Топливные зарядники для АКБ. Самодельные и покупные

Бензин и газ все дорожают, а двигатели дешевеют. Для нормальной зарядки АКБ без сетевой энергии приходится долго тарахтеть генератором или ждать погоды с солнечными панелями (или покупать панели с огромным запасом на пасмурную погоду). Всеравно панели приходится резервировать топливными зарядникамаи.

Для относительно малых емкостей батарей (где-то до 1 кАч в 12В эквиваленте, где-то до 10 кВт*ч энергоемкости) нужна мощность максимальная заряда меньше 1 кВт (при этом средняя мощность за цикл заряда раза в 3 и более меньше), а экономных генераторов на 220В на такие мощности мало, и потом еще КПД зарядного преобразователя с 220В на напряжение АКБ. Типовой хилый экономный 4х тактный кипор с инвертором имеет 700 Вт номинальной мощности, при этом для заряда АКБ получится два инвертора последовательно (в генераторе + в заряднике) или инвертор, включеный на трансформаторный зарядник с плохим коэффициентом мощности (выпрямитель однофазный на противоЭДС батареи).

Имхо оптимальная мощность двигателя - раза в 1.5..2 меньше максимальной зарядной мощности, ну или хотя бы меньше этой мощности, т. к. двигатели обычно имеют максимальный кпд на своей номинальной мощности и там же где-то олптимально греются и смазываются. Поэтому приходится искать маломощные (порядка 1 лс) и для экономичности - 4хтактные двс. Они бывают в некоторых хозбыт инструментах. Кроме того 4х тактный двс переделывается на газ и расходы на топливо еще снижаются.

Итого - для максимальной экономии топлива требуется достаточно маломощный топливный генератор с приличным ресурсом для тарахтения хотя бы 1000 ч и всеравно при этом он будет дешевле топлива на это же время. Выход двигателя желательно направлять на гененератор с прямым подключением батареи. Для 12В и 24В это практически типовые автогенераторы, которые имхо при разгоне до 4000 об/мин и более и достаточном возбуждении могут питать и 36 и 48В системы и более без повышающих трансформаторов и умножителей. Генераторы обычно переменного тока, но трехфазные со встроеным выпрямителем и на выходе уже дают мало пульсаций и имхо обезпечивают хороший коэффициент мощности при заряде батарей с противоЭДС даже без дополнительных корректоров коэффициента мощности.

В инете уже описаны самодельные топливные зарядники для свинцовых АКБ - берется подходящий двигатель и ставится на раму с генератором на требуемое напряжение. Обратная связь с генератора на двигатель требуется редко т. к. и в генераторе обычно встроен реле-регулятор, выдающий нужное в большом диапазоне оборотов и при зарядке АКБ зарядная мощность меняется медленно и можно вручную периодически подкручивать топливорасход (мощность) двигателя. В идеале реле-регулятор переделывается в стабилизатор тока вместо стабилизатора напряжения. Но в худшем и простейшем случае нужно выстроить всего два регулятора - ток возбуждения ограничиваемый реостатом (добавочным резистором) и топливоподачу двигателя чтобы выставить требуемый режим зарядки на много часов.

Мехпередача с двигателя на генератор в случае достаточно мощных двигателей с коротким выходом коленвала с опорного подшипника - через шкив и ремень. Для особо мелких двигателей иногда на коленвале висит охлаждение и ручной запуск и вешать на него шкив, который будет тянуться ремнем имхо плохо. Остается вариант или вывешивания двигателя и генератора на одной оси или добавление к длинному валу дополнительной опоры чтобы повесить шкив, но эту опору тоже трудно вывесить на одной оси с подшипником коленвала. После обдумывания с инженером-механиком проблемы он предложил три варианта - переход через кардан, через муфту с крестообразной вставкой (где-то аналог кардана), через резиновую муфту двумя вилками. Мелкие карданы можно брать в автозапчастях - из рулевого привода легковых и более авто, или даже бывают в инструментальных магазинах (но имхо намного хуже - без подшипников).

Сейчас сколхозил первый вариант топливного зарядника для 2х190 Ач свинцовой автобатареи на основе 4х тактного двс на 29 куб см от бензотриммера (около 6200 руб на осенней распродаже) и генератора Г273В1 (около 2800 руб в автозапчастях). Двигатель и генератор выставлены на одной оси на сварной раме из профтрубы 40х20х1.5 на стойках. Муфта сделана из хоккейной шайбы для взрослых 60 мм - со стороны двигателя в ней вырез под привод центробежного сцепления, со стороны шкива генератора - нарезана резьба М8 в двухручейковом шкиве и закручены две стойки и болтов с частичной нарезкой высотой над торцом шкива около 20 мм. В шайбе под это две дырки.
Для облегчения центровки при сборке - в оси генератора просверлена глухая дырка около 8 мм на глубину около 15 мм (реально достаточно около 5 мм) под торец оси двигателя.
Для контроля тока - в автозапчастях куплен амперметр на 30 А за около 230 руб.

Предположительный расход бензина - около 0.3 л в час, зарядка акб с 50% разряда в течении 10 часов будет стоить около 85 руб по бензину и надо искать дешевую замену маслу SAE 30 (пока сказали есть только дорогая синтетика типа 5W30, и вообще на 30 ниче даже полусинтетики нет, а масло 90 мл надо менять каждые 25 часов т. к. примерно через каждые 2 зарядки).

Фотки позже.

 

Добрый день,
интересная тема...
а не проще было бы с точки зрения затрат купить бензогену на 1кВт, выинуть оттуда генератор и вколхозить тот же ген что Вы указали? или я что-то не учел?

 

А какой 1 кВт бензо имеет 4х тактный экономичный и газопригодный двигатель объемом 50 куб см и меньше и без инвертора ?

У меня вот по таблице на united power - 0.9 кВт бензоген имеет двигатель UP154 с 87 куб см объемом и жрет 1.2 л/ч на своем 0.9 кВт. Причем 2.0 кВт система с UP168 имеет такое же потребление.

http://www.unitedpower.de.com/en/node/241

У них 2 лс при 3600 об/мин, и расход страшный 450 г на кВт*ч.

При этом 25 и 35 куб см хонды GX имеют 340 и 360 г на кВт ч причем 25 экономичнее ! http://www.google.com/url?sa=t&rct=...p4HABg&usg=AFQjCNG1iQzvFGMETZKYTomcDBi31_jeFQ

25 хонда отдает 0.8 кВт механики при 7000 об/мин, при кпд генератора 0.7 получится 560 Вт электрики за имхо 270 гр бензина в час. При меньшей мощще - еще меньше.

 

Особо не искал, но вот типа такого
Двигатель Skat УГБ-1100

Тип: 4-х тактный двигатель
Топливо: Бензин АИ-92, АИ-95
Автоном. (при полн. баке и нагр. 75%): 11 ч
Расход топлива: 0,6 л/ч
Емкость бака: 6,5 л
Рабочий объем: 87 см3
Кол-во масла: 0,35 л
Обороты двигателя: 3000 об/мин.

http://www.total-energy.ru/catalog/items/skat-1100-861/

китайские находил пару штук...

 

Имхо там тот же UP154 и расход похож - около 0.45 г на кВтч. У него удобно выведен вал - на него можно вешать шкив. Интересно сколько это будет потреблять при мощности 0.5 и меньше от максимальной. 1 кВт максимальной мощности это для имеющих что-то типа 4х190 Ач и больше.

 

Я только не очень понял. Вы собираетест так сильно крутить мотор? до 7000? он же долго не проживет... может лучше помощнее но на меньших оборотах?

 

Зачем вам такой малопроизводительный генератор вот по данной ссылке весчь имхо намного лучше
http://www.forumhouse.ru/threads/180604/ и смысл тот-же + этот генератор может работать как стартер для любого двс
темы похожи и цель одна, зачем использовать ген 220 в если есть ген на 24 в

 

А можно купить бензогенератор АБ-1/П30 или АБ-1/П28,5, которые продаются на Авито и других сайтах продаж, сам покупал три штуки с разных городов, доставка Автотрейтингом в районе 400-600 руб., цены от 3500 до 8000 руб. и новые и б/у. Мощность 1 квт, переносит перегрузки полуторные довольно легко, напр. постоянного тока регул. 24-36 в, ток ном. 33,3 А, ресурс до 3500 часов, реально больше, легко переводится на 92-й бензин, расход ок. 0,5 л. Если заряжать щелочные аккумуляторы, то вообще то, что надо. С уважением Владимир.

 

Мне нужен оптимально производительный генератор для зарядки моих текущих батарей - 2х190 Ач. Им в принципе надо 10..15А (в среднем) при около 29В это всего 435 Вт максимум. В течении 8..10 часов где-то на цикл зарядки.

По слухам из инета там стоит 2СД-М1, который двухтактный. Ресурс 3000+ ч это если его капиталить каждые 500 ч наверное. Да и хочется чего-то текущего производящегося. Может быть текущая цивилизация начнет разваливаться по двигателям позже текущей даты и за 20 лет с выключения совсоюза производящего 2СД-М1 под 76 бензин что-то получше сделали из двигателей.

 

Номинальный диапазон оборотов мелких 4х тактных с объемом около 20..50 куб см - около 4000..7000 с максимумом около 10000. При этом номинальная мощность отдается на верхнем пределе оборотов.

Ресурс обезпечивается и применением правильного масла - там достаточно жидкое SAE 30 рейтинга SF или лучше. А это вроде только синтетика сейчас по около 500 руб за литр. А в большей мощности 4х тактные китайские льется 15W40 полусинтетика рейтинга от SG по цене около 100 руб за литр.

Да и имхо все дешевые 4х тактные для бытовых генераторов 220В обычно крутятся на около 3000 об/мин для 50 Гц на выходе. Причем держат эти обороты от холостого хода до полной нагрузки. А тута всего в 2 раза повыше, но только при максимальной нагрузке.

 

Заявленный ресурс 2СД-М1 3500 часов, а у двигателя от бензокосилки вряд ли более 500, Вы их разбирали, видели их устройство, особенно 2-х тактных, хол. обороты где-то в районе 1500-2000 об./мин, ниже работа неустойчивая, а макс. мощность при 11000-13000 об./ мин и снять что либо на более низких оборотах думаю неудастся. С уважением Владимир.

 

Фотки первого варианта зарядника, который отдавал зарядный ток около 6А на 2х55Ач батарею. Оброты для устойчивой работы были имхо порядка 5000 и выше.

Проблемы:

1. Нужно оставлять сцепление иначе двигатель очень трудно завести. Импульса рывка стартера мало на раскручивание еще и генератора. Даже с полностью отключеной обмоткой возбуждения.

2. Надо делать более прочную муфту - текущий вариант из шайбы разбило и порвало где-то через 15 минут на больших оборотах.

3. Похоже текущего генератора очень много для этого двигателя по мехпотерям (+вентиляционным) и по потерям на возбуждение. Бак 0.3 л сожрало за 10 минут.

Вчера погонял двигатель без нагрузки на минимально возможных оборотах чтобы только крутился без остановки. За час выжрано где-то полбака - около 0.15 л это очень радует. Но сильно закоптилась свеча - надо таки повышать обороты номинального кручения + возможно подбирать свечу на более греющуюся для самоочистки. Или сразу пробовать на газу с самодельным газосмесителем - оборудование под газопитание постепенно подбирается.

Генератор имхо надо примерно как в ветряки ставится - с малыми мехпотерями и без вентилятора. Но при возбуждении от постоянных магнитов сложнее электросхема - нужен или повышающий преобразователь для питания батарей нужным током или регулировать ток оборотами двигателя. Для запуска в режим генератора какогонить двигателя с постоянными магнитами и отбора максимальной мощности на 24В (28В) батарею надо двигатель номинально питающийся от 50+ В при мощности порядка 250..400 Вт. Где такой дешевый брать - буду искать.

 

Неуж-то Ваш вариант может быть экономичнее связки инверторный гена на 1кВт + зарядник 24В 500Вт?

 

Не уменьшится ли ресурс ДВС на газу? Точнее, он то уменьшится, вопрос на сколько.
Если двигатель дороже топлива, которое он ест за свою жизнь, может газ и не лучший выбор в плане себестоимости вырабатываемого электричества.

 

Надо пробовать. У кого есть практические замеры потребления топлива при примерно стандартной зарядке батарей емкостью около 400Ач в 12В эквиваленте (время зарядки 8..12 ч) ? Ну или хотя бы расход топлива при нагрузке около 400Вт ?
Для случая генератора с инвертором и далее зарядника - получается два преобразования напряжения подряд. Даже если они с кпд 0.8 - это получается 0.64 множитель в сумме (в добавок к потерям в генератора той инверторной станции). При прямой генерации на батареи остаются только потери в генераторе.

Вообще на газу падает мощность максимальная, а ресурс растет бо газ намного чище бензина и меньше смывает масло с цилиндера.

Двигатель стоил в составе косы около 6.5 тыр. На это сейчас могу купить всего 230 л бензина и потарахтеть примерно 250 часов имеющимся генератором с 165 куб см - это где-то 30 зарядок моих 2х190 Ач.
КПД этого процесса - в 230 л бензина около 160 кг весу или около 6440 МДж энергии.
Батареи на 50% разряде отдают около 2.5 кВтч или около 9 МДж за цикл и за 30 циклов - 270 МДж. Итого КПД процесса - 4%. Имхо это есть куда улучшать.
Теоретический предел с ДВС и текущими батареями - около 0.3*0.6=0.18 т. е. хотя бы 18%. Можно поднять еще примерно в 4 раза или платить за топливо в 4 раза меньше.


Где найти подходящий генератор под имеющиеся батареи пока незнаю - может попоробовать упростить имеющийся Г273В1:

1. Снести вентилятор, бо он может быть нужен при токе 45А, а мне надо только до 20А где-то и меньше. Если мощща тепловыделения в обмотках пропорциональна квадрату тока - то может и без вентилятора переживет при 20А и меньше.

2. Попробовать подобрать требуемое возбуждение насыпав в ротор мощных постоянных магнитов или хотя бы убавить часть обмотки возбуждения досыпав магнитов. Хотя перед этим надо вообще померять текущие потери на возбуждение.