Как подключить технику на 220 В к бортовой сети автомобиля

В прошлом году на американский штат Техас обрушилась снежная буря, которая нарушила работу энергосетей. Оставшиеся без электричества жители вынуждены были ставить палатки прямо в домах, чтобы согреться, а в местных супермаркетах закончились запасы дров и угля. Выход из положения нашли владельцы гибридных пикапов Ford F-150 с энергосистемой Pro Power Onboard. Они подключили к своим автомобилям холодильники, обогреватели, мелкую бытовую технику и даже телевизоры. Причем относительно бюджетно: за 12 часов непрерывной работы мотора F-150 сжигал лишь около 15 литров бензина.

Фордовская система Pro Power Onboard представляет собой станцию для зарядки электрических приборов от бортовой электросети автомобиля и обеспечивает мощность от 2 до 7,2 киловатт. Это рекорд, потому что бортовые инверторы, которые есть на некоторых автомобилях — как правило, внедорожниках — могут обеспечить гораздо меньшую отдачу, но запитать от них ноутбук или зарядить смартфон можно вполне успешно. Производители обычно устанавливают инвертор в багажнике и выводят розетку на обшивку. А если такой опции в вашем автомобиле нет, для питания внешних электрических приборов понадобится отдельный преобразователь напряжения.

Что такое инвертор

В электротехнике инвертором (inverto на латыни — «переворачивать») называют устройство для преобразования постоянного тока в переменный нужной величины. С технической точки зрения это несложный прибор, однако при этом нужно понимать, что энергию для питания электрических приборов инвертор будет забирать у автомобильного аккумулятора и генератора. Если питать нужно мощный девайс вроде электрического чайника, то без заведенного двигателя не обойтись, иначе есть шанс довольно быстро разрядить аккумулятор. Инвертор преобразует постоянный ток бортовой сети автомобиля напряжением 12 вольт в переменный напряжением 220 вольт и снабжен традиционной розеткой для подключения обычной вилки.

Какие бывают инверторы

Преобразователи отличаются мощностью и, как следствие, формой корпуса.

Маломощные инверторы могут быть сделаны в виде адаптера, вставляемого непосредственно в гнездо прикуривателя, или в виде цилиндра размером с банку газировки — чтобы ее можно было поставить в подстаканник и подключить кабелем к прикуривателю. Это удобно, но из-за компактного корпуса и отсутствия системы охлаждения мощность таких инверторов существенно ограничена и обычно не превышает 70-100 ватт для первого варианта и 100-150 ватт — для второго.
Более мощные инверторы выпускаются в прямоугольных алюминиевых корпусах с радиаторами снаружи и вентиляторами внутри. Модели мощностью до 200 ватт обычно комплектуются кабелем для подключения к прикуривателю, а более мощные снабжаются «крокодилами» для подключения к клеммам аккумулятора под капотом. Это связано с тем, что предохранитель в цепи прикуривателя на большинстве автомобилей обычно не превышает 15 ампер, а с таким током инвертор не сможет обеспечить более 200 ватт.

Мощность имеет значение

От компактных устройств мощностью менее 100 ватт можно запитать, скажем, зарядное устройство для ноутбука или планшета, электробритву и тому подобные небольшие приборы. Преобразователь мощностью 100-200 ватт немного расширит ассортимент «совместимых» девайсов, но не то чтобы принципиально. Например, 220-вольтовый электроинструмент наподобие «болгарки» работать от прикуривателя не сможет — для этого потребуется как минимум 400 ватт мощности, для дрели — более 300. А вот простейшей эксцентриковой полировальной машинке питания должно хватить.

Инверторы на 400-500 ватт и выше значительно расширят возможности. С их помощью уже можно питать относительно мощный электроинструмент — главное не забывать запускать двигатель автомобиля во избежание быстрой посадки аккумулятора. И еще один важный момент — у многих мощных электроприборов кратковременный пусковой ток превышает рабочий ток в полтора-два раза, так что преобразователь должен быть на это рассчитан.

Где предел?

Инверторы мощностью более киловатта позволяют подключать еще более мощные гаджеты, но в этом случае возможности ограничены генератором автомобиля. Киловаттный преобразователь при полной нагрузке потребует от бортовой сети автомобиля порядка 70-80 ампер. Столь высокий ток невозможно безопасно и долговременно передавать через точечный контакт через клеммы, а многие генераторы при такой нагрузке будут работать буквально на пределе. Это касается не только генераторов с максимальным током отдачи в 90 ампер, но и более мощных. С годами у запрессованных в мост выпрямительных диодов ухудшается теплопередача и повышается сопротивление в точке контакта, что потенциально грозит выходом генератора из строя.

Мощность потребителя, подключаемого к любому инвертору, необходимо выбирать как минимум на 25% меньше, чем предельное значение в ваттах, написанное на корпусе преобразователя. Таким образом, питать от киловаттного инвертора, подключенного к аккумулятору легкового автомобиля, можно в лучшем случае приборы мощностью не более 600-700 ватт — с учетом пускового тока.

Важная характеристика любого инвертора — наличие защиты от перегрузок на выходе. Подключение нагрузки с пусковым током выше номинального рабочего может вывести из строя и сам преобразователь, и как минимум предохранитель в бортовой цепи. Бюджетные инверторы для защиты от подключения слишком мощной нагрузки оснащаются простейшим предохранителем в штекере прикуривателя. Защита должна быть более основательной — к примеру, чтобы при перегрузке преобразователь выключался и затем автоматически включался заново. И не забывайте об элементарной безопасности — 220 вольт в инверторе так же опасны, как и в домашней розетке.

Кстати, вы знаете, почему в российских электросетях напряжение 220 В, а в Штатах и многих других странах — 110? Читайте об этом в нашей статье.