Je možné nabíjet baterii s připojeným měničem?
Každý uživatel měniče musí přemýšlet o tom, jak udržet baterii v provozuschopném stavu. Není těžké pochopit proč. Vezmeme zařízení o výkonu 1000 wattů a připojíme jej k elektrické síti o napětí 220 Voltů. Pokud je účiník vybraného zařízení 1, bude zatížení zdroje energie, tedy sítě, rovna 1000 W/220 Voltů = 4,5 A.
Rychlost a hloubka vybíjení baterie
Pokud je však stejné zařízení napájeno přes střídač z 12voltové baterie, zatížení zdroje energie, kterým bude v tomto případě baterie, se mnohonásobně zvýší a již nebude 4,5 A jako v předchozím příkladu. , ale 1000 W/12 V = 83 Ampér. Ve skutečnosti bude tato hodnota ještě vyšší. Při přeměně stejnosměrného napětí na střídavé se část výkonu nenávratně ztratí a při zohlednění účinnosti střídače bude muset baterie dodávat téměř 100 Ampérů, což je více než dvacetinásobek proudu v síti 220 Voltů.
Jakýkoli zdroj energie, včetně baterie, musí být dimenzován tak, aby zvládl nepřetržitý proud odebíraný zátěží. Jinak to rychle selže. Představte si, co se stane s autobaterií, která půl hodiny točí startér motoru! Ale proud malého startéru je srovnatelný s proudem dvoukilowattového měniče pracujícího na plný výkon.
Životnost baterie závisí nejen na rychlosti vybíjení (vybíjecí proud), ale také na tom, kolik ampérhodin baterie dodá spotřebitelům (hloubka vybití). Čím hlouběji se baterie v každém cyklu vybije, tím kratší životnost bude sloužit. Baterie pro invertor musí dobře splňovat obě kritéria – odolávat vysokému vybíjecímu proudu a nebát se hlubokého vybití
Každá baterie je navržena tak, aby uchovávala určitý náboj. Tento náboj se nazývá jmenovitá kapacita a měří se v ampérhodinách. Skutečná kapacita baterie není vždy stejná jako jmenovitá kapacita. Záleží na stáří baterie, teplotě a zátěžovém proudu. Čím je baterie starší, tím větší proud spotřebovává zařízení k ní připojené a čím nižší je okolní teplota, tím menší je její skutečná kapacita.
Díky malé skutečné kapacitě rychle klesá napětí baterie. Jakmile dosáhne prahové hodnoty nastavené ve střídači, střídač se vypne. Nízké napětí baterie, když se střídač vypne, však nutně neznamená, že baterie již vybila veškerý dostupný náboj. Po nějaké době se baterie obnoví, napětí se zvýší a střídač začne znovu pracovat, i když nebude fungovat tak dlouho jako poprvé.
Různé typy baterií se při vysokém zatížení chovají odlišně. Při stejné kapacitě udržují napětí ze všech nejhůře kapalné kyselinové baterie, následované gelovými. AGM jsou nejlepší z olověných kyselin. LiFePO4 baterie udržují konstantní napětí až do téměř úplného vybití, takže se hodí lépe pro napájení měniče než ostatní.
Zařízení DC-DC umožňují nabíjet invertorovou baterii z generátoru motoru
TBB Power DM1245
Vstupní a výstupní napětí 12V
Nabíjecí proud 45A
Typy baterií: GEL, AGM, LiFePO4, WE T
TBB Power DDX1230
Vstupní a výstupní napětí 12V
Nabíjecí proud 30A
Typy baterií: GEL, AGM, LiFePO4, WE T
Vestavěný solární MPPT regulátor
TBB Power DMT1250
Vstupní a výstupní napětí 12V
Nabíjecí proud 30A
Typy baterií: GEL, AGM, LiFePO4, WET
Přídavný výstup pro zátěž 20 A
Pravidelné dlouhodobé vybíjení příliš vysokým proudem neprojde pro baterii beze stopy. Její desky se postupně zhoršují a po nějaké době baterie znatelně ztrácí kapacitu. Maximální přípustný vybíjecí proud je pro každý typ baterie jiný. U baterií s tekutou kyselinou by trvalý vybíjecí proud neměl překročit 25 % kapacity, u gelových a AGM baterií 30 a 40 procent.
Pokud proud odebíraný měničem překročí stanovené hodnoty, je nutné zvýšit kapacitu baterie, aby byly desky baterie chráněny před nadměrným teplem, deformací a možným poškozením. U článků LiFePO4 je normální vybíjecí proud roven kapacitě
Doba vybíjení
Denní spotřeba elektrické energie je druhým faktorem, který je třeba vzít v úvahu při výběru baterie do střídače. Jeho hodnota je ovlivněna jak výkonem zařízení, tak dobou jejich provozu. Rychlovarná konvice o výkonu 1500 10 W ohřívající vodu po dobu 30 minut denně vybije baterii méně než dvě XNUMXwattové nabíječky mobilních telefonů, které jsou stále zapnuté.
Když znáte spotřebu energie, můžete si vybrat baterii pro měnič. Kapacita olověného akumulátoru by měla být alespoň 2,5násobek a lithium-železofosfátového akumulátoru 1,25násobek očekávané spotřeby energie mezi nabitími. Tato rezerva ochrání baterie před hlubokým vybitím a poškozením.
Najít měnič, který splňuje vaše požadavky na napájení, je poměrně snadné. Je obtížnější vytvořit systém, který zajistí nepřetržitý provoz AC a DC zařízení na palubě vozidla. Pokud neexistuje, pak místo pohodlí a dalšího vybavení střídač přinese nové problémy. Například před jeho zapnutím budete muset pokaždé nastartovat motor. Promyšlená palubní elektrika by kromě měniče měla obsahovat několik nabíječek různých typů, zařízení pro sledování baterie a v případě potřeby zařízení pro ochranu baterie.
Ochrana invertorové baterie
Pro baterii vytváří střídač cyklickou zátěž – nejprve je baterie hluboce vybitá, poté vyžaduje druhé nabití na 100 %. Opakované vybíjení více než 50 % jmenovité kapacity nakonec zabije i ty nejlepší olověné baterie s hlubokým cyklem. Lithium-železofosfátové články ale bez problémů vydrží 2000-3000 nabíjecích/vybíjecích cyklů v rozsahu 10 – 90 % kapacity.
Protože střídač může rychle vybít baterii, jeho obvod musí obsahovat obvod, který vypne zařízení, když je napětí baterie nízké.
Pokud ale není správně zvolen střídač a baterie, ke které je připojen, může střídač při provozu na plný výkon odebírat proud srovnatelný s kapacitou baterie. Při velkém vybíjecím proudu napětí baterie rychle klesne díky přítomnosti vnitřního odporu, zatímco její nabití zůstane vysoké. Proto, aby nedošlo k odpojení měniče od stále nabité baterie, je u většiny měničů práh nízkonapěťového vypnutí nastaven mezi 10,0 a 11,0 volty.
Pokud je zatížení střídavým napětím jen několik desítek wattů, například jsou ke střídači připojeny dvě nabíječky mobilních telefonů, pak bude proud odebíraný střídačem z baterie také malý. Olověná baterie vybitá nízkým proudem při napětí 10,5 V (ochranný práh) bude vybitá na 100 % a s největší pravděpodobností dojde k poškození některých jejích desek. LiFePO4 baterie se zcela vybije již při napětí 12,0 V.
Řídicí obvod vstupního napětí zabudovaný ve střídači je určen především k ochraně samotného zařízení, zpravidla není vhodný k ochraně baterie. Výjimkou jsou plně programovatelné modely měničů, u kterých si uživatel může nezávisle nastavit několik úrovní nízkonapěťové ochrany. Dodatečnou ochranu může zajistit hlídač baterie, který po poklesu nabití baterie na přednastavenou hodnotu vypne měnič.
Nabíjení invertorové baterie
Průměrný střídač dokáže vybít baterii, která jej napájí, za méně než hodinu. Proto pro nepřetržitý provoz stejnosměrných a střídavých napěťových systémů musí mít vozidlo několik způsobů, jak rychle nabít baterii.
Nejprve budete muset nabíjet z externího zdroje střídavého napětí – stacionární sítě nebo benzínového (dieselového) generátoru. K tomu se nejlépe hodí nízkofrekvenční střídač s vestavěnou nabíječkou. Vzhledem k tomu, že lineární měniče jsou k dispozici s výkonem 1500 W nebo více a je docela snadné je nechat pracovat v opačném směru, mají nabíječky obsažené v kombinovaných modelech velmi vysoký nabíjecí proud. Takže 2 kW střídač je kombinován se 100 A nabíječkou a 3 kW střídač se 150 A nabíječkou. Tento proud je dostatečný pro rychlé nabití akumulátorů o kapacitě 200 – 400 Ah, které se nejčastěji vyskytují ve vozidlech. Pokud není použit kombinovaný střídač, bude k nabíjení baterie nutné nainstalovat nezávislou AC-DC nabíječku. Model s podobnými vlastnostmi však bude velmi drahý a bude vyžadovat další instalační prostor
Pro nabíjení invertorových baterií se nejlépe hodí kombinované přístroje