使用备用电源抵御风暴-第3部分，由急诊室提供

应对风暴的备用电源——第三部分

逆变器

大多数人都希望在外停电时能继续使用一些120伏的交流电器，比如冰箱、炉子和浅井泵。
为此，我们需要一种叫做逆变器的设备。
逆变器将直流电池电源转换成标准的120伏交流家用电源。

如今，逆变器有各种形状和尺寸。
你可以买到便宜的海外制造的修正正弦波逆变器，它们可以插入汽车的点烟器插口。
这些逆变器甚至可能足以给你的手机或笔记本电脑充电。
经验法则是，这些设备产生的电量大约只有它们消耗的一半。
例如，如果你的点烟器插口在12伏直流下熔断电流为15安培，那么逆变器在120伏交流下预计产生的电流会略低于1安培。

如果你想运行其他电器，你需要一个更强大的逆变器。
现在可以以不到1000元人民币的价格买到额定功率为2000瓦的中国制造逆变器——有时甚至更便宜。
这些逆变器大多能在标称规格下工作，但在购买前一定要仔细阅读细则。
还要记住，它们的额定功率通常是瞬时最大负载，而不是连续负载。
标称的2000瓦实际连续功率可能不到1500瓦。
瞬时负载持续时间也因制造商而异，有些制造商的瞬时负载可能是15秒，而另一些可能是15分钟。
你通常能得到你所支付的。

高端逆变器

此外，如果你打算运行带有电动机的电器或其他电抗性设备，你可能需要研究负载因子。
例如，一个电动机在运行时可能需要9安培（1100瓦），但启动时可能需要20安培（2400瓦）。
它需要多长时间才能启动？一些更好的逆变器可以在四分之一小时内维持这种超负荷。
其他便宜的逆变器可能在几秒钟内就会失效。

还要注意，便宜的逆变器产生的是修正正弦波。
而电网提供的是纯正弦波。
并非所有电器都能在修正正弦波下正常工作。
更好的逆变器总是产生纯正弦波——但这只是开始。
高端逆变器在检测到没有120伏负载时会自动进入重度节能模式，并在你插入电器的瞬间无缝恢复供电。
最好的逆变器也非常重。

另一个需要记住的因素是，运行逆变器时，你需要非常粗的铜线来连接输入电源。
铜很贵。
如果你想运行一个120伏交流、2000瓦、15安培连续的电路，它可能会在12伏直流下抽取约200安培的电流。
直流电阻很大，电压降很快就会成为一个问题——所以尽量缩短线路长度。
我们谈论的是直径可能为半英寸的重型“焊接线”。
根据你的具体情况，这可能相当于00美国线规（AWG）。
通常这些数据会在逆变器手册中提供，尽管也有在线表格可以帮助你根据长度和电流需求确定AWG。

你可以通过将系统配置为更高的电压来降低布线成本，而不是12伏。
通过将四个6伏直流深循环电池串联起来，你可以使用24伏标称电压。
大多数重型卡车电器可以直接连接到24伏直流系统。
我们的直流Danfoss制冷机可以在24伏下工作。
只是要注意，如果你使用24伏系统，你还需要一个24至12伏直流转换器来为那些只需要12伏的电器供电。

如果你将电池串联、并联或串并联，你必须考虑每个电池必须是相同类型、年龄和状态的事实。
如果电池不同，这种配置将无法正常工作。

非常大的光伏系统通常使用36或48伏直流布线。
如果你想为重型电器供电，你需要彻底研究更高的电池电压系统。

大型、通常是政府补贴的光伏阵列通常使用并网逆变器，这些逆变器只有在电网通电时才会工作。
虽然这些超出了本文的范围，但了解如何修改并网阵列以在备用电源系统中使用将会很有趣。

备用电源系统的对比

典型的非光伏备用电源系统依赖于发电机。
发电机的问题在于它们依赖于可能短缺的燃料，并且会产生显著的噪音。
此外，除了一些非常昂贵的安装外，它们通常在停电时不会处于待机状态。
大多数人不得不从储存中拖出发电机，结果却发现找不到延长线。
然后他们还要处理发电机已经很久没有试启动的事实，以及汽油确实会在一段时间后变质的事实。
当你处理完所有这些问题时，你的水管可能已经冻住了，或者在较温暖的气候下，你的冰箱可能已经完全解冻了。

另一方面，太阳能备用电源系统始终处于待机状态，当停电时，它会在正弦波的一个周期的一小部分内自动切换。
因此，电网经历的电压下降和电力问题不会影响到你的电器。

只有在电池组太小、负载过重或长时间没有直射阳光的情况下，你才需要启动发电机。
无论如何，这都为你争取到了相当多的时间，直到你设置并运行好发电机。
有了一个复杂的逆变器-充电器，你可以配置它在电池电量低时自动启动发电机，并在电池充满电或太阳回来时关闭发电机——从而节省宝贵的燃料。

我们的光伏备用系统的布线方式不需要特殊的转换开关。
逆变器-充电器插入标准的120伏交流电路，你想保持运行的电器只需一直插在逆变器上。
有了这个系统，它会在需要时自动从电网切换到电池。
如果在此期间电网恢复供电，它会在充电电池时切换回来。
我还在房子里为那些在停电期间我想保持运行的关键电器设置了一个特殊的备用电源电路。

我们的备用电源系统详情

早失败，多失败——在失败成本相对较低时失败。
这是我设置的第五个系统——只有第一个我认为完全失败了，但我没有就此放弃。
第五个系统结合了我过去25年学到的许多东西。

以下是我们在一个市区地点设置的备用电源系统的详细描述。
我确实把我做的每一件事都描述为一个实验，并且可以作为一个改进的基础进行讨论。
话虽如此，这是一个相当有效地实现我设定的目标的系统。

它从四个Photowatt 230瓦光伏（PV）面板开始，理论上最多可提供920瓦的电力。
这些面板连接成两串，每串由一对串联的面板组成，这是因为这些面板的开路电压（Pov）为36伏，而充电控制器的最大Pov为120伏。
Pov列在我们的充电控制器的规格说明中，并标在光伏面板的背面。
如果我把所有四个面板都放在一串中，它们就会超过充电控制器的额定值。

这些面板配备了行业标准的MC4插头，公头和母头。
它们通过紫外线（UV）抵抗的#10 AWG馈线连接到充电控制器。

Morningstar ProStar 40安培MPPT充电控制器将光伏面板通过逆变器-充电器连接到电池。
面板最多只能产生理论上的30安培最大电流。

Samlex纯正弦波EVO 2224逆变器-充电器同时管理来自光伏充电控制器、发电机和电网的电力。
它可以配置为在需要时自动启动发电机。

四个Crown 235安时（AH）深循环六伏电池串联起来产生24伏直流。
电池通过五英尺的0/2（双零）铜“焊接”线连接到逆变器，我用液压压接机将配备5/16”端子螺栓的铜端子连接到这些线上。
将CR-235串联起来的线是18英寸长的#1 AWG。

基于分流器的电池监控系统是Bogart Engineering Trimetric TM-2030。
TM-2030订购时选择了可选的WF-2030 WiFi模块。
我订购WiFi模块的主要原因是我希望它能提供方便的数据访问。

WiFi允许你使用网页而不是控制面板来配置TM-2030。
它还允许你在网页上而不是在LED显示屏上轻松显示电压、安培数和历史数据。
然而，奇怪的是，似乎没有简单的方法通过这个WiFi模块将数据保存到本地CSV文件中。

我们有一个独特的直流供电的9立方英尺冰箱。
这些直流电器使用Danfoss压缩机，直接从24伏电池高效运行。
这些电器也可以选择从12伏直流运行。

Samlex EVO逆变器为水箱水泵、水位监测系统以及天然气燃料的炉子供电。
它还可以为我们的相对低效的传统冰箱以及我们决定需要插入的任何其他电器供电。
当然，如果你有比我最初计划的更大的电池容量，插入更多电器到逆变器效果会更好。
我原以为在长期停电的情况下，只需要保持一个深冻冰箱运行。

有冰箱会很好。
我们的长期目标是将我们的标准Westinghouse冰箱换成直流供电的单位。
直流电器比标准的大众市场等效品更贵（并且“豪华”功能较少）。

逆变器-充电器有一个20安培的输入连接到电网电源，另一个可以同时连接到发电机。
如前所述，EVO可以配置为自动启动和停止发电机。

EVO-2224的文档表明，该单元有能力并且可以使用大于12 AWG（20安培）的交流电线进行布线，但我已经选择了20安培的Square D断路器。
通过逆变器插入的任何交流电器将在电网断电前从电网接收调节后的电力，在电网断电后，它将在不到一秒的时间内无缝提供来自电池存储的逆变电力。

一个降压器，将24伏直流转换为12伏直流，电流为20安培，用于为我的12伏直流电器供电。
我用它来将水从收集桶转移到我的IBC桶和水箱之间的直流水泵就是这样一个12伏直流电器。
我将水从收集桶通过30微米过滤器泵送，以减少储存水中的藻类问题。

除了重型电流线外，所有其余的直流电路都使用Anderson Power Poles（APP）和Blue Sea保险丝面板，使用汽车风格的ATC刀片保险丝。
我们标准化使用橙色-黑色APP约定表示24伏，红色-黑色表示12伏直流。

结论

在我们的一生中，我们应该预料到会经历我们所知世界的末日。
在这样一个世界中，我们将有多大的适应性？这种准备过程的一部分涉及在成本仍然较低时获取知识和技能。
部分涉及预测所需的资源以及在未来情景中可能普遍可用的资源。

在这篇文章中，我试图提供一个常用组件的入门知识，这些组件可以组合在一起，为电网电力变得不可靠、极其昂贵或完全不可用时提供备用电源系统。
所描述的模块化系统可以扩展到更传统的备用电源系统，包括汽油、柴油、丙烷或天然气发电机。
最好不要过分依赖这些燃料驱动的方式，因为在电网瘫痪的情况下，炼油厂和分销系统会受到影响。

典型的便携式发电机产生的能量足以在短时间内运行你的240伏洗衣机和烘干机，而太阳能系统需要的投资水平更高。
如果你有足够的屋顶空间，甚至可以运行一个小型迷你分体式热泵进行空调——然而，成本肯定会变得很高，你可能会满足于只是一个便宜的风扇和一个通过逆变器运行的常见除湿器。

我是一个实验者——我不做广告或销售，希望这已经很明显了。
我记录了我学到的和我所做的事情，无论它是否是最好的方法，我都留给你。
我使用的设备的品牌和型号包含足够的细节，以便你开始自己的研究。
目前每个设备的规格说明都可以轻松地在互联网上下载并保存到你的EMP抵抗型闪存驱动器中。
我希望不久的将来能读到更多第一手经验。

此外，你最好熟悉Tunnel Rabbit在2024年6月提供的提示，“延长洪水铅酸电池的寿命”——特别是如果你试图在紧急情况下复活一个被滥用的电池。

实验不是事后的想法——它渗透到我做的每一件事中——认识到看不见的、活着的、现在的、过去的和未来的那一位——那位慷慨和仁慈的，是祂激发了创造力和我们的持续福祉——最重要的是，跟随祂。

引用：https://survivalblog.com/2024/06/22/weather-the-storm-with-backup-power-part-3-by-e-r/
原文: https://www.tttl.online/blog/1736707519/