У аўтаномнай сістэме электразабеспячэння або сістэме аварыйнага электразабеспячэння спалучэнне інвертара і батарэі з'яўляецца незаменнай часткай. Інвертар адказвае за пераўтварэнне пастаяннага току батарэі ў энергію пераменнага току, неабходную для нашага паўсядзённага жыцця, а батарэя захоўвае энергію, якая падаецца на інвертар. У адпаведнасці з рознымі патрабаваннямі да магутнасці выбар патрэбнай колькасці батарэй вельмі важны для забеспячэння эфектыўнай працы сістэмы. У гэтым артыкуле будзе падрабязна разгледжана, колькі батарэй неабходна для інвертараў магутнасцю 1000 Вт і 2000 Вт, з улікам розных канфігурацый напружання і рэальных сцэнарыяў прымянення.

1. Колькі батарэй мне трэба для a Інвертар магутнасці 1000 Вт?

Інвертары магутнасцю 1000 Вт з'яўляюцца звычайным выбарам для многіх хатніх і невялікіх сцэнарыяў. Яны падыходзяць для забеспячэння электразабеспячэння бытавой тэхнікі, асвятляльнага абсталявання, ноўтбукаў і малагабарытных электраінструментаў. Каб разлічыць колькасць акумулятараў, неабходных для інвертара магутнасцю 1000 Вт, мы павінны ўлічваць магутнасць інвертара, чаканы час працы, а таксама напружанне і ёмістасць батарэі.

Асноўны разлік: час працы і патрабаванні да батарэі

У пазасеткавых праграмах ёмістасць акумулятара вызначае, як доўга сістэма можа забяспечваць энергію. Каб разлічыць колькасць акумулятараў, неабходных для працы інвертара магутнасцю 1000 Вт, нам спачатку трэба вызначыць агульную неабходную энергію. Мы можам разлічыць гэта па наступнай формуле:

Агульная патрэба ў энергіі (Вт·гадз) = магутнасць інвертара (Вт) × час працы (гадзіны)

Калі выказаць здагадку, што інвертар магутнасцю 1000 Вт павінен працаваць 5 гадзін, агульная патрэба ў энергіі складзе:

1000 Вт × 5 гадзін = 5000 Втч

Далей нам трэба вызначыць энергію кожнай батарэі. У якасці прыкладу возьмем звычайную батарэю 12 В 100 Аг , яе разлік энергіі выглядае наступным чынам:

Энергія батарэі (Вт·г) = напружанне батарэі (В) × ёмістасць батарэі (А·г)

Агульная энергія батарэі 12 В 100 Аг складае:

12V×100Ah=1200Wh

Такім чынам, тэарэтычная колькасць батарэй, неабходных для забеспячэння 5000 Вт·гадз энергіі, складае:

Батарэі 5000 Вт.гадз/1200 Вт.гадз ≈4.17

Паколькі колькасць батарэй звычайна акругляецца, патрабуецца 5 батарэй 12V 100Ah.

Улічваючы эфектыўнасць і фактычны попыт на акумулятар

У рэальных прыкладаннях эфектыўнасць інвертара і акумулятара будзе ўплываць на рэальны попыт на акумулятар. Звычайна ККД інвертара складае ад 85% да 90%, а ККД акумулятара - каля 80% да 90%. Каб дакладна ацаніць колькасць акумулятараў, гэтыя паказчыкі эфектыўнасці неабходна прыняць да ўвагі. Калі выказаць здагадку, што ККД інвертара складае 90%, а ККД батарэі - 85%, фактычны попыт на энергію павінен складаць:

Фактычная патрэба ў энергіі (Вт·гадз) = магутнасць інвертара (Вт) × час працы (гадзіны) / (эфектыўнасць інвертара × эфектыўнасць батарэі)
​
Такім чынам, фактычны попыт пасля карэкціроўкі попыту на энергію ў 5000 Вт.гадз складае:

5000/(0.90×0.85)≈6536 Вт·гадз
​
Каб задаволіць патрэбу ў 6536 Вт·гадз, неабходна:

Батарэі 6536Wh/1200Wh≈5.45

Таму рэкамендуецца выкарыстоўваць 6 акумулятараў 12 В 100 Аг, каб інвертар для аўтадома магутнасцю 1000 Вт мог працаваць 5 гадзін.

1.3 Выкарыстанне акумулятара 24 В

Калі выкарыстоўваецца акумулятар 24 В, энергія, якую забяспечвае кожная батарэя, складае:

24V×100Ah=2400Wh

Пры тых жа ўмовах колькасць неабходных акумулятараў 24 В будзе паменшана. У адпаведнасці з фактычнай патрэбай у энергіі 6536 Вт·гадз неабходная колькасць батарэй:

6536Wh/2400Wh ≈2.72 шт

Такім чынам, пры выкарыстанні акумулятараў 24 В 100 Аг рэкамендуецца наладзіць 3 акумулятары, каб задаволіць патрэбы інвертараў магутнасцю 1000 Вт.

2. Колькі акумулятараў трэба для інвертара магутнасцю 2000 Вт?

Інвертары магутнасцю 2000 Вт выкарыстоўваюцца для прылад большай магутнасці, такіх як халадзільнікі, кандыцыянеры, электраінструменты і г. д. Паколькі магутнасць павялічваецца ўдвая, патрэба ў батарэі таксама ўзрасце адпаведна. Ніжэй прыведзены падрабязны працэс разліку.

Асноўны разлік: час працы і патрабаванні да батарэі

Калі выказаць здагадку, што інвертар магутнасцю 2000 Вт павінен працаваць 4 гадзіны, агульная патрэба ў энергіі складзе:

2000 Вт × 4 гадзіны = 8000 Втч

Пры выкарыстанні батарэй 12V 100Ah энергія, якая забяспечваецца кожнай батарэяй, па-ранейшаму складае 1200Wh, таму тэарэтычна неабходная колькасць батарэй складае:

Батарэі 8000Wh/1200Wh≈6.67

Паколькі колькасць акумулятараў трэба акругляць, патрабуецца не менш за 7 акумулятараў 12 В 100 Аг .

Улічвайце эфектыўнасць

Аналагічным чынам, мы таксама павінны ўлічваць эфектыўнасць інвертара і батарэі. Калі выказаць здагадку, што эфектыўнасць інвертара складае 90%, а эфектыўнасць батарэі - 85%, фактычны попыт на батарэю павялічыцца. Перагледжаная формула разліку:

2000W×4 hours/(0.90×0.85)≈10456Wh

Такім чынам, рэальная колькасць неабходных батарэй складае:

10456Wh/1200Wh≈8.71 шт

Для забеспячэння стабільнай працы сістэмы рэкамендуецца выкарыстоўваць 9 акумулятараў 12V 100Ah.

Выкарыстанне акумулятара 24 В

Калі выкарыстоўваецца акумулятар на 24 В, кожная батарэя забяспечвае 2400 Вт·гадз энергіі. Тады ў адпаведнасці з патрэбай у энергіі 10456 Вт·гадз неабходная колькасць батарэй:

10456Wh/2400Wh≈4.36 шт

Такім чынам, на самай справе рэкамендуецца выкарыстоўваць 5 акумулятараў 24 В 100 Аг для забеспячэння працы інвертара магутнасці 2000 Вт.

3. Іншыя ключавыя фактары канфігурацыі батарэі

У дадатак да ёмістасці і напружання акумулятара фактары, якія ўплываюць на патрабаванне да акумулятара, ўключаюць ваганні нагрузкі на абсталяванне, тэмпературу навакольнага асяроддзя, пускавы ток абсталявання і стан акумулятара.

Ваганні нагрузкі і імгненны пускавы ток

Многае электраабсталяванне пры запуску патрабуе значна большага току, чым падчас звычайнай працы. Напрыклад, пускавы ток такога абсталявання, як кандыцыянеры і халадзільнікі, можа ў 2-3 разы перавышаць нармальную магутнасць. У гэтым выпадку акумулятар і інвертар павінны быць у стане справіцца з імгненным патрабаваннем энергіі. Такім чынам, пры праектаванні сістэмы варта ўлічваць пікавую магутнасць абсталявання і наладжваць дадатковае рэзерваванне для батарэі.

Уплыў тэмпературы навакольнага асяроддзя

На ёмістасць акумулятара моцна ўплывае тэмпература навакольнага асяроддзя, асабліва пры нізкай тэмпературы, прадукцыйнасць разраду акумулятара значна знізіцца. Для забеспячэння стабільнай працы энергасістэмы ў халодным клімаце можа спатрэбіцца павелічэнне колькасці акумулятараў. Акрамя таго, належныя меры ізаляцыі і сістэмы маніторынгу тэмпературы таксама могуць дапамагчы змякчыць уплыў тэмпературы на прадукцыйнасць батарэі.

Тэрмін службы батарэі і тэхнічнае абслугоўванне

Ёмістасць акумулятара будзе паступова змяншацца з павелічэннем цыклаў зарада і разраду, таму спраўнасць акумулятара непасрэдна ўплывае на агульны час працы і стабільнасць сістэмы. У практычных прымяненнях рэкамендуецца рэгулярна правяраць напружанне батарэі і ўнутраны супраціў, каб пераканацца, што батарэя знаходзіцца ў добрым стане. Калі ўстаноўлена, што ёмістасць акумулятара значна зніжана або прадукцыйнасць нізкая, своечасовая замена акумулятара можа пазбегнуць рызыкі раптоўнага адключэння электрычнасці ў сістэме.

Паслядоўнае і паралельнае злучэнне батарэй

Батарэі можна падключаць паслядоўна або паралельна, каб павялічыць напружанне або ёмістасць. Пры распрацоўцы сістэмы выбар правільнага паслядоўнага або паралельнага злучэння можа эфектыўна павысіць эфектыўнасць сістэмы. Напрыклад, паслядоўнае злучэнне можа павялічыць напружанне акумулятара, а паралельнае - ёмістасць акумулятара. Выбіраючы інвертар, вы павінны пераканацца, што ён падтрымлівае наладжанае напружанне і магутнасць.

Conclusion

Патрабаванні да акумулятараў інвертараў магутнасцю 1000 Вт і 2000 Вт адрозніваюцца ў залежнасці ад часу працы, эфектыўнасці інвертара, ёмістасці акумулятара і ўмоў выкарыстання. Для інвертара магутнасцю 1000 Вт , пры выкарыстанні акумулятара 12 В 100 Аг, калі вы хочаце бесперапынна працаваць на працягу 4-5 гадзін, рэкамендуецца наладзіць 5-6 акумулятараў. Для інвертара магутнасцю 2000 Вт патрабуецца не менш за 8-9 акумулятараў 12 В 100 Аг, каб забяспечыць бесперапынную працу на працягу 4 гадзін. Калі выкарыстоўваецца акумулятарны блок 24 В, колькасць акумулятараў будзе зменшана, але агульныя патрэбы і нагрузку сістэмы ўсё роўна неабходна ўлічваць пры канфігурацыі.

Акрамя таго, пры распрацоўцы акумулятарнай сістэмы неабходна ўлічваць ключавыя фактары, такія як тэмпература навакольнага асяроддзя, ваганні нагрузкі на абсталяванне і тэрмін службы батарэі, каб забяспечыць эфектыўную працу сістэмы. Разумная канфігурацыя батарэі можа не толькі забяспечыць нармальную працу абсталявання, але і падоўжыць тэрмін службы батарэі і інвертара і знізіць выдаткі на тэхнічнае абслугоўванне.