Расчет времени работы АКБ
При покупке инвертора (преобразователя напряжения) многие задаются вопросом : А сколько по времени инвертор сможет работать от аккумулятора, и как следствие сколько проработают приборы?
Мы подготовили для Вас специальный калькулятор, который поможет Вам примерно посчитать время работы того или иного прибора через инвертор от аккумулятора.
Для того чтобы рассчитать время работы Вам необходимо знать следующие технические характеристики :
- Потребляемая мощность приборов, который Вы планируете подключать. (Для расчета средней мощности ,Воспользуйтесь калькулятором : Как посчитать среднюю потребляемую мощность?
- Емкость аккумулятора. (Ампер часов)
Расчет Средней Потребляемой Мощности нагрузки
При расчете Средней потребляемой мощности необходимо учитывать не только суммарную мощность подключаемых приборов, но и среднее время из работы.
1. Ватт — Мощность постоянно работающих приборов (лампы, обогреватели, TV)
2. Ватт — Мощность приборов работающих 10-20 минут в час (дрели, болгарки)
3. Ватт — Мощность приборов работающих 1-5 минут в час (Холодильник, водяной насос, чайник)
Внимание:
1) Мощность указывается в Ваттах
2) Если у вас планируется использовать два прибора, то их мощность надо сложить. Например:
Дрель 800Вт и Рубанок 1300Вт — необходимо указать 2100Вт.
Или Телевизор 50Вт и Две Лампы по 40 Вт — необходимо указать 50 + 40 + 40 = 130 Вт.
Максимальная пиковая мощность (Ватт):
Максимальный пиковый ток АКБ (Ампер):
Расчет времени работы от АКБ
— Средняя потребляемая мощность нагрузки (Ватт)
— Емкость АКБ (Ампер часов)
Результат Расчета:
— Время работы (минут)
Подобрать инвертор по параметрам вы можете в нашем каталоге:
А так же, Вы можете рассчитать емкость аккумулятора(ов) требуемую для определенного времени работы приборов. Для этого заполните поле средняя мощность и время работы. В поле емкость АКБ появится результат .
Источник
Телевизор для дачи и природы
У нашей семьи есть клочок земли – мы называем его «огородик» — прямо возле аэропорта «Шереметьево». Участок нельзя полностью оформить, мы владеем им на «птичьих правах». Но, так как власти никак не могут придумать, что с этой землёй делать, нас не гонят уже более 15 лет. В отличие от «настоящей» дачи, куда ехать по пробкам минимум два часа, до «огородика» можно добраться из нашей квартиры в Химках за 15 минут. Это очень жирный плюс, так как на этот участок можно приезжать хоть каждый день.
Поэтому мы любим бывать там. Мама выращивает зелень и цветы (разумеется, исключительно для удовольствия), я же просто отдыхаю от городской суеты. На участке есть сарайчик, где можно укрыться от дождя и ветра. Провести электричество нет никакой возможности, да не сильно и надо: вскипятить чайник можно на газу, а для освещения и зарядки мобильников я организовал низковольтную сеть на базе старого автомобильного аккумулятора. Раз в неделю его приходится увозить в город и заряжать.
Как и многие пенсионерки, моя мама очень любит смотреть телесериалы. И поэтому иногда возникает дилемма – ехать на «огородик» или остаться дома. И я подумал, что эта проблема решаема.
У нас есть маленький «кухонный» телевизор LG 22MA53V, который теперь редко используется. И я подумал: почему бы не попробовать подключить его на «огородике»? Телевизор имеет встроенный цифровой декодер формата DVB-T2, уровень сигнала на участке достаточный, чтобы принимать в отличном качестве два десятка каналов на обычную штыревую антенну. Эта модель имеет внешний адаптер питания, но вот только загвоздка в том, что напряжение питания телевизора – 19В. Как же запитать телевизор от аккумулятора со стандартным напряжением 12В? Но выход есть: нужен повышающий преобразователь напряжения. Конечно, можно спроектировать его самостоятельно, но это займёт время, которого всегда не хватает. Но на помощь, как обычно, приходит компания Мастер Кит. В их каталоге был найден преобразователь питания PW842, который должен был идеально подойти для решения моей задачи.
К модулю вернёмся чуть позже, для начала же выясним, реализуема ли эта идея вообще.
Параметры питания приведены на шильдиках телевизора и адаптера.
Я выделил красной рамочкой самую важную для нас информацию, а именно напряжение и ток, необходимый для нормальной работы телевизора: 19В 2.1А (максимум). Также приведена информация о полярности питания в штекере: исходя из пиктограммы, «+» должен быть в центральном гнезде штекера, как чаще всего и бывает. Но цена ошибки может быть очень большой, поэтому надо проверить это мультиметром.
Убеждаемся, что «+» действительно в центре и напряжение на выходе адаптера также близко к заявленным 19В (здесь и далее отклонения напряжения до 5…10% от номинала являются вполне допустимыми, техника спроектирована с учётом таких погрешностей).
Теперь проверим работу телевизора от альтернативного блока питания 19В. Надо проверить реальный потребляемый ток, а также саму возможность такой работы. Например, в блоках питания ноутбуков Dell встроены чипы-идентификаторы. Кроме собственно напряжения, адаптер питания передаёт в ноутбук уникальную кодовую команду, разрешающую включение аппарата; таким образом, работа возможно только совместно с оригинальным блоком питания. Если и разработчики LG пошли этим путём, моя задача сильно бы осложнилась.
Я использовал лабораторный блок питания Mastech с возможностью плавной установки выходного напряжения. Во время настройки у меня не было подходящего разъёма питания, но я нашёл такое решение: «+» питания я подавал в центральное гнездо штекера питания телевизора через игольчатый щуп в виде «скрепки», а «-» питания подключал к металлическому шасси телевизора. Телевизор включился, потребляемый ток составил около 1.15 А. Ни в каких режимах работы (даже на максимальной яркости и громкости звука) ток потребления от напряжения 19В не составил более 1.4А, поэтому штатный блок питания 2А имеет запас мощности. Щуп от мультиметра, воткнутый в антенное гнездо, использовался в качестве антенны (этого достаточно, так как Останкинская башня видна из окна моей квартиры).
Теперь можно строить преобразователь питания из 12В в 19В на основе модуля Мастер Кит PW842.
Модуль поставляется в пластиковом блистере, который надёжно защищает содержимое от превратностей доставки. В комплекте сам преобразователь питания и инструкция. Очень удобно, что инструкции ко всем наборам Мастер Кит доступны на их сайте www.masterkit.ru , так что в случае потери инструкции её всегда можно скачать.
Сам модуль небольшого размера: 60х50х22 мм, и я проверил это советской деревянной линейкой, изготовленной по ГОСТ :). На лицевой стороне платы размещены разъёмы для подключения входного и выходного напряжений, светодиод, индицирующий наличие выходного напряжения, и многооборотный подстроечный резистор для плавной регулировки выходного напряжения. Мощный полевой транзистор и диодная сборка выпрямителя размещены на радиаторах.
Схемы модуля в инструкции и на сайте Мастер Кит не приводится. Я нашёл в сети Интернет очень похожую схему. Не могу гарантировать 100% соответствие, но для понимания принципа работы преобразователя она подойдёт.
Схема теоретически должна выдержать кратковременные замыкания и превышения напряжения, но во избежание выхода её из строя и лишения гарантии на практике лучше это не проверять.
На нижней стороне платы имеется перемычка для установки диапазона входного напряжения: 10-32В (запаяна по умолчанию, именно этот диапазон использовался в моём случае) или 8-16В (при необходимости надо перепаять перемычку).
Для начала проверим работу модуля без нагрузки, на холостом ходу. Подав на вход преобразователя PW842 напряжение 12В, подстроечным резистором я добился напряжения на выходе 19В. На дисплее блока питания видно, что на холостом ходу преобразователь потребляет минимальный ток – 0.02А (20 мА).
Теперь необходимо убедиться, что преобразователь не только повышает напряжение до необходимой величины, но и стабилизирует его. Не трогая больше подстроечный резистор, поднимаем входное напряжение до 17В и убеждаемся, что напряжение на выходе осталось неизменным – 19В.
Важно понимать, что данный преобразователь является повышающим, он не может выдавать напряжение на выходе ниже входного. Если напряжение на входе превысит 19В и составит, например, 22В, то напряжение на выходе будет равно напряжению на входе, то есть те же 22В. Это может вывести подключенное к преобразователю оборудование из строя, помните об этом!
Но на практике при питании от АКБ напряжение на входе не может превысить 14В, поэтому такой ситуации не возникнет.
Я также проверил диапазон регулировки напряжений: при входном напряжении 14В максимальное напряжение на выходе схемы составило 46 Вольт, что даже несколько выше заявленных 45 Вольт. Как и заявлено, схема преобразователя стабильно запускалась от напряжения 10 Вольт, что соответствует напряжению практически полностью разряженной АКБ. Если необходимо запускать преобразователь от напряжения 8 Вольт, потребуется перепаять перемычку на плате преобразователя. Правда, в этом случае входное напряжение не должно превышать 16В.
Теперь, ещё раз убедившись в том, что на выходе модуля выставлено напряжение 19В, подключим преобразователь к телевизору. Для проверки параметров работы преобразователя я использовал два мультиметра (на фото Metex работал в качестве вольтметра, Fluke – как амперметр). Включаем – работает!
Вас может удивить то, что потребляемый ток на входе и выходе схемы отличаются (2.09А и 1.319А, соответственно). Но никакой мистики тут нет, если вспомнить про различие напряжений на входе и выходе схемы. Посчитаем потребляемую преобразователем мощность: 12.3х2.09=25.7 Вт. Теперь узнаем мощность, потребляемую телевизором: 18.97х1.319=25.0 Вт. Всё сходится! Более того, действует закон сохранения энергии, согласно которому мощность на выходе преобразователя не может быть больше потребляемой. В данном случае КПД схемы преобразователя примерно равен (25/25.7)*100=96%. Что-то даже очень много, обычно КПД подобных схем не превышает 90%. Вероятно, в моих измерениях имеются погрешности, но в данном случае это не важно.
На всякий случай я убедился в стабильности работы системы при превышении входного напряжения до 18.4В (на практике при питании от АКБ, конечно, такой ситуации не случится).
Система работала около часа, периодически я проверял все параметры. После часа работы я измерил пирометром температуру компонентов схемы: она не превышала 43С при температуре в комнате 23С. Температура радиатора в норме, дополнительное охлаждение не требуется.
Но при необходимости можно организовать активное охлаждение схемы. На нижней стороне платы имеются контактные площадки для установки напряжения внешнего вентилятора:
— если замкнуть каплей припоя левую и центральную по рис.7. площадки, то подаваемое на кулер напряжение будет равно выходному напряжению (в данном случае – 19В);
— при замыкании правой и центральной площадок напряжение на контактах «FAN» будет равно входному напряжению (в данном случае – 12В, что предпочтительнее, так как соответствует рабочему напряжению большинства кулеров).
В качестве вентилятора удобно использовать малогабаритный компьютерный кулер напряжением 12В. По опыту работу с преобразователем, применение кулера целесообразно при нагреве радиаторов модуля выше 60С. Такая температура достигается при мощности преобразования выше 40Вт.
Напомню, что в наших экспериментах при входном напряжении 12В и токе потребления 2А потребляемая мощность составила около 24 Вт. Температура радиаторов при этом после часа прогрева не превышала 43С. Поэтому в данном случае можно отказаться от активного охлаждения. Однако в каждом конкретном случае решение о необходимости применения активного обдува схемы надо принимать индивидуально. Например, в случае размещения модуля в корпусе его охлаждение ухудшится, поэтому даже при небольшой мощности преобразования (как в данном случае), возможно, будет целесообразно дополнить схему кулером.
Итак, работа преобразователя проверена. В дальнейшем, чтобы придать преобразователю законченный вид, его можно разместить в корпусе. Я этого пока не делал, но в теории подойдёт корпус Мастер Кит BOX-KA12.
Возможно, подойдут и другие варианты корпуса (в ассортименте Мастер Кит их несколько десятков), но не стоит пытаться «впихнуть» преобразователь в самый маленький корпус: в таком случае резко ухудшится температурный режим модуля. В корпусе желательно просверлить несколько вентиляционных отверстий. Если будет необходимо, разместите в корпусе миниатюрный кулер для обдува преобразователя.
Штекер питания для подключения к моему телевизору имеет такие параметры: внешний диаметр – 6 мм, внутренний диаметр – 4.2 мм, с центральной иглой-контактом. Скорее всего, подойдёт такой штекер артикул 3-248 из каталога Чип и Дип.
Преобразователь со штекером питания телевизора и входными клеммами соединяется любыми гибкими проводами, способными пропускать ток не менее 2 Ампер.
В качестве аккумулятора можно использовать старый автомобильный аккумулятор, который мог потерять способность отдавать необходимый для запуска стартера высокий ток в десятки ампер, но вполне годный для работы под небольшой постоянной нагрузкой. «Крокодилы» для подключения к аккумулятору 12В можно приобрести в любом автомагазине.
На этом пока всё. Хочу отметить, что таким же образом можно организовать питание от батареи 12В или бортовой автомобильной сети 14В ноутбуков и мониторов, многие из которых имеют штатное напряжение питания 19В. Поэтому надеюсь, что эта статья о моём опыте применения преобразователя питания PW842 будет полезна многим радиолюбителям и «самоделкиным».
Источник
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.
Калькулятор расчета аккумуляторной батареи для инвертора
Источник