Подбор пары — зарядное устройств + бензогенератор, для экономии топлива в автономке.
Хочу поделиться опытом , как более эффективно превращать тепловую энергию бензина в Ампер часы, для заряда АКБ.
Или о том, как тарахтеть генератором меньше времени.
Не знаю, на сколько актуальна для караванеров эта тема.
Для тех, кто не хочет читать много, я попробую коротко, основные тезисы, позже объясню почему это так.
1. Бензогенератор.
Для получения максимального КПД, необходимо грузить генератор 75-80% от его номинальной мощности.
2. Зарядное устройство.
Зарядное устройство должно быть импульсным. Обязательно с корректором коэффициента мощности ( ККМ) . в английском варианте это называется active PFC function ( PFC function).
зачем нужен ККМ и что он даёт для генератора, объясню подробно позже.
Для выработки максимального количества энергии с литра топлива, мы должны подобрать пару из бензогенератора и зарядного устройства таким образом, что бы бензогенератор оказался нагруженным этим зарядником на 70-75% от своей номинальной мощности .
Почему нельзя грузить больше, есть несколько причин, объясню позже.
Начну на примере блока питания ( зарядного устройства )
MEAN WELL HRP-600-15, Блок питания, 15В,43А,645Вт
с током заряда 43 А, конечным напряжением заряда 14 В. КПД до 88 %. с корректором мощности с эффективностью 0.94
1. Считаем реальную мощность потребления данным зарядником.
При учёте КПД точнее будет взять значение не 88 %, а 85%, так как , заявленный КПД не выше 88 % ( и это только при определённых режимах работы, по факту будет точно меньше).
Умножаем ток на напряжение, получаем 602 Вт . это максимальная мощность заряда. При такой мощности заряда потребление от генератора будет больше.
Считаем потребление от генератора из расчёта КПД 85% , 602 делим на 0.85 получаем 708 Вт. Получилась максимальная активная мощность потребления данного зарядного устройства.
Далее не плохо учесть, что несмотря на присутствие Корректора мощности, его эффективность не 100%, а 94%.( без ККМ эта цифра не превышает 60%, но может быть даже 30%) Учитываем и его.
Делим 708 Вт. на 0.94 , получаем 753 ВА ( обратите внимание, что это уже не Ватты, а те самые не понятные Вольт Амперы) . Исходя из этой цифра в 753 ВА вычисляем ток потребления , то есть делим 753 ВА на 220 Вольт получаем 3.4 А . Это амплитуда импульса тока.
При среднем токе потребления в 3.2 А, импульсный ток потребления будет больше, а именно 3.4 А.
В случае использования аналогичного зарядного устройства без ККМ, всё будет гораздо хуже. При таком же среднем токе потребления 3.2 А , импульсный ток потребления получится не менее 5.3 А.
Именно ток и греет обмотки генератора, несмотря на то, что он импульсный. Этот же ток сжигает платы преобразователя в инверторных генераторах ( когда его не учитывают).
Дальше считаем подходящий генератор для одинакового по току зарядного устройства с ККМ и без него.
Для первого варианта с ККМ, почти подходит генератор с номинальной мощностью всего 900 Вт , загруженность 83% от номинальной мощности.
Для второго варианта без функции ККМ , потребуется генератор номинальной мощностью 1404 Вт, который будет загружен на те же 85%.
Самое интересное, что топливо генераторы кушают исходя не из активной мощности потребителя ( Ватты ), а исходя из полной мощности, то есть исходя из полной мощности — Вольт Амперы).
Для зарядки от сети 220 В, нет разницы в потреблении, так как бытовые счётчики не учитывают реактивную нагрузку, а учитывают только активную составляющую нагрузки.
Позже попробую объяснить на пальцах, от куда берутся импульсы потребления в любых блоках питания ( или зарядных устройствах), в том числе и трансформаторных.
Попробую объяснить про импульсное потребление энергии у любых блоков питания ( зарядных устройств), включая трансформаторные.
От куда они берутся?
Если блок питания оборудован выпрямителем и далее конденсатором, а так устроены все блоки питания и зарядные устройства, включая импульсные.
Рассмотрим на примере импульсника:
Переменное напряжение 220 В поступает на вход выпрямителя, выпрямляется и поступает на сглаживающий конденсатор.
Вот в этом первом выпрямлении и таится засада.
Дело в том, что конденсатор не успевает разрядиться полностью, пока спадает полуволна от выпрямленного синуса. как правило он разряжается всего на одну треть по напряжению и в этот момент следующая нарастающая , полуволна достигает значения напряжения на конденсаторе и быстро его дозаряжает, при этом ток, который получается при дозаряде конденсатора может в 3 раза превышать средний ток потребления.
Вот от туда и импульсы. Мы думаем, что ток потребления 1 А, по факту же — ток потребления 3 А с паузами две трети времени.
На бытовой сети это никак не отражается, по причине огромного запаса её мощности, а вот с генераторами получается всё не так красиво.
Для простоты понимания, эти импульсные токи летают от генератора на зарядник и в обратную сторону на генератор, тормозя его и перегружая.
К примеру: При попытке зарядить батарею зарядником на 40 А ( всего 658 Вт) без ККМ, от классического бензогенератора номинальной мощностью 0.9 кВт и кратковременной 1.1 кВт, у данного генератора, почти сразу, вышибает защитный автомат. При этом этот генератор спокойно тянет нагревательный элемент мощностью 1000 Вт.
У зарядных устройств с ККМ эти импульсы на 5% -7% превышают средний ток потребления, а не на 60 % — 300% , как у зарядок без Корректора коэффициента мощности (ККМ).
Само собой разумеется, что зарядные устройства с корректором стоят в 1.5 -2 раза дороже
Что по факту получилось у меня.
В связке зарядное устройство с ККМ и током заряда 35 А, плюс классический бензогенератор 4 такта, рабочий объём 82 кубика, номинал 650 Вт.
Ровно три литра топлива, позволили выработать на заряд АКБ 260 А-час. Или чуть более 3.5 кВт часа.
Что в общем то не плохо получить с 1 литра бензина 1.18 кВт часа.
Сжигал 95 бензин. Замер происходил летом, 3 литра топлива отмерял по весам.
С этим же зарядным устройством испытывал инверторный генератор патриот 4 такта 39 кубиков номинал 700 Вт.
Получилось ещё более выгодно по топливу, цифры уже не помню. Но генератор работал чуть тяжеловато. (619 Вт фактического потребления с генератора при номинале 700 Вт) То есть нагрузка на гену составила 88.5 % от номинальной мощности.
| Цитата |
|---|
| voronezh64 написал: Спасибо, познавательно. |
А то я было подумал, что только меня интересует уменьшение расхода топлива и времени шума генератора. А всем остальным это не актуально.
Значить не зря стараюсь.
| Цитата |
|---|
| chek написал: Попробую объяснить про импульсное потребление энергии у любых блоков питания ( зарядных устройств), включая трансформаторные.От куда они берутся?Если блок питания оборудован выпрямителем и далее конденсатором, а так устроены все блоки питания и зарядные устройства, включая импульсные.Рассмотрим на примере импульсника:Переменное напряжение 220 В поступает на вход выпрямителя, выпрямляется и поступает на сглаживающий конденсатор. Вот в этом первом выпрямлении и таится засада. |
Что за бред? Вы хоть раз трансформатор считали? Мотали?Собирали? Ш-образный? А тороидальный? А про полупроводники слышали? А про выпрямительные диоды включенные в мост? Ну а про импульсные блоки питания я даже упоминать не буду!! Тогда прошу прощения у Вас, метите дальше что хотите.
| Цитата | ||
|---|---|---|
Artemka написал:
Что за бред? Вы хоть раз трансформатор считали? Мотали?Собирали? Ш-образный? А тороидальный? А про полупроводники слышали? А про выпрямительные диоды включенные в мост? Ну а про импульсные блоки питания я даже упоминать не буду!! Тогда прошу прощения у Вас, метите дальше что хотите. |
Я бы попросил не голословно, а конкретно где я написал не так??
Что я умудрился осквернить?
Все перечисленные вами слова я знаю и не понимаю в чём у вас проблема?
Отвечаю; Считал, мотал, слышал и не только.
Если от вас не будет конкретных аргументов в моей не правоте, то я вам больше не буду отвечать.
| Цитата |
|---|
| chek написал: А то я было подумал, что только меня интересует уменьшение расхода топлива и времени шума генератора. А всем остальным это не актуально. Значить не зря стараюсь. |
если честно, по как владельца генератора- меня мало бы интересовала экономия топлива ххх грамм в день
как соседа по кемпингу- не большая разница в раздражении сколько там тарахтит рядом генератор 40 минут или час.
и технически я так понимаю все это относится к литиевым АБ, с АКБ все будет печальнее. ну, по времени шума (заряда)
дисклаймер- в части процессов заряда аб я любитель, и имею право на ошибку.
| Цитата |
|---|
| chek написал: Если блок питания оборудован выпрямителем и далее конденсатором, а так устроены все блоки питания и зарядные устройства, включая импульсные. |
Трансформатроный блок питания состоит из понижающего трансформатора, выпрямительного диодного мостика и иногда из стабилизатора. Караванерский трансформаторный блок, может быть собран на трансформаторе со стандартной входной обмоткой на 220 Вольт, а вот на выходе может быть обмотка со средней точкой, то есть из двух обмоток. Такой лежит у меня в гараже, который мне привез Речник, который он в свою очередь забрал у нашего брата-караванера. Эти блоки используются просто для питания каравана от 220 Вольт и содержат реле, которое переключается при подключении каравана к 220 Вольтам, при этом не заряжает аккумулятор.
Импульсный источник питания, которые используются активно в последнее время, имеет совершенно другую схему и принцип работы! Некоторые из них могут использоваться в качестве зарядных устройств, а некоторые не могут. Какой бы Вы не использовали блок питания(трансформаторный или импульсный) принцип зарядки аккумулятора при этом не меняется! Могут отличаться напряжения в случае с гелем или AGMи токи зарядки. Про ваши любимые литий-полимерные, я не говорю. Хотя уверен, что кроме того, что они готовы заряжаться быстро и бОльшими токами, принцип зарядки так же не меняется!
Чтобы убедиться в этом, достаточно взять в руки мобильный телефон, провод зарядки и зарядное устройство для автомобиля, которое имеет индикатор напряжения. У меня такое есть. Оно попеременно показывает напряжение зарядки и ток зарядки! Когда я смотрю на дисплей своего Айфона, я вижу шкалу которая показывает уровень зарядки. по мере увеличения уровня зарядки телефона, индикатор на зарядном устройстве вставленном в прикуриватель, попеременно показывает напряжение и падающий ток зарядки.
Вот Вам на пальцах, бесз Ваших «заумных» переводов с помощью Гугла и наглядно объясняю, что Вы имеете поверхностные знания, фрагментарные примеры, которые не отражают картину полностью. А картина выглядит так- Вы эти аккумуляторы хотите воткнуть в автомобиль, а вот нормально согласовать с бортовой сетью не знаете как. То у Вас 10 Ампер, то 20, теперь договорились до 40 и 50 Ампер. Аккумулятор литий полимерный может быть и готов переварить такой ток, только не забывайте, что в машине достаточно и других потребителей. При этом, производитель даже и не догадывался, что Вы придете в машину с такими нагрузками на бортовую сеть!
Доклад окончил! Можете бредить дальше. Кому нравится, пусть убивает свои машины ради мифической скорости зарядки!
Источник
Гибридная система: инвертор + генератор для частного дома
Автоматизированное решение в том случае, если часто отключают свет на долго.
Гибридная система состоит из инвертора с аккумуляторами и электростанции, работа которых согласована:
- При отключении электричества инвертор за 10-20мс переходит на генерацию с аккумуляторов, иными словами, вы, находясь дома, даже не почувствуете момент переключения. Компьютер не успеет уйти в перезагрузку, газовый котел не выключится, часы на микроволновке не собьются.
- При длительном отключении разряд на аккумуляторах может приблизится к критическому значению. Именно в этот момент автоматика запустит генератор, который будет питать весь дом и параллельно заряжать аккумуляторы.
- По окончанию заряда генератор будет автоматически заглушен и питание вновь пойдет от аккумуляторных батарей. Количество подобных циклов может исчисляться десятками. Время заряда АКБ – около 5-8 часов.
Какие преимущества у подобной системы?
- Момент возобновления питания дома во время центральных отключений происходит практически моментально (просто генератор с автозапуском требует время на прогрев).
- Гибридная система дает большое время тишины для жителей дома и соседей.
- Увеличивается КПД работы генератора, что сокращает расходы на топливо.
- В случае, если отключение “света” произошло когда дома никого нет, нагрузка на инвертор минимальная (котел+холодильник) – в этом случае стандартного запаса автономии (4 АКБ по 200Ач) до запуска генератора хватит приблизительно на 40 часов. Таким образом, генератор скорее всего будет запускаться только при присутствии жильцов, что позволяет при необходимости контролировать работу электростанции.
Однако, мы рекомендуем автоматизировать генератор с инвертором в том случае, если ручной запуск электростанции и контроль заряда АКБ со стороны жильцов по каким-то причинам сильно затруднителен. Ввиду того, что стоимость подобной системы заметно выше, нежели просто системы инвертор+генератор с ручным стартом.
Давайте посмотрим, как выглядит автоматизированная система. Инвертор:
Инвертор МАП 9.0/48
Не каждый генератор можно автоматизировать под работу с инвертором. Необходимо наличие ряда условий, в т.ч. соблюдение требований по мощности. В нашем случае был автоматизирован бензиновый генератор Kipor KGE12E мощностью 9,5кВт
Электростанция Kipor KGE 12E
Мозг автоматизации – САП или система автоматического пуска, которая следит за степенью заряда на АКБ и при необходимости запускает генератор:
Гибридные системы – удачное решение при возможных длительных отключениях электричества.
Источник