インバーター設置

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インバーター設置について

冬の北海道に行く為、車内を快適にすべく前々からノートPCを使う際100Vの電源がほしいとずーっと思って居ました。そこで、本当は2つあって、インバーターというDC12VをAC100Vに変換する装置を使うかノートPCがDC15V程度なので、数Vを昇圧してあげると使えそうってのはあるのですが、100Vを使いたいのはPCだけじゃないので今回はインバーターを設置すべく色々考えたいと思います。

インバーターとは?

DC12VからAC100Vを作り出す装置。

簡単に言うと下記の様な仕組みで時系列で上から処理され
最終的にAC100vがコンセントより出力されます。

  1. DC12v
  2. ヒューズ35A
  3. スイッチング
  4. 高周波トランス
  5. ダイオード
  6. 平滑
  7. スイッチング
  8. ノイズフィルター(トロイダルコア)

電源確保

インバーターは上での説明した通り、DC12VからAC100Vを作り出す装置です。そもそも、仕組み的に作り出す事は可能であるが効率が良くありません。電流が熱に消えていったりその分電流を食べたりと・・・。

そこで、今回設置するAC100V 300w 3Aほどの電気を作り出すインバーターは一体DC12Vで何A食べるのでしょうか?

それは、簡単な話ではなく変換効率諸々あるので
そのあたりを考慮せず計算すると、約AC100v 3A消費時でDC12v 25Aも食べます。

計算式

電力(W)=電圧(V)x電流(A)です。
300Wの消費電力と言うことは、12Vなら300÷12=25Aです。100vなら3Aです。インバータの場合は変換効率が100%以下なので80%程度として、20%が熱に消えるとしても
25x0.2=5A追加として、トータル30A程度を消費すると思われます。

軽自動車のオルタネーター

定格出力は、ATだと50A程度MTだと40A程度?
色々メーカーによっても違うと思いますが
いっぱいがんばってもDC12v50Aしか発電できないのです。
足り無い部分は、バッテリーから供給されます。

アイドリングでは、さらに少ししか発電していないので
アイドリングでインバーターで300w程度を使い続けると数時間でバッテリーが上がってエンジンが止まってしまう事になると思います。

走行中なら最大電流発電が維持されますので、問題なく使用できるかと思います。

回路図

画像の説明

電流計設置の件

総合的に消費している電流をwatchしながら使う必要があるという事実で、
電流計が必須という事がおわかりになったかと思います。

今回手配した電流計は、シャント抵抗の物でDC1v~100vの中で0A~50A(表示は49.9A)まで測定可能なデバイスをチョイスしました。上で計算した所食べても30A程度と予想しているのでこれで十分かと思います。

回路図

画像の説明

わかった!

オルタネーターを高性能な物に交換したらいいんだ!?
下に掲載したブラックオルタネーターがおすすめ!?
標準50Aに対して80A発電してくれる優れものです。

何がかわるのか?

発電量が増えるんです!?単純にそれだけです。
ただし、これの真価はそうじゃないんですよ。
ノーマルのオルタネーターで必死に50Aを発電するより
ブラックオルタネーターで80A定格で50Aを発電する方が遙かに抵抗値が少ないのです。

期待できる効果

  • 燃費向上
  • パワーアップ
  • バッテリー高寿命化

こういう効果が期待できると思います。
冷却効果も高くなっている様なので、オルタネーターの性格上温度が高ければ高いほど能率は落ちるという仕様があり、冷却問題は非常に高い影響度があると認識しています。

結局300wのインバータ-を設置したが・・・

電圧を測ったら100vを想定していたのだが、
120vもあって、びっくりしたなぁ。
このインバーターに接続できる物は、
AC100v-240vまでのアダプター関連しか接続できない。

日本の規格では、AC100vの定義は10%の前後の誤差は
許されるとのことだ。なので、AC90v~AC110vまでは
許容されるが、それ以上は許容されない。

へたしたら家電が燃えるというトラブルも起こらないとは
限らないので、これをAC100vの物と交換しようとしている。
安いインバーターはそれなりに、やっぱ理由があるんだよね。
正弦波と書いてるけど、実際どうなのか?分からない。

ということで、これらを取り付けたが
本体を300wから400wに交換すると共に
AC100vのものに交換ということにします。

ただし、パワーケーブルは引き直さない方針
使えるワット数は300wまでで使うことを前提にする。

何故か?パワーケーブルが最大45Aまで流せるケーブルだけど
次のインバーターは50A最大なので、50A流し続けれる性能はないのだ。

へたしたら、加熱して熔解してショートしないとも限らない。
電流計で確認しつつ、45Aまでて使えば問題ない。
パワーヒューズも50Aでいったん取り付けるけど
45Aのヒューズがあればそれに超した事はない。

本体より、低いヒューズ数だけど仕方がない。
ケーブル性能が45Aしか流せないのだ。