Можно ли использовать бесперебойник как инвертор

При выезде на природу, где не предусмотрены привычные для нас 220 В, задумываешься о приобретении инвертора. Останавливает стоимость. Но когда умеешь работать паяльником и в состоянии разобраться, где в приборе или устройстве плюс, а где минус, можно решить несложную задачу: сделать инвертор из бесперебойника своими руками. Если ИБП, подключенный к сети 220 В, обеспечивает устройства питанием 12 В, то нельзя ли добиться обратного эффекта: получать 220 В из 12 В? При соответствующей доработке конструкции нет ничего невозможного.

Предлагаемый вариант рассчитан на использование автомобильного аккумулятора в качестве основного источника питания. Не обладая минимальными знаниями по электротехнике, браться за изготовление инвертора нежелательно.

В чем заключаются изменения, позволяющие получить инвертор из бесперебойника, как правило, с отслужившими аккумуляторами?

Рассмотрим процесс реконструкции в общем плане, обращая внимание на критичные для будущей эксплуатации инвертора моменты, так как ИБП разных фирм и моделей имеют конструктивные различия.

Моделирование инвертора из ИБП

В процессе преобразования придется разобрать ИБП, извлечь лишнее, доработать конструкцию, проверить и собрать. Нужен стандартный набор инструментов монтажника: паяльник, отвертки, кусачки, тестер. Пригодятся и запчасти, которые отсутствуют в разбираемом блоке: провод сечением от 4 кв. мм, разъемы, пара привычных крокодильчиков или провод с вилкой автомобильного прикуривателя, накладная розетка, кулер, защитная сетка, крепеж, изолента. Возможно, заранее стоит приготовить дрель для работы с корпусом.

Аккуратно разбираем корпус, вынимаем аккумулятор. Если изготовителем предусмотрена разборка корпуса на отдельные панели, стоит ее произвести: удобнее будет работать. Проще начать с монтажа входа, то есть подачи 12 В. Непосредственно на плате определить плюс и минус, потом подпаять или посадить на соответствующие разъемы красный к плюсу, черный к минусу то, что будет идти к прикуривателю или напрямую к клеммам аккумулятора.

Теперь занимаемся выходом. Провода, которые вели к трехштырьковому разъему подачи на ИБП 220 В, отпаиваем или отсоединяем. На их место монтируем провода нужной длины (для выносной розетки – сантиметров 70, если розетка планируется непосредственно на корпусе – 20-30 см). Подводим провода к розетке.

Черновая модель готова. Эксплуатировать ее нельзя, но проверить можно. Не собирая корпус (с ним предстоит поработать), подключаемся к аккумулятору и замеряем напряжение в розетке. Должно получиться порядка 160-180 вольт.

Если система молчит, возможно, в старом ИБП плата преобразователя нерабочая.

Окончательная сборка

Осталось заключить работающую схему в прибор, попутно изменяя и дополняя конструкцию.

Прежде всего демонтируем лишние разъемы, кнопки с соответствующими проводами, сигнальный динамик. Освобождается пространство под установку одного или двух кулеров. Их установка защитит устройство от перегрева. Логично соорудить сквозную вентиляцию. Для поступления воздуха в корпус придется высверлить отверстия или вырезать окошки. Вырезанные отверстия следует прикрыть защитной сеткой во избежание попадания пыли и грязи. Подсоединяются кулеры к 12-вольтовой ветке.

Все соединения проверяются, провода укладываются внутри корпуса, при необходимости крепятся. Нужно убедиться, что вентиляторы плотно заняли свои места. Иногда после изъятия оригинальных аккумуляторов трансформатор оказывается слабо зафиксированным, поэтому нужно дополнительно укрепить его, например, удерживающей пластиной (не металлической).

Предусмотреть крепление розетки на корпусе или просверлить дополнительное отверстие для вывода проводов.

Неплохо установить отдельный выключатель: скорее, для защиты автомобильного аккумулятора от полного разряда, в случае если забудете отключиться. Также можно разработать электронную схему, срабатывающую при заданном уровне заряда.

Преимущества самодельного инвертора

В качестве образца рассматривались источники бесперебойного питания относительно простой, бюджетной конструкции, когда, исходя из соображений стоимости, вместо замены отслуживших аккумуляторов покупается новый блок питания. В этом случае действительно получается почти бесплатный инвертор с неплохими техническими характеристиками.

Если исходный бесперебойник отдавал подключаемой технике 500 Вт, то теоретически он столько же отдаст и в виде инвертора. Практически эта величина меньше. Но, например, общую нагрузку в 350-400 Вт он спокойно потянет. Ограничение – время, на которое хватит зарядки аккумулятора. С учетом нынешней тенденции к уменьшению энергоемкости используемых приборов, при отсутствии электричества и без света не останешься, и мобильные устройства подзарядишь.

Имеется возможность воспользоваться электроинструментом. Это удобно, когда в дачном доме электричества еще нет, а проводку делать надо. Вручную можно, но это намного сложнее.

На весе получившегося устройства останавливаться не имеет смысла: автомобилю 3-5 кг не помеха.

Но при частом пользовании инвертором нужно помнить о подзарядке аккумулятора или иметь запасной.

Итак, имеет смысл достать из кладовки или гаража списанный из-за неисправности источник бесперебойного питания, немного модифицировать его и получить исправный преобразователь постоянного тока с напряжением 12 В в переменный ток напряжением 220 В.

Этим постом я начинаю рассказ о серии модернизаций, которым подверглась моя «Волга» в последнее время. Сегодня речь пойдёт о том, как получить относительно мощный источник электричества 220В в машине, при том, фактически, с нулевыми вложениями.

Ситуации, когда требуется иметь в автомобиле напряжение городской электрической сети, возникают довольно часто. Мне, например, по работе надо эпизодически возить живую рыбу на большие расстояния, и нужно куда-то подключать кислородные компрессоры. Плюс, давно была идея организовать полноценное штурманское место для дальних перегонов, а это требует подключения ноутбука. Потом, в перспективе, планы собрать холодильную установку для перевозки рыбы в жару, донором для которой станет старый холодильник, питающейся от сети 220В. Ну и по мелочи – часто даже не ожидаешь, когда и для чего нужно квартирное электричество в машине, так что лучше, пусть оно будет всегда.

Конечно, сегодня можно купить различного рода инверторы, что называется, на любой вкус и кошелёк, но те приборы, с которыми приходилось сталкиваться мне, отличались двумя существенными недостатками. Прежде всего, это малая максимальная мощность. Скажем, самые распространённые инверторы, включаемые в прикуривать и не требующие специальной установки на автомобиль, имеют максимальную нагрузку порядка 150Вт. Чуть более продвинутые модули, требующие уже штатной установки, всё равно редко когда дотягиваются до отметки в 300Вт, да и стоят дороже. Второй важный недостаток, это качество электрической синусоиды, которую производит инвертор. Понятно, что при преобразовании из постоянного тока в переменный, синусоида модулируется искусственно, но вот качество этой модуляции у разных приборов разное. В том же инверторе, подключаемом в прикуриватель (который был у меня до настоящего времени), характер синусоиды далёк от оптимального, в результате, при подключении ноутбука, его адаптер очень сильно грелся, что, в теории, могло привести к поломке дорогого блока. Возможно, конечно, что инверторы высшей ценовой категории и лишены озвученных недостатков, но у них есть другой, не менее весомый, минус – цена. Лично я не готов отдавать стоимость комплекта зимней резины за инвертор.

Выход был найден в использовании платы от старого источника бесперебойного питания (далее сокращённо ИБП). Вообще, я уже писал о том, как успешно использовал автомобильный аккумулятор для ИБП в домашних условиях ( https://pivo-msu.livejournal.com/103428.html ), и вот теперь возникал обратная идея – использовать ИБП в автомобиле. К счастью, у меня как раз был сломанный ИБП – он не видел подключение к сети (т.е., не заряжал аккумулятор и не пропускал сетевой ток на потребители), но он прекрасно преобразовывал 12В постоянного тока в 220В переменного, при этом, имел пиковую мощность в 800Вт. То, что нужно!

Правда, если решите пойти по моим стопам и сделать автомобильный инвертор из ИБП, то не забудьте учесть один момент – многие современные бесперебойники имеют таймер отключения, который жёстко «вшит» в плату. Такие приборы, через определённое время работы (скажем, через 15 минут) отключаются, вне зависимости от уровня заряда АКБ. Для использования в качестве автомобильного инвертора они не подходят. Но мне повезло, у меня был ИБП не первой свежести, и когда его производили, то, вероятно, таймер отключения ещё не обрёл популярность (модель точно не помню, но фирма CyberPower).

И так, для начала следует выбросить корпус устройства – он не понадобится, ибо планируется ставить именно стационарную розетку, вмонтированную в салоне автомобиля. Прейдя в машину, надо решить две основные проблемы – откуда взять питание и где разместить инвертор. Расскажу о решении данных вопросов на примере моей «Волги».

Для начала я стал решать вопрос с питанием, даже на тематическом форуме спрашивал, но мнения там разделились – одни настаивали на подключении такой нагрузки непосредственно к АКБ, другие же допускали подключение к подрулевой колодке. Понятно, что к АКБ подключать надёжнее, но очень уж не хотелось сверлить дырку в моторный отсек. При этом, провод, фактически, напрямую от АКБ, подходит к замку зажигания, и это удобно, но минус заключается в том, что данный провод имеет недостаточный диаметр для обеспечения такой мощности. К тому же, я планировал повестить на эту же линию и обогрев сидений.

Но, в итоге, прикинул все варианты, и всё же решил подключаться к замку зажигания, только снабдив соединение предохранителем не на 70А, как положено по нагрузке, а на 40А, т.е., на ту нагрузку, на которую рассчитана бортовая сеть «Волги». Это решение немного снизит максимально допустимую мощность инвертора, но у меня и нет задачи использовать его на 100% (нагрузка, по крайней мере, по планам, не должна превышать 400Вт, и то это редко будет). В любом случаи, пожаром в машине я не рискую – на 40А боратовая сеть рассчитана, а большую нагрузку не пропустит предохранитель.

Подключение через предохранитель под рулевой колодкой (на фото, во время тестов, использовался предохранитель 20А).

Теперь, когда стало понятно, к чему подключать инвертор, осталось решить второй вопрос – куда его ставить. Плата там довольно внушительная, стоять она должна недалеко от управляющей панели (ибо заморачиваться с удлинением двух десятков мелких проводков мне не хотелось). При этом, разместить розетку надо было со стороны сиденья пассажира-штурмана.

Тут я вспомнил, что на «Волгах» с мотором ЗМЗ-406, справа от ноги пассажира, за дверью, под «пузатой» пластиковой накладкой, стоит ЭБУ. Но у меня машина с двигателем «Крайслер», и её «мозг» стоит под капотом, а вот та самая «пузатая» накладка всё равно присутствует. Логично было бы подумать, что под ней пусто, а места там вполне достаточно для расположения всего блока инвертора. Короче, открутил я эту накладку, а там и правда пустота – повезло!

Теперь прикинул, как будут расположены узлы инвертора (а их, собственно, три – розетка, плата управления и плата преобразования), наметил это расположение, и начал выплавлять отверстия раскалённым на горелке ножом.

Пластиковая накладка с установленными на неё розеткой и блоком управления.

Правда, погода оставляла желать лучшего, лил проливной дождь, так что пришлось натянуть армейскую ОЗК между дверью и крышей, и уже под таким укрытием включать горелку.

Вот такое импровизированное укрытие от дождя

После того, как розетка и управляющая плата заняли свои места, осталось установить саму плату инвертора с обратной стороны пластиковой панели. Но это уже не представляет особой сложности.

Инвертор в сборе на обратной стороне панели.

Теперь осталось подключить к питанию и поставить пластиковую крышку на место. Плюс использовал тот самый, о котором говорил выше, а минус взял от корпуса с ближайшего надёжного соединения. Собрал всё, проверил – работает!

Вид на розетку 220В на месте пассажира-штурмана

При этом, система, естественно, включена не постоянно (дабы не давать нагрузку на бортовую сеть, когда этого не надо). Я сохранил штатную систему управления ИБП, со всей индикацией – она не только информирует о состоянии инвертора, но и позволяет включать и выключать его по необходимости.

С близкого расстояния видна плата управления и розетка.

Но всякий случай, звуковой сигнал о работе инвертора я отключать не стал – негромкий писк раз в минуту или две (точно не помню) меня не особо напрягает, зато шансы случайно оставить прибор включённым и посадить аккумулятор резко снижется.

Ну, собственно, на сим всё – теперь у меня в машине всегда есть мощный и качественный источник переменного тока 220В. В следящем посте поговорим про то, как модернизировать и улучшить блок климат-контроля на «Волге».