Системы автономного питания на основе автомобильного аккумулятора и автоинвертора подойдут тем, кому не по карману готовые решения на манер портативной зарядной станции. Также они отлично вписываются в концепцию квартирного жилого фонда, где обычно нет никакой возможности установить коптящий генератор.

Автомобильные инверторы работают по принципу преобразования входного постоянного напряжения 12 или 24 В в переменное напряжение 230 В с частотой 50 Гц. Использовать их можно как в длительных поездках за рулем, заряжая портативную электронику прямо на ходу машины, так и вне транспортного средства. Как правило, первый вариант предполагает подключение инвертора к бортовой сети автомобиля через гнездо прикуривателя. Во втором же случае преобразователь подключается к клеммам АКБ посредством силовых проводов типа «крокодилы».

Наиболее важным параметром при выборе подходящего автоинвертора выступает номинальная мощность подключаемой нагрузки.

Номинальная мощность инвертора

Прежде всего необходимо четко определить, какие именно устройства будут запитываться от автомобильного инвертора, после чего нужно рассчитать суммарную мощность всех планируемых к одновременному подключению электроприборов. Данные о потребляемой мощности обычно записаны в паспортных характеристиках конкретного прибора, иногда они указываются на корпусе или адаптере питания.

К полученному значению суммарной мощности нагрузки желательно накинуть 15-20 % про запас. Резерв послужит гарантией стабильной работы автоинвертора без перегрузок.

Часто в характеристиках инверторов указываются значения пиковой или максимальной мощности. Строго на них ориентироваться при выборе не стоит, поскольку на постоянной основе автомобильный инвертор не справляется с максимальными нагрузками. Этот параметр важен в другом ключе — он определяет эффективность инвертора при работе с повышенными пусковыми токами. Скажем, при запуске компрессора холодильника или движка электроинструмента пиковая мощность может превышать номинальную примерно в 2-2.5 раза. Но лишь на протяжении очень короткого отрезка времени (в течение нескольких секунд), необходимого для выхода силового агрегата на нормальный рабочий режим.

Номинальная мощность нагрузки — один из основополагающих параметров при выборе автоинвертора.

Пример расчета суммарной мощности нагрузки. Предположим, что от автомобильного инвертора предполагается запитать два рабочих ноутбука (по ≈150 Вт), роутер (≈15 Вт), терминал ONU для оптоволоконного кабеля от интернет-провайдера (≈15 Вт), несколько лампочек освещения (по ≈10 Вт).

150 + 150 + 15 + 15 + 10 + 10 = 350 (Вт).

Для автономного питания такой нагрузки подойдет автоинвертор с номинальной мощностью порядка 400 Вт. Почти 15 % при этом остается про запас. Добавляя в схему другие электроприборы, производим расчеты и для них, не забывая оставлять «в загашнике» 15-20 % процентов мощности сверх получившегося результата.

Популярные автомобильные инверторы

Синусоида

Важный критерий при выборе автомобильного инвертора — форма выходного сигнала. От нее напрямую зависит качество питания, обеспечиваемого устройством.

В моделях с чистой синусоидой напряжение на графике строится в виде плавной линии. На выходе имеется сигнал, идентичный по форме сетевому (в обычных бытовых розетках) с высокой точностью поддержания напряжения. Преобразователи с чистой синусоидой переменного тока на выходе обходятся недешево, однако без них не обойтись, если в схему автономного питания вводятся газовые котлы, циркуляционные насосы отопительных систем и чувствительная электроника.

Модифицированная или аппроксимированная синусоида обладает ступенчатой формой на графике и упрощенной схемой преобразования, что удешевляет стоимость автоинвертора. Львиная доля бытовой и компьютерной техники, а также электроники с импульсными блоками питания без последствий выдерживает использование переменного напряжения упрощенной формы. Так что при отсутствии в схеме резервного питания чувствительных приборов можно смело выбирать автомобильный инвертор с модифицированным синусом.

Наглядные графики формы сигнала с чистой и модифицированной синусоидой.

Еще одна важная черта характера качественного автоинвертора — стабильность выходного напряжения. Предпочтение желательно отдавать преобразователям с функцией стабилизации напряжения. При подключении инвертора аккумулятор постепенно разряжается, что приводит к падению уровня вырабатываемого вольтажа. Бытовая техника не любит перепадов напряжения и зачастую способна выдержать всего до 10 % таких колебаний. Резкие проседания и скачки напряжения могут вывести электроприборы из строя.

Зарядные станции

Подключение

Ничего сложного в разворачивании систем автономного энергоснабжения из автоинвертора и автомобильного аккумулятора нет. Друг с другом они держат взаимосвязь с помощью зажимов для клемм (в простонародье «крокодилов»). Главное, не перепутать полярности — в противном случае сработает система защиты и в преобразователе понадобится менять предохранитель. Красный зажим «крокодилов» соответствует плюсовой клемме аккумулятора, черный — минусовому контакту.

Обязательно включайте сперва инвертор, а уж затем подключайте к нему всю необходимую технику. Количество розеток в конструкции преобразователя не отыгрывает значимой роли, ведь питание нескольких электроприборов можно наладить через удлинитель. А вот один-два USB-порта на борту автомобильного инвертора придутся кстати для зарядки мобильных гаджетов.

Схема подключения автомобильного аккумулятора и автоинвертора. Зарядное устройство подсоединяется к АКБ отдельно от клемм инвертора.

Ориентировочное время работы подключенной нагрузки от инвертора и разных по емкости АКБ приводится в наглядной таблице:

Примерное время работы подключенной нагрузки от АКБ определенной емкости
Емкость АКБ Номинальная нагрузка
100 Вт 300 Вт 500 Вт 1 кВт 2 кВт
60 А/ч 6 часов 2 часа 40 минут 15 минут 2-3 минуты
85 А/ч 10 часов 3 часа 1.5 часа 30 минут 10 минут
190 А/ч 22 часа 6 часов 4 часа 1.5 часа 30 минут

Существуют и более сложные схемы построения автономных систем питания с использованием нескольких автоаккумуляторов. В частности, последовательное подключение двух АКБ позволяет вдвое нарастить рабочий вольтаж (с 12 до 24 В), что снижает энергетические потери при преобразовании напряжения. Функция работы с аккумами 24 В должна поддерживаться инвертором. Ну а параллельное соединение аккумуляторов увеличивает суммарную емкость сборки.

Импульсные (инверторные) зарядные устройства

Зарядка аккумулятора

Любой аккумулятор нуждается в регулярном восполнении энергетических запасов. Для этого понадобится обзавестись подходящим зарядным устройством. И желательно — импульсным (инверторным). Подавляющее большинство таких зарядников работает с автоматическим контролем параметров, они многофункциональны, информативны, визуализируют параметры аккумулятора на дисплее.

Зарядное устройство подключается к автоаккумулятору посредством все тех же зажимов типа «крокодилы». На время зарядки АКБ инвертор необходимо отключать из схемы. Правильным зарядным током для аккумулятора считается такой, который равен 10 % емкости АКБ. Например, для батареи на 65 А/ч ток зарядки не должен превышать 6.5 А.

Поддержанием заряда аккумулятора «на плаву» занимаются специализированные зарядные устройства для АКБ.

Отслеживать уровень заряда аккумулятора можно и по данным на инфо-экране инвертора. Как правило, дисплей в конструкции преобразователя служит для отображения сведений о входящем напряжении, мощности подключенной нагрузки и предупреждения о неполадках с кодами ошибок. Некоторые модели автоинверторов при снижении напряжения на клеммах аккумулятора до критического минимума подают звуковой сигнал, свидетельствующий о разряде батареи.

Конечно же, заряжать АКБ можно и по старинке — достаточно установить батарею в авто и покататься по окрестностям либо же долго постоять на холостых оборотах. Однако тяжелый аккум понадобится тащить к машине и обратно, также не забываем о расходе недешевого топлива. Гораздо проще ввести в схему автономного питания специализированный зарядник для АКБ.

_____

Автомобильный инвертор необходимо подбирать строго под свои потребности, не забывая оставлять немного мощности про запас. Наилучшим образом подобные схемы автономного питания раскрываются совместно с сильными тяговыми аккумуляторами. Но на роль источника энергии подойдут и стартерные АКБ. Главное, не разряжать таковые «в ноль». Сборки из автоинвертора и автомобильного аккумулятора позволяют с минимальным дискомфортом переждать отключения электроэнергии.