Czy zasilacz samochodowy można zasilać tylko z akumulatora samochodowego?

12

To może być głupie pytanie, ale zastanawiałem się, czy zasilacz samochodowy można całkowicie uruchomić na akumulatorze czy alternatorze?

Jak może to pomóc

  1. Zapobieganie utracie mocy w ważnych momentach, takich jak wyprzedzanie i wspinaczka na zboczach.
  2. Zwiększenie efektywności paliwowej, ponieważ paliwo nie zostanie zmarnowane na uruchomienie prądu przemiennego.

Innym powodem, dla którego mogłem wymyślić, są ludzie, którzy mogą chcieć zrobić sobie krótką drzemkę i chcą korzystać z klimatyzacji bez jazdy samochodem.

saurabh64
źródło
4
Czy pytasz, czy można to zrobić w normalnym samochodzie, czy może jest coś takiego jak elektryczna sprężarka do samochodu?
JPhi1618
Rodzaj tego drugiego. Chcę wiedzieć, czy obciążenie sprężarki może zostać zabrane z silnika
saurabh64
Jak poradziłbyś sobie z przepływem / cyrkulacją powietrza?
Hᴇʀʙɪᴇ
Jasne, po prostu znajdź miejsce na dodanie silnika elektrycznego w komorze silnika, ponownie przereguluj paski, aby silnik elektryczny napędzał sprężarkę, i uruchom go, gdy sprzęgło sprężarki się uruchomi. Uzupełnij również układ elektryczny na tyle, aby móc uruchomić wspomniany silnik. Bułka z masłem.
hobbs
Wiem, że w moim samochodzie znajduje się przełącznik „pełnej przepustnicy”, który wyłącza sprężarkę układu klimatyzacji, kiedy ją podłogę, możliwe, że inne samochody też to mają.
TMN

Odpowiedzi:

18

Nie mogę podać liczb ani obliczeń bez odrobiny pracy, ale mogę powiedzieć, że energia nigdy nie jest wolna. Samochody mają sprężarkę klimatyzacji napędzaną mechanicznie przez silnik, ponieważ jest to najłatwiejszy sposób na wykonanie pracy w typowym samochodzie użytkowym.

Sprężarka A / C faktycznie potrzebuje ogromnej ilości energii do działania. W rzeczywistości centralna klimatyzacja w domu zużywa więcej prądu niż cokolwiek innego (w gorącym klimacie). Jeśli chcesz zasilać prądem A / C, ta energia musi skądś pochodzić.

Jeśli chcesz wygenerować wystarczającą moc do napędzania sprężarki elektrycznej, wymagany alternator zużyje jeszcze więcej mocy silnika niż sprężarka mechaniczna z powodu nieefektywności i strat. Jeśli chcesz korzystać z energii baterii, potrzebujesz bardzo dużych baterii i mocniejszego systemu ładowania.

Układ elektryczny pozwoliłby na zasilanie wyłącznie akumulatorami w ważnych czasach , ale zarządzanie silnikiem może równie łatwo wyłączyć mechaniczną sprężarkę klimatyzacji również w tym czasie. Zwykle ludzie nie stopią się, jeśli będą musieli obejść się bez nich przez 20 sekund, by minąć kogoś na autostradzie.

JPhi1618
źródło
1
Obecnie pobierasz energię kinetyczną z silnika i przenosisz ją do energii kinetycznej ze sprężarki. Aby uruchomić go z silnika elektrycznego, należy wykonać kinetykę przy silniku, elektrycznie przy alternatorze, a następnie z powrotem do kinetyki przy silniku sprężarki. Każda konwersja ma straty. Oznacza to, że alternator musiałby ciężej pracować, aby zrekompensować te straty i pobierać więcej mocy z silnika.
rpmerf
Co ciekawe, moje rachunki za prąd są zwykle znacznie wyższe w zimie (kiedy uruchamiam grzejniki elektryczne) niż w lecie (kiedy uruchamiam klimatyzację).
Mason Wheeler
1
@MasonWheeler, ok, tak, ciepło elektryczne jest największym użytkownikiem mocy, ale moim zdaniem mam to w sobie z systemem HVAC. Ciepło elektryczne samo w sobie może zużywać 100A - więcej niż wszystko inne razem.
JPhi1618,
1
Brakuje jednego bardzo ważnego czynnika, wszystko, co jest bezpośrednio napędzane z silnika, musi mieć konstrukcję przekładni, aby uzyskać wystarczającą moc przy niskich obrotach silnika, dlatego przy normalnych lub wysokich obrotach sprężarka otrzymuje więcej mocy, niż jest to potrzebne. Dlatego sprężarka elektryczna może dawać lepsze MPG. Podobnie z pompą hamulcową itp.
Ian Ringrose,
@IanRingrose Dobry punkt!
saurabh64
13

Cóż, Teslas (i prawdopodobnie inne samochody w pełni elektryczne) mają klimatyzację, więc nie jest to niemożliwe, ale klimatyzacja wymaga sporej mocy.

Z drugiej strony Teslas magazynuje dużo energii. A / C to coś w rodzaju 2,4 kW, co stanowi około 8 000 BTU / h lub około 3 KM. Tak więc użycie silnika elektrycznego w konwencjonalnym samochodzie może dać ci na chwilę więcej HP, ale alternator musi ostatecznie uzupełnić deficyt, a nieco więcej ze względu na swoją nieefektywność.

Łatwiejszym rozwiązaniem byłoby upuszczenie sprzęgła klimatyzacji, gdy trompujesz pedał gazu. To może pozwolić ci użyć mniejszego silnika dla tej samej wydajności (szczególnie pozytywnej) z prostą zmianą oprogramowania. Prawdopodobnie samochody już to robią. Po wykonaniu tej czynności klimatyzacja będzie działać nieco dłużej, aby utrzymać niską temperaturę powietrza w kabinie. Bez darmowego lunchu.

Zawsze można to zrobić z klimatyzatorem okiennym i ogromnym falownikiem, ale założę się, że wydajność byłaby dość zła. Aerodynamika w poniższym przykładzie jest również nieco wątpliwa. W pickupie może to mieć sens = - położyć go na łóżku - ponieważ tanie chińskie okno z klimatyzacją jest prawie darmowe.

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Spehro Pefhany
źródło
Jeśli moja pamięć działa poprawnie .. potrzeba około 8 KM mocy, aby prowadzić sprężarkę klimatyzacji samochodowej w Phoenix w upalny dzień w samochodzie w pełnym rozmiarze.
zipzit
Wiem, że ECU na początku lat 80. / 90. Dodge 2.2 / 2.5 / 3.0 rozłączy sprzęgło AC na WOT. Nowsze pojazdy prawdopodobnie wykorzystują ładunek.
rpmerf
9

Krótka odpowiedź na twoje pytanie brzmi: nie. Jak zauważył @ JPhi1618, sprężarka jest napędzana mechanicznie. Bez kompresora nie masz chłodzenia. Prąd przemienny działa poprzez zmianę stanu i ciśnienia cieczy, a sprężanie cieczy jest dużą częścią tego cyklu. Jeśli przykręcisz elektryczną sprężarkę do samochodu, będziesz musiał znaleźć sposób na przełączenie między sprężarką mechaniczną i elektryczną, a nikt tego nie zrobi. Będziesz musiał sam go zaprojektować i obrabiać.

Szczerze mówiąc, spędzisz o wiele mniej czasu i pieniędzy, po prostu parkując w cieniu i pozwalając, aby klimatyzator uruchomił się, podczas gdy samochód na biegu jałowym zdrzemnie się. (Skąd mam to wiedzieć, lol) Nie jest to idealne rozwiązanie, ale o wiele tańsze i łatwiejsze niż próbowanie sprężania chłodziwa AC elektrycznie.

Mam nadzieję, że to pomaga!

cdunn
źródło
Zastanawiam się, jak działa AC w ​​samochodach Tesli, ponieważ są to samochody całkowicie elektryczne.
saurabh64
1
Ponieważ są do tego zaprojektowane, założę się, że mają do tego specjalnie zaprojektowaną sprężarkę elektryczną. Nie jest to trudne do zrobienia, w każdej domowej jednostce klimatyzacyjnej jest jedna. Po prostu łatwiej, gdy jest do tego przeznaczony. I mają tylko elektryczną sprężarkę, a nie obie. Nie tak, jak samochód elektryczny ma pasek na akcesoria ...
cdunn
2
@ saurabh64 Tesla, samochody elektryczne i wiele hybryd, sprężarki napędzane elektrycznie o wysokim napięciu.
Fred Wilson
1
Część wysokiego napięcia ma wiele sensu. Kompresor 12 V byłby niepotrzebnie duży
cdunn
8

Tak, jest to możliwe. Kilka firm (VAG, BMW) przeszło na jednostki prądu przemiennego napędzane silnikami elektrycznymi. W przypadku BMW jest to część strategii Efficient Dynamics , w której włącza / wyłącza sprężarkę w zależności od obciążenia silnika, aby zoptymalizować zużycie paliwa.

Gdy pogoda nie jest zbyt gorąca, możesz uruchamiać sprężarkę z przerwami, tak aby pasażerowie nic nie zauważyli, więc uruchamiają sprężarkę, gdy zwalniasz, i wyłączają ją podczas przyspieszania. Inne firmy stosują podobne strategie, BMW jest po prostu pierwszym, w którym znalazłem wyjaśnienie, dlaczego przestawiły się na prąd zmienny.

Elektryczny prąd przemienny ma jeszcze jedną zaletę. W mniejszych silnikach można poczuć, kiedy włącza się sprężarka napędzana silnikiem. Ten czkawka w układzie napędowym może być denerwująca. Elektryczny prąd przemienny jest niezauważalny.

Praca sprężarki przy wyłączonym silniku to inna sprawa. Sprężarka pobiera kilka kW. Przy 5 kW rozładowałbyś (naprawdę duży) akumulator 100 Ah w 12 minut.

Nie wiem, jak realne jest zmodernizowanie istniejącego systemu prądu przemiennego na elektryczny.

Hobbes
źródło
Ładne wyjaśnienie. +1
DucatiKiller 23.04.16
Również sprężarka z napędem bezpośrednim musi być nastawiona na niskie obroty silnika, dlatego też odbiera moc przy wysokich obrotach. Kompres napędzany silnikiem elektrycznym pobiera tylko tyle mocy, ile potrzebuje.
Ian Ringrose,
Również hybrydy Toyoty mają prąd zmienny i podejrzewam, że działa na wysokonapięciowym akumulatorze 1-2 kWh, a nie na układzie niskonapięciowym 12V. Przy 5 kW wystarczyłoby 12–24 minut, gdyby wykorzystano pełną pojemność akumulatora, ale w rzeczywistości wykorzystano tylko około połowę pojemności akumulatora (w celu poprawy żywotności), co oznacza 6–12 minut. Ten czas działania jest dłuższy niż typowy czas zatrzymany na światłach, więc wystarczy. Ponadto, jeśli akumulator się wyczerpie, silnik spalinowy wewnętrznego spalania zacznie go ładować.
juhist
2

Nie ma BEZPŁATNEGO lunchu, będziesz potrzebował wielu baterii i znacznie lepszego alternatora.

Można w rzeczywistości podłączyć klimatyzator montowany na oknie, jak sugeruje @Spehro Pefhany.

LUB

Chłodzenie TEC Thermo Electric

Istnieją elementy Peltiera, które również generują efekt sprężarki bez chłodzenia. Zasadniczo są one płytką ceramiczną naładowaną dodatnio i jedną ujemnie naładowaną. Powoduje to przepływ ciepła, w którym jedna strona jest niesamowicie gorąca, a przeciwnie druga strona jest zimna.

Abyś mógł zamontować je w drzwiach lub za tylnym siedzeniem.

Tak czy inaczej musisz przenieść ciepło powstałe na zewnątrz kabiny. Jeśli nie masz nic przeciwko piekłu w bagażniku, za tylnym siedzeniem. Możesz przymocować zimną stronę do tylnego siedzenia i umieścić gigantyczny zestaw płetw radiatora w bagażniku, z wentylatorem 12 V, aby utrzymać chłód.

Jeśli masz skłonność mechaniczną, możesz również użyć chłodzenia wodnego. Zamontować drugi grzejnik pod maską oraz pompę 12 V i wentylator. Wtedy ciepło wyczerpałoby się w ten sposób. Jeśli nie masz wystarczającego chłodzenia, złamiesz element Peltiera.

http://www.heatsink-guide.com/peltier.htm

Oto przykład: http://www.amazon.com/TEC1-12706-Thermoelectric-Peltier-Cooler-Volt/dp/B002UQQ3Q2

Większe istnieją. Jeśli jednak kupiłeś kilka, powiedz 20, możesz mieć konfigurację, w której możesz kontrolować, jak fajnie się robi, wyłączając niektóre. Nie mam pojęcia, ile byś potrzebował, ale podaj, że są 1,5 cala, wiele by było potrzebnych.

Będziesz musiał przymocować gorącą stronę do dużej miedzianej płyty, aluminium może również działać i ochłodzić tylną stronę. Wadą aluminium jest to, że nie może on magazynować ciepła, a po użyciu ich do chłodzenia procesora na komputerze doszedłem do wniosku, że miedź jest lepsza. Po zimnej stronie działałoby miedź lub aluminium, ale upewnij się, że 2 strony się nie dotykają. Peltiery mają w wielu przypadkach mniej niż 4 mm, więc będziesz potrzebować czegoś cienkiego, aby je rozdzielić, w zależności od całkowitego rozmiaru urządzenia. Również pasta termiczna zwiększy przewodność i przenoszenie ciepła / zimna.

Będziesz wtedy potrzebować dużej gamy żeber radiatora i kilku wentylatorów 12 V do chłodzenia tylnej strony. Albo to, albo pętla chłodząca wodę.

Dobrą wiadomością jest to, że wszystko to można zrobić za pomocą 12v-15v. Zła wiadomość jest taka, że ​​nawet 1 element Peltiera wymaga 7 amperów przy 12 V. Wentylatory i pompa (jeśli pójdziesz tą drogą) zużyją bardzo niewiele w porównaniu z tym. Możesz kupić tanie wentylatory komputerowe 12v 120mm, które zużywają bardzo mało energii. Nawet 10 z nich to prawdopodobnie 90A z pompami i wentylatorami. Twoja bateria szybko umrze.

W elektryczności im mniejszy wskaźnik, tym grubszy jest drut.

Będziesz potrzebował bardzo grubego drutu, aby poradzić sobie z tak wieloma wzmacniaczami, może 1 awg (miernik). Dla uproszczenia można podłączyć do 20 A za pomocą drutu o grubości 12, a więc 3 z wymienionych peltier. Następnie będziesz musiał połączyć te wiązki przewodów z jeszcze grubszymi drutami i tak dalej. Wreszcie akumulator samochodowy, miejmy nadzieję, drugi akumulator samochodowy. W rzeczywistości będziesz potrzebować wielu akumulatorów samochodowych, aby utrzymać ten układ zasilany przez dowolny czas.

cybernard
źródło
1
Elementy Peltiera są naprawdę nieefektywne. Lodówka Peltiera zużywa 50 W do chłodzenia dobrze izolowanej objętości wynoszącej zaledwie kilka litrów. Moja domowa lodówka (w zasadzie zasilacz prądu przemiennego) zużywa 250 W do chłodzenia kilkuset litrów. Ekstrapolacja: samochód potrzebuje 5 kW klimatyzacji, aby go ochłodzić, Peltier jest 1/100 tak samo wydajny jak prąd przemienny, potrzebujesz setek KW elementów Peltiera, aby utrzymać samochód w chłodzie.
Hobbes,
@Hobbes Zgadzam się z tobą w sprawie nieefektywności, ale osoba ta nie powiedziała, że ​​musi być wydajna.
cybernard
tak, zrobił: „unikaj marnowania paliwa”. Czy próbowałeś kiedyś uruchomić generator o mocy 500 kW? To nie jest tak oszczędne.
Hobbes,
1

Widziałem pojazdy z wieloma alternatorami, takie jak zawody BASS. Mogę podłączyć 2 alternatory do mojego samochodu, ale widziałem od 10 do 15 alternatorów podłączonych do samochodów wyścigowych z subwooferem. Musi być wystarczająca moc, aby poprowadzić małą jednostkę 5kbtu rv ac przez szyberdach (z niestandardową malowaną miarką dachową z włókna szklanego, aby pokryć całą jednostkę kursu, umożliwiając odpowiedni przepływ powietrza).

2 105 alternatorów, duży inwerter wysokoprądowy, niestandardowa konfiguracja kondensatorów na udary?

Byłoby dobrze dla samochodów z turbodoładowaniem, które muszą mieć duży intercooler z przodu. Poświęciłbym 50 do 75 funtów bez problemu dla lodowatego ac w Phoenix.

Scott
źródło
0

Kluczem tutaj jest to, skąd pochodzi energia ... Jeśli używasz akumulatora pojazdu, wówczas ładunek pochodzi z alternatora, a zatem silnik - przy tym alternator może zająć około 10 KM lub więcej, jeśli wytwarza pełne ładowanie.

Możliwość drugiego akumulatora z układem dzielonego ładowania nadal wymaga energii pochodzącej z alternatora i silnika.

Drugi alternator do ładowania drugiego akumulatora nadal pobiera moc z silnika, a teraz silnik ma większą obrotową masę do prowadzenia.

Tak więc, aby usunąć obciążenie prądu przemiennego z silnika, bezpośrednio lub pośrednio, potrzebujesz osobnego źródła zasilania - możesz rozważyć zestaw akumulatorów, które ładujesz w domu i dać wystarczającą moc na podróż, ale waga nie poprawi się zużycie paliwa i musisz mieć dostępną przestrzeń.

Solar Mike
źródło