在沒有交流220v環境中,逆變器就派上用場了。當然逆變器離不開電瓶的支持,條件允許的情況下電瓶+逆變器獲取220V電源要比發電機更方便一些。
那麼問題就來了,有人問我把電瓶的12v電壓升至220V,電瓶是不是壓力山大,壽命會不會縮短呢?
其實這就要從逆變器原理說起,我們看一下逆變器基本原理圖:
來自電瓶的直流電經過開關管震蕩(脈寬調制)後轉為高頻高壓直流電,然後整流濾波調幅寬後輸出低頻50hz 220v的交流電。可以看到逆變器把電瓶電壓升高了十幾倍,那麼電壓升高十幾倍對電瓶有什麼影響呢?
如果不考慮逆變器後端用電器功率,那麼電壓升高後對電瓶的幾乎沒有影響,逆變器空載時消耗電流非常小、随着負載功率增加電瓶輸出電流也會增加。因此,隻要用電器功率不超過電瓶額定輸出電流,那麼對于電瓶來講就是安全的。而電瓶的安全輸出電流也不是不變的,與電瓶的容量有關系,與電瓶種類有關系。電瓶容量越大那麼安全輸出電流也越大,專用的牽引電瓶内部極闆構造不一樣,支持長時間大電流放電因此牽引電瓶輸出電流更穩定。
以常見的汽車電瓶為例,大多數容量在45-60Ah。這種啟動型鉛酸電瓶并不适合長時間大電流深度放電,隻适合短時間大電流放電、而且需要及時補充電。
因此為逆變器供電時就要考慮負載功率大小,60Ah的電瓶存儲60a×12h=720wh的電量,如果負載功率達到上千瓦那麼半小時左右就會虧電。上千瓦的負載電瓶需要輸出1000w/12v=83A的電流。這個電流短時間用幾分鐘還是沒有問題的,長時間輸出那麼極闆就會收到傷害。因為大電流放電時極闆與電解液交界處所形成的硫酸鉛飽和度過大,造成硫酸鉛品體沉澱後堵寒極闆微孔,也會堵塞隔闆微孔,容易生成結晶,極闆更容易軟化、内阻增加、容量縮減也是電瓶短壽的主要原因。
因此上面所說的60Ah電瓶,安全放電電流不宜超過20A,也就是電瓶容量的1/3左右。這個電流放電不會傷害極闆,電瓶也不會短壽。20A×12V=240w,可以看到逆變器負載功率240w左右時電池輸出電流在20A左右,因此用電器功率控制在240w左右就不會對電瓶造成傷害。
以此類推,隻要把電瓶輸出電流控制在容量的1/3左右就不會影響電瓶壽命。
但是有一點也要注意,就是電瓶放電深度也就是用電器使用的時間,長時間使用會導緻電瓶深度放電、這時候不僅導緻車輛無法啟動而深度放電對電瓶極闆傷害也是極大的,運氣不好的情況下一次深度放電就會導緻電瓶報廢。
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