Итак, вы приобрели блестящий 12-вольтовый инвертор и коробка надежд - теперь вы задаетесь вопросом: "Насколько большой аккумулятор мне нужен?". Я задавался этим вопросом, когда стоял в лагере на заднем сиденье фургона и молился, чтобы мой холодильник не вырубился в середине жаркой ночи.

 Быстрый ответ: Сложите ваши ежедневные ватт-часы, удвойте эту цифру для удобства, разделите на 12, чтобы получить ампер-часы, затем снова удвойте, если вы планируете использовать только половину батареи. Это минимальный размер вашей 12-вольтовый инвертор заслуживает.

В этом руководстве мы разложим математику на простые для ребенка шаги, сравним типы аккумуляторов, посмотрим на реальное время работы и дадим настолько простые советы, что даже пятиклассник сможет собрать безопасную и долговечную автономную систему.

Инвертор 12 В: основы работы с аккумулятором

Прежде чем мы начнем увлекаться цифрами, давайте четко определим, что на самом деле означает термин "емкость". Батарея, питающая ваш 12-вольтовый инвертор, похожа на резервуар с водой. Напряжение - это давление воды, ампер-часы - это галлоны, а ваши гаджеты - это жаждущие краны. Больший бак служит дольше, но он и весит больше, стоит дороже и - если им злоупотреблять - быстрее выходит из строя. Изучение жаргона сегодня спасет вас от дыма, искр и панических покупок на Amazon завтра.

Что такое ампер-час аккумулятора?

Представьте себе садовый шланг. Один ампер - это скорость потока воды; ампер-час - это время, в течение которого она может течь. Теоретически аккумулятор емкостью 100 Ач может выдавать 5 ампер в течение 20 часов. Но реальная жизнь - штука сложная: температура выжимает сок, старость делает химию жесткой, а ваш болтливый 12-вольтовый инвертор пейте больше при резком увеличении нагрузки. Рассматривайте ампер-часы как ориентировочный показатель, а затем добавляйте дополнительные для безопасности.

Основы глубины разгрузки

Глубина разряда (DoD) - это то, какой процент емкости вы сливаете перед заправкой. Большинство производителей свинцово-кислотных аккумуляторов умоляют вас: остановитесь на 50 %. Соблюдение правила "наполовину заполненного бака" удваивает срок службы элементов, экономит ваш кошелек и поддерживает высокое напряжение, чтобы ваши лампы не мерцали, когда вы едите мороженое в полночь.

Почему напряжение имеет значение

Напряжение - это давление. Система на 12 В обеспечивает ту же энергию, что и система на 24 В, но при вдвое большем токе. Высокий ток означает более толстые кабели, горячие провода и большую потерю энергии. Если ваш 12-вольтовый инвертор когда-нибудь пожалуется, переход на более высоковольтный банк или укорачивание кабелей часто решает проблему быстрее, чем покупка более мощной батареи.

Рассчитайте ежедневное потребление энергии

Возьмите клочок бумаги или приложение для заметок - перечислите все устройства, которые вы будете питать. Напишите его мощность и ежедневное время работы. Умножьте ватты × часы для каждого устройства, а затем сложите итоговые значения. Эта сумма и будет вашим ежедневным количеством ватт-часов (Wh).

Быстрый совет: Не можете найти ватты? Переверните зарядное устройство: иногда на нем указаны только вольты и амперы. Перемножьте их (V × A), чтобы получить ватты - никакой гимнастики с калькулятором не нужно.

Удвоение ежедневного количества Вт-ч позволит охватить пасмурные дни, киномарафоны и неожиданный фен, который ваш партнер пронес в фургон. Разделите удвоенное количество Вт-ч на 12 В инвертора, чтобы получить ежедневные ампер-часы (А-ч). Наконец, удвойте еще раз, если вы планируете разряжать только 50 %. Вуаля: размер банка в Ач.

Выбор химического состава аккумулятора

Свинцово-кислотные, AGM, гелевые и литиевые аккумуляторы хранят энергию, но по-разному справляются с нагрузкой.

• Залитая свинцово-кислотная: Самый дешевый, но тяжелый и должен стоять вертикально. Нуждается в дозаправке водой.
• AGM (абсорбирующий стеклянный мат): Герметичный, защищенный от протечек, заряжается немного быстрее.
• Гель: Герметичные, лучше справляются с глубокими разрядами, но заряжаются медленнее.
• Фосфат железа лития (LiFePO₄): Легкий, быстро заряжается, работает в 3-5 раз дольше, справляется с 80 % DoD, но стоит дороже.
  

Информация: Если вы путешествуете ежедневно и заряжаетесь от солнечных батарей, литий позволит вам уменьшить емкость аккумулятора и при этом удовлетворить потребности 12-вольтового инвертора.

Объяснение правила 50%

Зачем покупать вдвое больше ампер-часов, чем нужно? Потому что глубокие разряды бьют батареи, как перекачанные шины на гравийной дороге. Большинство свинцово-кислотных элементов теряют примерно 70 % своего ресурса, если разрядить их всего один раз. Придерживайтесь правила 50 %, и тот же самый банк может прослужить не два, а шесть с лишним лет. Да, сегодня это кажется дорого, но к пятому циклу замены это будет дешевле.

Факт: Свинцово-кислотная батарея $200, эксплуатируемая до 100 % DoD, может умереть через год; AGM-батарея $300, эксплуатируемая до 50 %, может прослужить пять.

Параллельные и последовательные соединения

Подключение батарей в параллельно (положительный к положительному, отрицательный к отрицательному) сохраняет напряжение прежним, но умножает ампер-часы - идеально для одного преобразователя 12 В. Проводка в серия (положительный-отрицательный) складывает напряжение, сохраняя ампер-часы неизменными - полезно, если вашему инвертору нужен инвертор 12 В. Для большего тока требуются более толстые и короткие кабели, чтобы сохранить высокую эффективность.

Опасность: Никогда не смешивайте новые и старые батареи в одной банке. Самый слабый элемент тянет за собой все остальные, снижая емкость и создавая риск возникновения неравномерного пожара.

Температура и емкость аккумулятора

Аккумуляторы ненавидят крайности. При замораживании (0 °C/32 °F) емкость свинцово-кислотных аккумуляторов падает примерно на 40 %. При этом каждые 10 °C (18 °F) выше 25 °C (77 °F) удваивают скорость старения. Храните элементы в затененном, проветриваемом месте или добавляйте пенопластовую изоляцию в холодном климате.

Предложение: Простой холодильник для пикника с небольшим вентиляционным отверстием позволяет сохранить тепло зимних батарей без дорогостоящих обогревателей.

Планирование импульсных нагрузок

Электродвигатели, компрессоры и насосы при запуске на несколько секунд потребляют 2-3 ватта, превышающих их рабочую мощность. Если мощность скачка превышает возможности вашей батареи, то 12-вольтовый инвертор пискнет и выключится. Проверьте "пусковые ватты" каждого прибора и убедитесь, что ваш банк или суперконденсатор способен выдержать кратковременный удар.

Ожидания во время выполнения и примеры из реального мира

Ниже приведены приблизительные данные для одной свинцово-кислотной батареи емкостью 100 Ач, питающей инвертор 12 В, эффективностью 85 %. силовой инвертор. Цифры предполагают остановку на 50 % DoD.

Используйте эту таблицу для проверки разумности. Видите, как один голодный холодильник может вдвое сократить время работы? Рассчитывайте свой банк на худший, а не на лучший день.

Здание для будущего расширения

Может быть, сегодня это ноутбук и светильник, а в следующем году вы добавите блендер, Маршрутизатор 5Gили мини-кондиционер. Спроектируйте батарейный отсек и кабельные трассы так, чтобы в них хватило места хотя бы для одной дополнительной батареи. Установите контроллер заряда, рассчитанный на удвоенную сегодняшнюю мощность солнечной энергии. Защита на будущее обойдется недорого сейчас и сэкономит кучу денег на переделках.

Предложение: Подключите дополнительный комплект аккумуляторных кабелей, закройте их крышкой, и они будут готовы ко дню обновления.

Заключение

Давайте вернемся домой. Определение размера аккумуляторной батареи сводится к четырем шагам: подсчитайте ваши ежедневные ватт-часы, удвойте их, чтобы было чем дышать, разделите на 12, чтобы получить ампер-часы, и снова удвойте, если вы будете разряжаться только наполовину. Соотнесите эту цифру с химическим составом, который соответствует вашему бюджету и образу жизни. Следуйте правилу 50 %, учитывайте скачки напряжения, соблюдайте чистоту, и ваши 12-вольтовый инвертор будет служить вам верой и правдой, когда вы отправляетесь в путешествие на внедорожнике, пережидаете бурю или просто устраиваете вечер кино на заднем дворе. Легкая математика, яркий свет, счастливая жизнь!

Вопросы и ответы

Как долго аккумулятор емкостью 200 Ач может работать 12-вольтовый инвертор Холодильник?

Современный 80-ваттный мини-холодильник работает примерно 40 % в день. При 50 % DoD свинцово-кислотный аккумулятор емкостью 200 Ач должен проработать около двух полных дней до подзарядки.

Необходим ли инвертор с чистым синусом?
Если вы питаете ноутбуки, телевизоры или медицинские приборы, то да. Для простых резистивных нагрузок, таких как лампы или обогреватели, модифицированная синусоидальная модель работает отлично и стоит дешевле.

Можно ли заряжать и разряжать одновременно?
Безусловно. Солнечная батарея, генератор или береговое питание могут пополнять банк, пока вы инвертор 2 В потребляет от него. Просто убедитесь, что ваш контроллер заряда и кабели выдерживают суммарный ток.

Действительно ли длина кабеля влияет на производительность?
Да. Длинные провода имеют более высокое сопротивление, что приводит к потере энергии в виде тепла. По возможности не превышайте длину кабеля от батареи к инвертору менее 1 м (3 футов).

При какой температуре лучше всего хранить аккумуляторы?
Около 20 °C (68 °F). Более низкая температура замедляет старение, более высокая - ускоряет. Для лития избегайте низких температур, чтобы защитить внутреннюю систему BMS.