Бортовая сеть автомобиля

Развитие электроники и полупроводниковой техники в начале 21 века привело к тому, что ни один современный автомобиль не обходится теперь без обширной сети электропитания, называемой бортовой сетью автомобиля.

Бортовая сеть автомобиля является энергетической системой постоянного тока, и включает в себя как источники, так и потребители электрической энергии. В то время как тепловая энергия сжигаемого топлива напрямую пригодна лишь для обеспечения механического движения, электрическая энергия универсальна, и способна питать самые разные устройства, начиная от ламп в фарах, заканчивая системой искрового зажигания.

Итак, источников энергии в автомобиле всего два: аккумулятор (как правило свинцово-кислотный) и генератор, получающий механическое вращение непосредственно от двигателя внутреннего сгорания. И поскольку во время подзарядки аккумулятор является еще и потребителем, то главным источником энергии в современном автомобиле в конечном итоге является именно сжигаемое топливо.

Его энергия вращает двигатель, а он в свою очередь — ротор генератора, который производит электричество для бортовой сети, заряжая аккумулятор, а аккумулятор потом питает стартер и бортовую сеть автомобиля.

Если попробовать перечислить все потребители, питаемые от бортовой сети автомобиля, то вряд ли получится назвать все возможные, ведь подключить можно в принципе все что угодно.

Однако основные элементы почти везде одинаковы: аккумулятор, стартер, обмотка возбуждения генератора, система искрового зажигания, фары и габаритные огни, аварийная сигнализация, система вентиляции, подогрев стекол и сидений, акустическая система и все что имеет отношение к автозвуку, прикуриватель и все что от него может питаться, GPS-навигатор, видеорегистратор, зарядное устройство мобильного телефона, ноутбука и т. д. Отдельная система — бортовая электроника, отвечающая за пуск двигателя и прочее.

Конечно же бортовая сеть автомобиля включает в себя, кроме источников и потребителей, распределительные и защитные устройства, такие как колодки предохранителей, различные коммутаторы, кнопки, выключатели, переключатели, реле, силовые блоки и т. д.

Соединяется все это электропроводкой, которая выполняется из медных многожильных проводов различного сечения в особой бензомаслостойкой изоляции. Провода не разбросаны как попало по кузову, они собраны в аккуратные жгуты и проложены вдоль кузова, к которому прикреплены при помощи хомутов и клипс.

Жгуты проводов часто собираются при помощи ПВХ-изоленты, и прокладываются не голышом, а внутри литых пластиковых либо гофрированных трубок. Иногда можно встретить элементы проводки, заключенные в боуденовскую оболочку (словно провод проложен внутри плотной пружины с мелким шагом) или даже в металлическую трубу.

Провода бортовой сети автомобиля, в зависимости от их назначения, отличаются цветом изоляции, чтобы при монтаже и демонтаже ничего не перепутать: в зависимости от принадлежности к тому или иному блоку либо цепи системы, каждый провод имеет собственный цвет — маркировку.

В документации на конкретный автомобиль, производитель всегда приводит электромонтажную схему с цветовой маркировкой всех проводов, что особенно полезно и часто необходимо при проведении техобслуживания и во время поиска неисправности, при проведении диагностики и т.п.

Во всех современных автомобилях блоки, устройства и жгуты сопрягаются друг с другом посредством многоконтактных разъемов разнообразных типов, а также болтовыми соединениями и клеммами. Это, во-первых, упрощает монтаж и демонтаж во время ремонтных и профилактических (диагностических) работ, во-вторых, делает соединения разъемными и при этом долговечными, стойкими к износу при многократных соединениях-разъединениях.

Сегодня практически везде в автомобилях бортовая сеть имеет постоянное напряжение питания номиналом в 12 вольт. В прошлом веке еще можно было встретить автомобили с напряжением бортовой сети 6 вольт. Сегодня же лишь изредка такое встречается, и то лишь на мототехнике.

Все легковые автомобили современного производства используют напряжение 12 вольт. На тяжелых грузовых автомобилях применяется повышенное напряжение — 24 вольта. У тракторов стартер работает от 24 вольт, а остальная бортовая сеть — от 12 вольт.

Источник статьи: http://electrik.info/avto/1593-bortovaya-set-avtomobilya.html

Автомобильный инвертор напряжения: назначение, способы подключения, различия

Потребители электрической энергии разделены на две большие группы – потребители переменного тока и потребители постоянного тока. Бытовая техника, приборы, используемые дома, рассчитаны на питание от сети переменного напряжения. Достаточно вставить вилку в розетку, чтобы они начали работать. Но их нельзя взять с собой в дорогу, использовать в автомобиле, т.к. для них нет требуемого электропитания.

Бортовое питание транспортных средств основано на использовании постоянного тока. Основным источником энергии является аккумуляторная батарея, подзаряжаемая от генератора при работе двигателя.

Назначение

Назначением инвертора является преобразование постоянного напряжения бортовой сети автомобиля в переменное, пригодное для питания большинства бытовых устройств, офисной техники, электроинструмента.

Казалось бы, проблема питания приборов переменного тока от сети автомобиля решена, но есть несколько ограничений, которые следует учитывать при покупке и монтаже устройства.

В первую очередь выходная мощность инвертора ограничена емкостью аккумулятора и мощностью генератора автомобиля, которая обычно не превышает 0,6 кВт. Прямое потребление от АКБ способно разрядить батарею. Большинство преобразователей выключаются автоматически при разряде аккумулятора до 10 В, но и запустить автомобиль при таком напряжении уже вряд ли удастся.

Различия по форме синусоиды

Инверторы – это электронные импульсные преобразователи напряжения. В режиме ключей выходные транзисторы будут поочередно формировать на выход разнополярные прямоугольные импульсы.

Для адаптации формы напряжения, пригодной для большинства потребителей, импульсы модифицируются до трапеций. Такая форма напряжения удовлетворяет большинство электроустройств и называется модифицированной синусоидой.

Качества такого напряжения достаточно для питания:

• нагревательных приборов;
• кухонного оборудования.

Но модифицированная синусоида не подходит для электроснабжения устройств вычислительной техники. Компьютер, ноутбук, блок бесперебойного питания не станет работать. Телевизоры, аудиосистемы требуют более качественной синусоиды, максимально приближенной по форме к напряжению в обычной домашней розетке.

Инверторы с чистой синусоидой на порядок дороже обычных. Но только с их помощью можно без риска запитать сложную электронную аппаратуру.

Как подключают инверторы?

Одно из главных условий подключения – безопасность бортовой сети от повышенного тока. Поэтому проводка автомобиля должна быть защищена предохранителем.

Подключение в гнездо прикуривателя имеет защиту плавким предохранителем номиналом 10 А. Преобразователи, для нормальной работы которых достаточно такого тока, комплектуются специальным шнуром с вилкой в форме прикуривателя.

Включение вилки инвертора в полярные технологические розетки автомобиля ограничено предохранителем 5 А.

Монтаж цепей питания преобразователя прямо в свободное место на панели предохранителей позволяет использовать плавкую вставку с номиналом, достаточным для питания устройства.

Мощные инверторы подключаются непосредственно на клеммы аккумулятора. Сам блок устройства монтируется в свободном месте кузова. Сечение проводов должно обеспечивать передачу мощности без опасности их нагрева и расплавления.

Необходимо помнить, что преобразователь сам является нагрузкой даже без подключенных внешних потребителей. Поэтому в период его неиспользования нужно обеспечить отключение от бортовой сети, если это не предусмотрено в конструкции инвертора.

Если штатного генератора недостаточно для питания преобразователя, то следует рассмотреть возможность замены генератора на более мощный.

Часто проблему недостаточного питания для инвертора решает замена аккумулятора на батарею с большей емкостью

Источник статьи: http://zen.yandex.ru/media/asutpp.ru/avtomobilnyi-invertor-napriajeniia-naznachenie-sposoby-podkliucheniia-razlichiia-5d5e866743863f00ad087f8a

Автомобиль в качестве генератора 220 Вольт — что к нему можно подключить?

Наши сограждане часто выезжают летом на дачу, что позволяет хорошо отдохнуть и на свежем воздухе набраться сил перед новой трудовой неделей. При всех плюсах такого проведения выходных дача обычно имеет одну неприятную особенность: ненадежные электрические сети, которые в силу разных причин склонны к отказам. Конечно, можно решить проблему пропадания электричества с помощью переносного бензогенератора, но он достаточно громоздок, тяжел и дорог.

В такой ситуации целесообразно поискать альтернативный источник энергии, функции которого вполне может взять на себя автомобильный двигатель. Конечно, конструктор легкового автомобиля не предусматривает его использование в качестве привода электрогенератора и не устанавливает на него коробку отбора мощности. Поэтому приходится идти иным путем.

Автомобильный инвертор и варианты его подключения

Источник переменного тока напряжением 220 В подключается не к двигателю, а к автомобильному аккумулятору. Источник построен по схеме инвертора и преобразует постоянное напряжение автомобильной бортовое сети в переменное 220-вольтовое. Преобразование происходит за счет того, что постоянным напряжением питается внутренний генератор инвертора, с выхода которого снимается 50-герцовое переменное сетевое напряжение 220 В.

Автомобильные инверторы делятся на две основные группы. Устройства первой группы, рисунок 2 подключаются непосредственно к аккумулятору, вторая, менее мощная разновидность блоков салонного типа рассчитана на работу через прикуриватель.

Ограничение мощности автомобильного инвертора

Вне зависимости от варианта подключения схема питания инвертора в комплексе образует последовательную структуру, максимальная выходная мощность которой ограничена самым маломощным узлом в ее составе. Для наглядности на схемах рисунков 2 и 3 он отмечен красной галочкой.

Для схемы рисунок 2 слабое звено — генератор, мощность которого даже у большинства грузовых автомобилей грузоподъемностью до 10 т не превышает двух – трех лошадиных сил, а у легковых обычно составляет максимум 1 – 1,5 л.с. Выбор именно такого значения мощности обусловлен тем, что генератор в режиме пиковой нагрузки должен заряжать автомобильный аккумулятор и обеспечить нормальную работоспособность остальных бортовых потребителей: ламп дальнего света, обогревателя и аналогичных им.

С учетом того, что инвертор как дополнительный потребитель не должен перегружать генератор, его предельная мощность составляет максимум 1000 Вт. Об этом свидетельствует подборка данных по автомобильным инверторам, предназначенных для непосредственного подключения к клеммам аккумулятора и входящих в топ-10 выдачи Яндекса:

• Api-400-03 — 500 Вт
• ЭНЕРГИЯ AUTO LINE 120 – 1000 Вт
• TELEFUNKEN TF-PI02 – 600 Вт

Если же инвертор питается от автомобильного прикуривателя по схеме рисунок 3, то мощность дополнительно снижается в два – три раза.

Основные потребители

Перечень основных потребителей электроэнергии, вырабатываемой инвертором, определяется их мощностью и требованиями к качественным показателям тока, снимаемого с выхода устройства. Последнее задается принципом действия инвертора, который из-за внутренних схемотехнических ограничений генерирует т.н. аппроксимированную синусоиду, рисунок 4. Она имеет форму, которая приблизительно воспроизводит “чистую” синусоиду.

Перечень потребителей, которые могут подключаться к автомобильному инвертору, включает, но не ограничивается такими распространенными устройствами как:

• зарядные устройства планшетного компьютера и ноутбука;
• телевизор;
• большинство светодиодных светильников;
• маломощная дрель.

Холодильник, утюг и электрический чайник при попытке подключения, скорее всего, вызовут срабатывание предохранителя инвертора.

Таким образом, автомобильный инвертор можно рассматривать как эффективную времянку, но при частых отказах сети и постоянном пребывании на даче лучше будет все-таки приобрести полноценный бензогенератор.

Источник статьи: http://zen.yandex.ru/media/asutpp.ru/avtomobil-v-kachestve-generatora-220-volt-chto-k-nemu-mojno-podkliuchit-5eadccba271ade25fc6d9572

Выбираем пуско-зарядное устройство

Зачем нужно пуско-зарядное устройство?

Бытует мнение, что исправный аккумулятор на исправном автомобиле не требует специальной зарядки, что заряд, потраченный на запуск двигателя, с лихвой восполняется работой генератора во время поездки. В нормальных условиях эксплуатации это действительно так. Но если на улице – зима, дальности поездки – небольшие, то времени работы генератора будет не хватать на восполнение увеличившегося с холодами разряда аккумулятора. Опять же, почти каждый автолюбитель хоть раз да забывал выключить на ночь габариты или ближний свет – в нынешние времена это особенно легко сделать – ведь ближний свет по правилам должен быть включен и днем. И в солнечный день, выйдя из машины, вы можете и не заметить, что фары остались включенными.

Что же делать, когда в ответ на поворот ключа, вместо бодрого урчания, из-под капота раздается затихающее «вжк… вжк… вжк»?

Если у вас есть время, поставить аккумулятор на зарядку. Если времени нет – придется воспользоваться пусковым устройством или проводами для «прикуривания». Впрочем, на последние надеяться не стоит – вследствие устойчивого мифа о безусловной вредности «прикуривания» для современных автомобилей, сегодня найти «донора» вам будет непросто. Вот и выходит, что без пускового или зарядного устройства в такой ситуации – никак.

Да и вообще – не стоит ждать, пока аккумулятор сядет настолько, что уже не сможет провернуть стартер. Аккумулятору вредно долгое время пребывать недозаряженным – это приводит к снижению его емкости и срока службы. Поэтому в период повышенной нагрузки на аккумулятор будет целесообразным периодически ставить его на зарядку – хотя бы раз в месяц – эти вы значительно продлите его «жизнь».

Виды пуско-зарядных устройств.

Как уже упоминалось ранее, разделяют пусковые и зарядные устройства. Также существуют пуско-зарядные устройства, объединяющие возможности и тех и других. Назначение этих устройств понятно из названия: пусковые предназначены для пуска двигателя на машине с севшим аккумулятором (подзарядку его предполагается в этом случае производить уже генератором), а зарядные – для зарядки севшего аккумулятора. Ни в коем случае нельзя путать эти устройства: у зарядного устройства не хватит тока для пуска двигателя, а высокий ток пускового устройства может безвозвратно повредить аккумулятор. Более того, при использовании пускового устройства рекомендуется отключить аккумулятор во избежание его повреждения. При использовании же пуско-зарядного устройства, если у него есть переключатель режимов, нужно внимательно следить за тем, какой режим выставлен.

Пусковые устройства бывают автономными и питающимися от сети. Автономное пусковое устройство (оно же пусковой аккумулятор) содержит 12В аккумулятор небольшой емкости, способный давать ток, достаточный для запуска двигателя. Подзаряжаться аккумулятор такого пускового устройства может либо от бортовой сети автомобиля (12В) либо от сети 220В. Подобное устройство может оказаться весьма кстати, если вы посадите аккумулятор своей машины в каком-нибудь безлюдном месте. Да и в городе такие пусковые устройства будут удобны тем, кто не имеет собственного гаража: легкое и компактное автономное пусковое устройство куда проще поднять домой для зарядки, чем тяжелый аккумулятор автомобиля. Другое дело, что в сильный мороз автономный «пусковик» со своей задачей может и не справиться: все-таки его пусковой ток ниже, чем у стандартного аккумулятора, не говоря уже о его емкости. Если вы перед разрядом аккумулятора минут пять безуспешно крутили стартер – надеяться на автономное пусковое устройство не стоит.

Зарядные устройства подразделяются на автоматические и неавтоматические. В автоматических напряжение, ток и время заряда контролируются процессором. В неавтоматических какие-то параметры придется выставлять вручную. На первый взгляд, автоматические зарядные устройства удобнее. Но здесь есть свои тонкости: дешевые «автоматы» зачастую не снабжены контрольными приборами, и следить за процессом заряда предлагается по паре светодиодов. Каким током и напряжением идет зарядка – можно только догадываться. В худшем случае такой прибор может даже повредить аккумулятор. Поэтому, покупая «автомат», желательно не скупиться на устройство, оснащенное цифровым дисплеем или амперметром – чтобы иметь возможность контролировать хотя бы ток зарядки.

Основной плюс автоматических зарядных устройств – возможность автоматического проведения сложных режимов зарядки или профилактических работ по восстановлению сульфатированных аккумуляторов. Хороший «автомат» действительно может «оживить» аккумуляторную батарею, которая уже почти совсем потеряла емкость. Однако перед использованием таких режимов обязательно следует выяснить – допустимы ли они на заряжаемом аккумуляторе. Так, контрольно-тренировочный цикл (КТЦ) – популярный способ восстановления старых сурьмянистых аккумуляторов – способен быстро вывести из строя современный кальциевый аккумулятор. КТЦ предполагает серию полных разрядов и последующих зарядов аккумулятора, а кальциевым АКБ полный разряд полностью противопоказан.

В неавтоматических зарядных устройствах ток, а иногда и напряжение заряда выставляется вручную. Перед выставлением напряжения нелишне будет ознакомиться с руководством по эксплуатации заряжаемой АКБ – если старые сурмянистые аккумуляторы обычно заряжаются напряжением 13,2-14В (именно такое напряжение выдают стандартные зарядные устройства без регулировки), то современные кальциевые аккумуляторы заряжаются напряжением 13,5-14,4В. В конечном счете все зависит от конкретной батареи, но повышенное напряжение заряда хоть и не так вредно, как повышенный ток заряда, но тоже может сократить срок службы батареи.

Ток заряда рекомендуется ни в коем случае не выставлять выше 10% от номинальной емкости, а лучше – не выше 5%. Это увеличит время заряда, но предотвратит аккумулятор от «закипания», которое современным кальциевым АКБ вредит намного больше, чем сурьмянистым или гибридным.

Перед покупкой пуско-зарядного устройства обязательно определите, какой тип аккумулятора установлен на вашем автомобиле и не нарушайте рекомендаций по его зарядке.

Также выделяется отдельный тип предпусковых зарядных устройств, способных производить зарядку высоким (до 18В) напряжением. Что же, высокое напряжение действительно может в разы ускорить заряд – когда нужно быстро зарядить севший аккумулятор, это может оказаться полезным. Но такой режим заряда может сократить службы вашего аккумулятора.

Характеристики пуско-зарядных устройств.

Напряжение заряда выбирается из свойств аккумулятора, который предполагается заряжать. Если предполагается заряжать разные аккумуляторы, нелишне будет задуматься о приобретении устройства с регулируемым напряжением заряда.

Напряжение питания устройств обычно составляет 220В. Исключение составляют автономные пусковые устройства, заряжающиеся от бортовой сети автомобиля.

Тип индикации. Наличие шкалы или дисплея на зарядном устройстве очень желательно – это даст возможность контролировать ток заряда и не дать ему превысить рекомендованный производителем АКБ предел. Особенно это актуально на автоматических зарядных устройствах.

Максимальный пусковой ток пускового устройства. Главный параметр этих устройств, показывающий, сможет ли оно вообще справиться со своей задачей. Какой выбрать максимальный ток – зависит от вашего автомобиля. В среднем для пуска холодного двигателя легкового автомобиля летом требуется максимальный ток в 200-250А, для дизельных двигателей – больше. Для запуска двигателя на морозе ток потребуется выше на 30 и более процентов – зависит от температуры. Двигатели грузовиков пускаются током от 300 и выше ампер.

Максимальный и минимальный ток заряда выбирают исходя из свойств заряжаемых батарей. Зарядное устройство должно обеспечивать ток заряда в 5-10% емкости аккумулятора.

Наличие регулировки тока заряда увеличит ваши возможности по контролю зарядки и предотвратит вредные для вашего аккумулятора режимы зарядки. Если же вы приобретаете зарядное устройство без регулятора тока, то нелишне, чтобы оно было снабжено дисплеем или амперметром.

Некоторые из зарядных устройств оснащены дополнительными разъемами для зарядки различных устройств по USB-кабелю, телефонов или ноутбуков. Возможно, такой функционал окажется для вас нелишним.

Варианты выбора.

Если вам нужно пусковое устройство на случай внезапно севшего «в чистом поле» аккумулятора, обратите внимание на автономные пусковые устройства. Выбирайте те, что обеспечивают пусковой ток хотя бы 250А. Такие устройства стоят от 4000 рублей и смогут вас однажды очень сильно выручить – если вы не забудете держать его заряженным.

В случае сильного мороза автономные устройства уже не помогут. Если вы опасаетесь «встать» в минус 30 градусов, берите пуско-зарядное устройство с питанием от сети, способное выдавать 200-300А. Оно обойдется вам в 2000-7000 рублей.

Если вы не хотите утруждать себя выбором режимов и токов, а желаете иметь простое в обращении устройство для зарядки аккумулятора – берите автоматическое зарядное устройство. Лучше выбирать из тех, на которых можно видеть, каким током сейчас идет зарядка. Они стоят 1600-4000 рублей.

Если же в вашем распоряжении имеется солидный автопарк легковых и грузовых автомобилей, вам следует выбирать из мощных зарядно-пусковых устройств, выдающих от 300А. Цена на них находится в диапазоне 9000-14000 рублей.

Источник статьи: http://club.dns-shop.ru/blog/t-261-pusko-zaryadnyie-ustroistva/16308-vyibiraem-pusko-zaryadnoe-ustroistvo/