить» :) Нет смысла описывать КАК и СКОЛЬКО мы ему дали… но он держался стойко :) Было включено освещение, тв, ноут, насос включался регулярно на 800 Вт рабочего (пусковой значительно выше)+ добавили электрокамин на кВт полтора- два (сейчас трудно сказать в каком режиме его включали в тот момент), при этом напряжение сети «гуляло» до 120 и подымалось выше 220 заметно довольно регулярно, были проблемы на новый год на дачах…
Короче, как оказалось сам инвертор выжил, сгорели контакты реле коммутирующего. Была произведена замена на иное (к сожалению не сфотографировал модель), т.к. вариантов на радиорынке было немного на близкий ток с коммутацией по двум контактам.

В процессе «осваивания» схемотехники данного инвертора получилось «выйти» на производителя, который любезно предоставил схему-логику поиска неисправностей данного инвертора.
Разместил на своем сайте, т.к. тут не нашел возможности хранения файлов rauss.ucoz.ru/_ld/0/3_checking.zip

Схему смог найти только ПОДОБНОГО устройства, если необходимо, то ее тоже могу вкачать.

Ну и кроме всего вышеописанного… Производитель предложил разместить ссылку прямо на него. У него появился интернет ресурс, который начинает работать с отправкой для РОЗНИЧНОЙ продажи подобного инвертора, и целого ряда других и прочей электроники! Я думаю многих может заинтересовать ресурс для ознакомления по крайней мере. Весьма отзывчивая поддержка, я бы сказал даже несколько навязчивая, но посмотреть есть на что :) Тем более раз обещают отправку в Россию.
Я надеюсь это не противоречит «местным правилам» :)

Аккумуляторы 3.7 вольт | Какой лучше выбрать?

Аккумуляторы 3.7 вольт | Какой лучше выбрать?

Литий-ионные аккумуляторы 3.7 вольт – это высокоэффективные элементы питания, широко используемые по-отдельности и в составе аккумуляторных батарей. При последовательном соединении ячеек ( S ) суммируется их напряжение, а при параллельном (Р) – емкость. В зависимости от необходимых характеристик аккумуляторной батареи, из ячеек с напряжением 3,7 V собирается АКБ по подходящей схеме.

Размеры и форма

У аккумуляторов Li — ion 3,7 V размеры бывают разные. Самый распространенный типоразмер – 18650 – имеют цилиндрические аккумуляторы диаметром 18 мм и длиной 65 мм. Но в продаже встречаются и аккумуляторы других форм-факторов с напряжением 3,7 В, например, 21700, 26650, 26980, 32650. Кроме цилиндрических ячеек, такое напряжение имеют и литий-ионные аккумуляторы призматической формы и пакетированные модели, например, 2217391, 858222, 75115330.

Характеристики аккумуляторов 3,7 вольт

Такие элементы питания производят не только разных размеров и форм, но и различного химического состава. Наиболее распространены изделия с содержанием кобальта, марганца, никеля. Внутри литиевых элементов питания находятся электроды, электролит и пористый сепаратор. Анод производится из графита, катод – из различных литиевых соединений: LiCoO2, LiMn2O4, LiNiCoMnO2. Электролит зачастую представляет собой смесь LiPF6 и карбоната.

Li-ion аккумуляторы с номинальным напряжением 3,7 вольт имеют:

  • допустимое рабочее напряжение 2,8–4,2 В;
  • удельную энергоемкость;
  • легкий вес;
  • высокую токоотдачу;
  • малый саморазряд – <10% в месяц;
  • рабочий температурный диапазон от -20 до +60 °С;
  • оптимальные рабочие температуры от +15 до +25 °С;
  • небольшое уменьшение исходной емкости в процессе хранения и эксплуатации – ежегодно до 10%;
  • циклический ресурс до момента снижения емкости на 20% – до 1000 полных циклов перезарядки;
  • время зарядки около 8 часов.

Точные характеристики литиевых аккумуляторов зависят от их размеров, химического состава, бренда производителя и других факторов. Например, ячейки типоразмера 18650 могут иметь емкость от 1800 до 3600 мАч. Посмотреть рабочие параметры можно в технических паспортах на продукцию. Характеристики литиевых батарей из 18650 3,7 V или других ячеек зависят от рабочих параметров элементов и схемы их сборки.

Слабыми качествами Li — ion элементов питания считаются:

  • чувствительность к перезаряду и глубокому разряду;
  • временное снижение токоотдачи и емкости при минусовых температурах;
  • подверженность деградации при эксплуатации на больших токах и при нарушении рекомендованного температурного режима.

С защитой и без

Li — ion элементы с номинальным напряжением 3,7 В, как и остальные литиевые аккумуляторы, бывают защищенными и незащищенными. Защита представляет собой миниатюрную электронную схему, которая встраивается в ячейку в области плюсового контакта и оберегает ее от всевозможных рисков: перезаряда более 4,2 В, критического разряда менее 2,75 В, перегрева и короткого замыкания.

Встроенная плата защиты уменьшает риск возгорания и повреждения электронных приборов при установке в них таких элементов питания. У некоторых аккумуляторов кроме платы защиты дополнительно предусмотрен клапан для стравливания избыточного давления. Он задействуется при вздутии элемента питания и возникновении риска самовоспламенения.

Перед тем, как выбрать аккумулятор 3,7 V с защитой или без нее, нужно учесть особенности его предстоящего использования. Незащищенные модели традиционно используются для сборки в батарею и для установки в приборы с собственным контроллером безопасности. При использовании таких ячеек важно:

  • не разряжать их «в ноль»;
  • избегать перезаряда – использовать ЗУ с контроллером заряда;
  • держать контакты закрытыми, во избежание их случайного замыкания.

В приборах без встроенного контроллера заряда и разряда – простых фонарях, детских игрушках, электронных сигаретах и пр. – в целях безопасности рекомендуется использовать защищенные аккумуляторы.

Выбор аккумулятора

Лучшими производителями литиевых аккумуляторов считаются LG, Sony, Samsung, Sanyo, Panasonic. При выборе элементов питания для использования с повышающим преобразователем напряжения нужно учесть минимальное входное напряжение для этого преобразователя. Если оно составляет 3 В, подойдет любой тип аккумулятора. А если меньше, необходим аккум со встроенной защитой. Незащищенные элементы в таких условиях быстро выйдут из строя из-за глубокого разряда.

В электронных сигаретах, мехмодах и подобных устройствах рекомендуется использовать высокотоковые Li — ion аккумуляторы форм-фактора 18650 с кратковременной токоотдачей до 40–60 А. Ячейки, рассчитанные на стандартные нагрузки до 4–5 А (2С–3С) в таких условиях эксплуатации быстро исчерпывают свой ресурс.

В вопросе емкости, с одной стороны, чем больше – тем лучше. Но емкость зависит от размеров аккумулятора. Например, у элементов типоразмера 18650 бывает емкость от 1800 до 3600 мАч. Иногда на «банках» 18650 указывают фантастические значения емкости: 5400, 9000 мАч и т.п. Эти значения в маркировке характерны для дешевых подделок и не соответствуют действительности – по факту емкость таких элементов не может превышать 3600 мАч.

Как проверить качество

Проверить рабочие характеристики можно при помощи мультиметра. Альтернативный вариант – просто взвесить «банку». Аккумы емкостью выше 2000 мАч не могут весить менее 40 грамм. С увеличением реальной емкости растет и вес изделий.

С другой стороны, солидный вес не всегда свидетельствует о высокой емкости аккумулятора. Недобросовестные производители иногда добавляют в конструкцию что-нибудь для утяжеления, например, песок. Чтобы избежать покупки фальсификата, рекомендуется приобретать аккумуляторы у проверенных поставщиков, не гнаться за низкой ценой и не верить большим значениям емкости на корпусе. Аккумуляторы и другие товары высокого качества легко купить в интернет-магазине VirtusTec . ru .

Как заряжать аккумуляторы 3,7 V

Правильная зарядка аккумуляторов 3,7 вольта – это управляемый и контролируемый процесс. Он состоит из нескольких стадий:

  1. Подготовительный этап – медленный прирост напряжения при неизменном токе небольшого номинала. При увеличении напряжения до заданного значения начинается следующий этап.
  2. Быстрая подзарядка – стремительный рост напряжения при постоянной величине тока. Она может составлять от 0,2 до 1С, где С – номинальная емкость в Ач. Когда напряжение достигает 4–4,1 В, стартует следующая стадия.
  3. Завершающий этап – плавное уменьшение тока при постоянном напряжении.

По этому принципу работают все правильные зарядные устройства для аккумуляторов 3,7 вольт типа Li — ion . Заряжать сборку из нескольких последовательно соединенных ячеек нужно устройствами, имеющими систему балансировки заряда каждого аккума. Такая система отслеживает параметры каждой «банки» и останавливает процесс зарядки АКБ при полном заряде одного элемента. Это оберегает АКБ от чрезмерного заряда и продлевает срок ее службы.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: