Miért nő meg az áramerősség alacsony rendszerfeszültségen?

Röviden

Azonos teljesítményhez alacsonyabb feszültségen nagyobb áram szükséges.

Az összefüggés:

áram = teljesítmény ÷ feszültség

Ezért egy nagy inverter 12 V-os oldalon rendkívül nagy áramot vehet fel, míg 48 V-on ugyanazt a teljesítményt negyed akkora árammal biztosíthatja.

Egyszerű számítás

Egy 1 200 W-os terhelés ideális, veszteségmentes esetben:

• 12 V-on: 100 A;
• 24 V-on: 50 A;
• 48 V-on: 25 A.

Egy 4 800 W-os terhelés:

• 12 V-on: 400 A;
• 24 V-on: 200 A;
• 48 V-on: 100 A.

A valós akkumulátoráram az inverter vesztesége miatt ennél nagyobb lehet, és a feszültség sem állandó.

Miért probléma a nagy áram?

Vastagabb kábel kell

A kábel terhelhetőségét, hosszát, feszültségesését és telepítési módját figyelembe kell venni. Több száz ampernél a vezeték, saru, busbar és megszakító komoly méretű lehet.

Nagyobb a feszültségesés

A feszültségesés:

U-esés = I × R

Ha az áram négyszeres, azonos ellenállás mellett a feszültségesés is négyszeres.

Erősebb a melegedés

A vezeték hővesztesége az áram négyzetével arányos:

P-veszteség = I² × R

Ezért az áram megduplázása azonos ellenállás mellett négyszeres hőveszteséget okozhat.

Nehezebb a kapcsolás és biztosítás

Nagy DC áramot megszakítani és biztonságosan csatlakoztatni nehéz. A kapcsolónak, biztosítéknak, sarunak és busbarnak valóban alkalmasnak kell lennie a terhelésre.

Nagyobb terhelés a BMS-en

A BMS, cellakapcsolatok és sínrendszer ugyanazt a nagy áramot viseli. Hiába megfelelő az akkumulátor energiatartalma, ha a terhelhetősége nem elég.

Példa a kábelveszteségre

Tegyük fel, hogy a teljes oda-vissza kábel ellenállása 0,002 ohm.

50 A esetén

50² × 0,002 = 5 W veszteség.

200 A esetén

200² × 0,002 = 80 W veszteség.

Az áram négyszeres, a melegedés tizenhatszoros.

Miért használnak az autók mégis 12 V-ot?

A hagyományos autók 12 V-os rendszere régi és elterjedt szabvány, de a nagy fogyasztóknál nagyon vastag kábelek és rövid vezetékhosszak szükségesek. A nagyfeszültségű elektromos hajtás külön, jóval magasabb feszültségű rendszeren működik.

Lakóautóban a 12 V praktikus sok kis fogyasztóhoz, de nagy 230 V-os inverter terhelésénél gyorsan jelentős DC áramok alakulnak ki.

A magasabb feszültség sem old meg mindent

48 V-on is lehet túl nagy az áram, ha az inverterteljesítmény nagy. A kábelezést és védelmet továbbra is számolni kell.

Emellett a magasabb feszültség növelheti a villamos kockázatot, ezért megfelelő alkatrész, burkolat és szakértelem szükséges.

Gyakori hiba

Az inverter AC oldalán 2 000 W-ot látnak, és azt gondolják, hogy „ez nem nagy”. 12 V-os akkumulátoron ez több mint 166 A ideális esetben, ami már komoly nagyáramú rendszer.

Összefoglalva

Alacsonyabb feszültségen ugyanahhoz a teljesítményhez nagyobb áram kell. A nagy áram vastagabb kábelt, komolyabb védelmet, kisebb feszültségesést és gondosabb csatlakozást követel.

Ez az egyik fő oka annak, hogy a nagyobb rendszerek gyakran 24 vagy 48 V-osak.