Расчет инвертора для автомобиля

Как правильно выбрать инвертор для автомобиля

Современные автомобили оснащены массой электрических приборов, которые работают от аккумулятора. Напряжение на них 12 Вольт, и разрабатывается электроника специально под автомобильные нужды. При этом у многих владельцев автомобилей, например, при выезде на природу, может возникнуть необходимость подключить к бортовой сети машины полноценную электронику, для работы которой требуется 220 Вольт. В такой ситуации выручают автомобильные инверторы, способные преобразовать энергию бортовой сети таким образом, чтобы от нее запитать практически любой электронный прибор – телевизор, холодильник, ноутбук и так далее.

Принцип работы автомобильного инвертора

Автомобильный инвертор устроен довольно просто, и его принцип работы заключается в преобразовании постоянного напряжения от аккумулятора в переменное, которое можно встретить в розетке любой квартиры. Работает инвертор за счет специального генератора тока, который в него устанавливается. При помощи импульса он создает гармоническую волну, которая отвечает за преобразование постоянного напряжения в переменное с параметрами близкими к 220 Вольт и 50 Гц.

Помимо генератора тока, в инвертор устанавливается надежная система защиты. Важно, чтобы электрический прибор не воспламенился при перегреве, который может возникнуть из-за больших нагрузок. Многие модели также комплектуются активной системой охлаждения – кулером.

Сами по себе инверторы выглядят как небольшие коробочки, с одной стороны которых имеется выход для подключения в прикуриватель (или напрямую к аккумуляторной батарее), а с другой одна, две или более входов для подключения стандартного штекера от бытовой техники. В последнее время производители также устанавливают на инвертор USB-выходы для зарядки мобильных устройств и других целей.

Чем различаются автомобильные инверторы

В продаже можно найти автомобильные инверторы, стоимость которых различается в десятки раз. Связано это не столько с именитостью бренда, сколько с параметрами и функциональностью устройства.

При покупке автомобильного инвертора важно определиться с мощностью, которая от него потребуется. Условно можно разделить инверторы по мощности следующим образом:

• До 300 Ватт. Это совсем слабые модели инверторов, которые могут подключаться, как в прикуриватель, так и к аккумулятору напрямую. Подобные варианты преобразователей подойдут для зарядки мобильных устройств;
• От 300 до 1500 Ватт. Стандартные автомобильные инверторы, которые подключаются только к аккумулятору напрямую. Их часто выбирают для подключения бытовой техники – телевизор, ноутбук, микроволновая печь и другой.
• Выше 1500 Ватт. Мощные автомобильные инверторы, которые приобретаются для строительных работ «в полевых условиях». К ним можно подключать различную технику – болгарку, дрель и прочую.

Важно при выборе инвертора обращать внимание, чтобы по мощности он превосходил устройства, которые к нему будут подключаться. Если в маломощный инвертор подключить требовательную технику, велик риск его выхода из строя.

От мощности инвертора напрямую зависит его отдача, что важно для многих приборов, которые будут подключаться к преобразователю. Если на выходе требуется стабильное напряжение 220 Вольт, то придется выбирать инверторы мощностью более 1500 Ватт, только они способны обеспечить столь высокий КПД. При этом инвертор на 300 Ватт выдаст около 200 Вольт, а модели около 600 Ватт способны предоставить порядка 215 Вольт.

Режимы работы автомобильных инверторов

Автомобильные инверторы способны работать в трех режимах:

• Пусковой. Самый сложный режим для преобразователя, особенно при подключении требовательных к данному параметру устройств. Во время пускового режима инвертор выдает кратковременно максимальную мощность. Большинство производителей указывают на инверторах мощность, которую устройство способно выдать в пусковом режиме. На нее следует обращать внимание, если к преобразователю будут подключаться электродвигатели, мощные строительные инструменты и подобные требовательные устройства.
• Стандартный. Режим работы, при котором инвертор выдает заявленную мощность на протяжении длительного времени.
• Перегрузка. Стрессовый режим для автомобильного инвертора. В нем устройство может проработать недолго, порядка получаса, после чего сработают средства защиты от перегрева, и оно автоматически отключится. Чаще всего в режиме перегрузки преобразователь способен выдавать мощность в полтора раза превышающую заявленную.

Для безопасной и продолжительной работы инвертора, большую часть времени он должен функционировать в стандартном режиме.

Как выбрать автомобильный инвертор

Невозможно однозначно сказать какой автомобильный инвертор лучше купить. Каждый водитель должен подбирать преобразователь под свои задачи. Можно выделить основные правила выбора автомобильного инвертора:

• Перед покупкой следует узнать мощность генератора автомобиля. Чтобы инвертор при работе не разряжал автомобильный аккумулятор, его мощность не должна превышать мощность генератора машины. При этом следует учитывать, что не вся мощность генератора будет уходить на работу инвертора при заведенном двигателе. Порядка 50% от нее будут расходоваться на нужды других систем автомобиля.
• Важно определиться со списком устройств, которые будут подключаться к инвертору. Необходимо смотреть на параметры потребляемой мощности при пуске устройства, в номинальном режиме работы и режиме повышенного потребления (если таковой имеется). Также следует помнить, что мощность инвертора влияет на вольтаж, а некоторые приборы не будут работать, если не получат полноценные 220 Вольт от источника питания.
• Необходимо понять примерную модель использования устройства. Когда инвертор покупается для отдыха на природе и подключения бытовых приборов, инструментов и других подобных потребителей, не возникнет проблем с его подключением напрямую в аккумулятор. При этом если инвертор необходим для работы ноутбука с малым потреблением мощности, зарядки мобильных телефонов и других подобных задач внутри машины, то нужно выбирать модели преобразователей с мощностью не более 100 Ватт – именно столько максимально может выдать прикуриватель;
• Нужно обратить внимание на бренд. Инвертор – это опасное устройство, выход из строя которого может привести к возгоранию автомобиля, поэтому вопросу надежности нужно уделить максимальное внимание. Преобразователи популярных брендов всегда оснащаются механизмами защиты от замыканий и перегрузок. Некоторые из них способны предупреждать водителя при перегрузке о ее наличии звуковым сигналом, другие просто отключают цепь при возникновении потенциальной опасности.

В зависимости от стоимости, в инверторах также может присутствовать масса дополнительных опций, которые не всегда нужны водителю. Некоторые модели имеют информационные дисплеи, другие способны работать от бортовой сети автомобиля с различным напряжением. Если потребностей в подобных опциях нет, можно найти варианты, которые ими не оснащаются и стоят дешевле.

Как подключать автомобильный инвертор

Чтобы не сжечь всю электронику от перегрузки из-за неправильного подключения инвертора, следует запомнить две важных детали:

1. При пуске двигателя инвертор должен быть всегда выключен;
2. Когда мотор стартовал, можно включать инвертор, которому необходимо дать поработать секунд 10-15, и только после этого включать потребители.

Правильно выбрав и используя инвертор, его работа никоим образом не скажется на бортовой сети автомобиля.

(396 голос., средний: 4,53 из 5)

Источник статьи: http://auto-self.ru/kak-pravil-no-vybrat-invertor-dlya-avtomobilya/

Расчет времени работы инвертора от аккумулятора

Калькулятор расчета работы инвертора.

В системах бесперебойного или резервного питания используются только аккумуляторов глубокого цикла. Они отличаются от обычных автомобильных батарей способностью к продолжительной зарядке и разрядке. Поэтому большое значение имеет расчет времени работы инвертора от аккумулятора, поскольку современные модели способны эксплуатироваться в течение 12 лет и более. Для проведения таких расчетов потребуются исходные данные.

В первую очередь нужно уточнить количество электроприборов и мощность, потребляемую ими. Чем выше емкость батареи или системы аккумуляторов, тем дольше будет работать подключенное оборудование при отсутствии централизованного электроснабжения. Для того чтобы рассчитать время автономной работы инвертора, нужно знать количество и емкость аккумуляторов, а также мощность, которую потребляет нагрузка в течение часа.

Вначале следует определить общую емкость используемых аккумуляторов. Например, в системе имеется 12 батарей по 12 вольт, с емкостью каждой из них 200 ампер-часов. В результате получается 12 х 12 х 200 = 28800 Вт/ч. У новых батарей максимальный КПД составляет 95%, то есть с учетом коэффициента потерь получается 28800 х 0,95 = 27360 Вт/ч. Значение среднечасовой нагрузки составляет 1320 вт. Получается время работы инвертора от аккумуляторной батареи 27360/1320 = 20,7 ч или в округленном виде – 20 часов.

Сколько времени заряжать аккумулятор

Калькулятор расчета аккумуляторной батареи для инвертора

Источник статьи: http://electric-220.ru/news/onlajn_kalkuljator_rascheta_vremeni_raboty_invertora_ot_akkumuljatora/2017-03-17-1202

Выбор инвертора (преобразователя напряжения)

Инвертором называют устройство, преобразующее постоянный ток в переменный, меняя при этом величину напряжения.

Инверторы, преобразующие 12 В или 24 В в 220 В, становятся все востребованнее – ведь сфер применения этим приборам много:

• автопутешествия – в дороге через инвертор к автомобильному аккумулятору можно подключить необходимые приборы – холодильник, насос, электроинструмент;
• использование в системах альтернативных источников энергии — к примеру, для потребления электричества, выработанного солнечными батареями;
• организация резервного источника электроснабжения для домашних нужд. Простая связка автомобильный аккумулятор + инвертор при неожиданном отключении электричества как минимум поддержит освещение в доме. Такая схема, кстати, имеет очень большое распространение в соседнем Китае – там аккумуляторы с инверторами нередкие гости в домах;
• на даче или при строительстве загородного дома, кода линия электричества еще не подведена, или ее в принципе нет, а бензогенератор ставить не хочется.

И это еще не все ситуации, когда инвертор облегчит вам жизнь.

Если вы уже задумались о покупке такого прибора, то следует разобраться – какие виды преобразователей напряжения бывают, и как подобрать оптимальный вариант под ваши нужды, не переплачивая лишних денег.

Первое, с чем нужно определиться – зачем вам нужен инвертор?

Самые простые, миниатюрные и маломощные инверторы, подключаемые в машинах к прикуривателю, организуют «обычную розетку» для подключения прибора небольшой мощности – зарядки телефона или ноутбука, подзарядки фонарика. При этом не нужно будет возить с собой ворох проводов, для питания каждого из устройств от прикуривателя. Вы просто будете подключать родной провод в организованную розетку.

Через автомобильный прикуриватель не стоит подключать инвертор с нагрузкой выше 150 Вт – можно вывести из строя всю электропроводку автомобиля и нарваться на дорогостоящий ремонт. Потребителей выше 150 Вт следует подключать только напрямую к аккумулятору, через клеммы.

К таким преобразователям можно подключить уже более мощные приборы. Для уменьшения потерь КПД и надежности, подключение мощных инверторов к клеммам аккумулятора следует проводить не «крокодильчиками», которыми иногда комплектуется прибор, а медными клеммами, под винт. Сечение и длину проводов подключения выбирайте исходя из расчета потерь тока, а не по нагреву.

Следующее, на что стоит обратить внимание – форма тока, которую выдает инвертор. Это важный момент, так как он определяет, какое оборудование вы сможете подключить к инвертору. Есть два вида:

• чистая синусоида – токовая кривая в виде ровной синусоиды. К такому инвертору можно подключать любые приборы, без опасений за их сохранность. Недостатком этого типа можно назвать только высокую стоимость – для получения чистого синуса требуется сложная электрическая схема.

• модифицированная синусоида – вид токовой кривой, напоминающей синусоиду, но на деле являющейся ступенчатой характеристикой. К инвертору с модифицированным синусом не стоит подключать: асинхронные двигатели, компрессоры, чувствительные к помехам устройства. Приборы даже если и будут работать при таком питании, но с заметным ухудшением качества – звуковая аппаратура будет «фонить», насосы и двигатели сильно греться и шуметь. Самое меньшее зло в этой ситуации будет – уменьшение КПД, большее (при постоянной эксплуатации) – их скорый выход из строя, из-за тяжелого режима работы.

Но это не значит, что инвертор с модифицированным синусом использовать не рекомендуется. Он не окажет негативного влияния на качество работы ламп освещения, нагревательных приборов, оборудования с импульсными блоками питания (ноутбуки, телефоны), большинство телевизоров, электроинструмент с коллекторными двигателями (лобзики, дрели). Однако для обеспечения работы электроинструмента от инвертора лучше докупить устройство плавного пуска – чтобы пусковые токи не выходили за пределы допустимого.

При выборе инвертора обязательно нужно продумать, что вы хотите к нему подключать, и уже после этого решать – готовы вы платить за устройство с чистым синусом, или оптимальной покупкой для вас будет менее дорогое устройство с модифицированной синусоидой.

Все преобразователи напряжения обладают двумя характеристиками по мощности –постоянная мощность и пиковая мощность прибора. Нужно различать эти два параметра.

Постоянная мощность говорит о том, с какой нагрузкой сможет справляться инвертор в длительном режиме работы. В зависимости от потребностей, можно подобрать устройство как невысокой мощности от 60 до 1000 Вт, так и серьёзный агрегат с мощностью от 1000 Вт и выше, позволяющий организовать мини-электростанцию на выезде.

Постоянную мощность необходимо выбирать таким образом, чтобы оставался запас, хотя бы 20 % – ни одно устройство не будет работать хорошо на пределе своих возможностей, поэтому не экономьте на этом моменте. Также не следует забывать о возможностях аккумулятора, ведь его емкость ограничена.

Пиковая мощность определяет предельную кратковременную нагрузку – от 150 до 10000 Вт. К примеру, пусковой ток холодильника, подключаемого к инвертору, как правило, в несколько раз выше номинальной мощности – это следует учитывать. Если вы не рассчитаете мощность инвертора для покрытия пускового тока, то прибор-потребитель не сможет начать работать.

Если инвертор будет работать от аккумулятора не снятого, а работающего от генератора машины, помните, что ток нагрузки инвертора не должен превышать выдаваемого тока генератора.

На деле подбор подходящей мощности не так уж и сложен, рассмотрим пример.

Подключаемая нагрузка: холодильник (15 Вт), зарядка ноутбука (80 Вт), зарядка телефона (60 Вт). Здесь, конечно, следует учесть пусковой ток холодильника, превышающий номинальный в 3-4 раза. Получится, что в момент включения холодильник потребит (в худшем случае) до 60 Вт. В итоге имеем, что для означенной нагрузки нам хватит инвертора в 300 Вт.

Конечно, не все инверторы работают с высоким КПД, при расчете мощности следует плюсовать к нагрузке еще возможные потери в кабеле, в зажимах и прочее – но вцелом видно, что для обеспечения минимально необходимых нужд сильно мощный инвертор не нужен. В большинстве случаев для комфортного туризма хватит прибора мощностью до 600 – 700 Вт, то есть с суммарным током нагрузки около 50 А, что гораздо меньше тока стандартного генератора на современных машинах.

Другой расклад получается, если вы захотите использовать инвертор для подключения электроинструмента – лобзиков, дрелей и др. Здесь уже целесообразно использование мощных инверторов – от 1 кВт и выше.

Преобразователи напряжения бывают различного уровня входного напряжения. Устройства до 2,5-3 кВт как правило работают от входного напряжения 12 В. Более мощные устройства, рассчитанные на выдачу нескольких киловатт, выпускаются на более высокие уровни напряжения – 24 и 48 В. Поэтому, выбирая инвертор, обратите внимание не только на мощность, но и на параметры входного напряжения:

• максимальное входное напряжение от 12 до 30 В
• минимальное входное напряжение от 9,2 до 24 В

Практически все инверторы оборудованы теми или иными видами защит, которые следят за параметрами работы, и помогают избежать критических ситуаций, действуя на отключение или звуковой сигнал:

Для подключения нагрузки у преобразователей напряжения могут быть предусмотрены различные выходы:

Устройство с необходимыми вам типами и количеством выходов выбирайте исходя из того, какое оборудование нужно подключить. Выходы постоянного тока с уровнем напряжения 12 – 28 В понадобятся для подключения специального автооборудования: магнитол, ТВ-приемников, подогрева сидений, автохолодильников). USB-порты пригодятся для подзарядки мобильных устройств. Выходы в виде розеток потребуются для «универсального» подключения электроприборов. При этом типы розеток могут быть различны:

Также встречаются преобразователи напряжения, не рассчитанные на подключение потребителя 220 В, и преобразующие 24 В в 12 В и 12 В в 24 В – у таких устройств розеток нет.

Длина кабеля инвертора может достигать 100 м. С одной стороны, кабель длиной 10-100 м — это удобно: обеспечивает мобильность устройства, его можно переносить, не трогая аккумулятор. С другой стороны, не стоит забывать, что каждый кабель является слабым звеном электросистемы, так как на нем происходят потери мощности. Поэтому не стоит гнаться за длиной кабеля. Лучше обратите внимание на его качество – чем толще кабель, тем выше его сечение и меньше потерь электричества он будет создавать. Чем гибче кабель – тем качественнее его материалы и меньше вероятность повреждения от загибов.

Инверторы выпускаются в корпусах из различных материалов:

С точки зрения пассивного охлаждения лучше всего инверторы в алюминиевом корпусе – он обеспечивает максимальный отвод тепла. Но для инверторов с активным охлаждением (вентилятором в корпусе), где проблема отвода тепла решена, лучшим вариантом будет корпус из стали – как более прочный. Комбинированные корпуса из алюминия+пластик или стали+пластик тоже хороший вариант, а вот корпус из одного пластика допустим только для маломощного прибора.

Устанавливать любой инвертор в машине необходимо так, чтобы обеспечивалось его охлаждение, то есть он не должен быть закрыт. Засунуть работающий инвертор в бардачок или в кейс – не лучший вариант.

В недорогом ценовом сегменте до 1400 рублей вы найдете инверторы небольшой мощности – до 200 Вт, с модифицированной синусоидой, рассчитанные на подключение к прикуривателю и питание мелких приборов.

В среднем ценовом сегменте от 1400 до 5000 рублей уже встретятся приборы помощнее – до 800 Вт, рассчитанные по большей части на подключение к аккумулятору, но все с той же модифицированной синусоидой.

В дорогом ценовом сегменте от 5000 и выше можно найти приборы как с чистым синусом, так и с модифицированным, но высокой мощности – до 5000 Вт.

Можно подвести итог: при выборе инвертора, не гонитесь за высокой мощностью прибора, т.к. все остальное оборудование может не вывезти такую нагрузку. Лучше обратите внимание на качество сборки, комплектующие и материалы. Стоить хороший качественный прибор даже средней мощности не будет дешево. Для некоторых видов оборудования подойдет инвертор только с чистым синусом на выходе. Не поленитесь рассчитать нагрузку перед подключением – и у вас не будет неприятных сюрпризов в последствии.

Источник статьи: http://club.dns-shop.ru/blog/t-272-drugie-avtotovaryi/15734-vyibor-invertora-preobrazovatelya-napryajeniya/