Uma bateria auxiliar prejudicará o alternador de um veículo?

8

Eu vou estar viajando e vivendo fora do meu SUV por um tempo. Preciso de uma maneira de ligar um minúsculo refrigerador / geladeira portátil 24 horas por dia, sete dias por semana, e gostaria de poder ligar meu telefone celular, laptop e talvez algumas outras coisas quando o veículo estiver desligado.

Eu estive estudando a possibilidade de montar um painel solar no telhado e usá-lo para carregar uma bateria de ciclo profundo, mas seria caro e complicado. Usar o alternador para carregar a bateria auxiliar seria muito mais simples.

Eu sei que precisaria usar um isolador de bateria. Aqui está um exemplo de vídeo de como funciona

Minha pergunta é se isso pode danificar o alternador de alguma forma? Será que vai desgastar mais rápido, ou está apenas usando energia que seria desperdiçada?

Nate
fonte
Possível duplicata de: mechanics.stackexchange.com/questions/20939/...
Chenmunka
Eu fiz uma resposta física, veja abaixo. Descobri que você pode esperar cerca de 5 horas com uma bateria. Portanto, não conte com isso durante a noite!
Alec Teal

Respostas:

5

Então pensei em vir aqui para explicar um pouco de física.

Existem duas equações importantes:

  1. p = iv - potência (watts) = amperes * volts
  2. v = ir - volts = amperes * resistência

Nota - um amplificador é uma medida de quantos elétrons estão fluindo através do fio por segundo. 1 amp é MUITO deles - esqueço o número exato (sou matemático, não físico)
Um volt é a quantidade de energia que cada elétron possui. Um gerador só é capaz de fornecer tanta energia a cada elétron (12 volts = 12 joules por coloumb (um coloumb é uma grande quantidade de elétrons)), mas a quantidade deles que ele se move pode variar, são seus amplificadores.

watts é uma taxa de energia, está em joules por segundo. Portanto, 5 watts por 10 segundos são 50 joules de energia. Seu tanque de combustível pode ser medido em joules de energia que ele contém e seu motor é o dispositivo mágico que transforma combustível em energia mecânica.

Como você sabe, os carros funcionam praticamente exclusivamente em 12 volts - ou algum outro número fixo. Isso significa que, se você quiser, digamos 600 watts, seu alternador precisa fornecer "i" em 600 = 12i, que é 300 = 6i, 100 = 3i, i = 33,3 amperes, o que é MUITO atual. É por isso que os fios derretem com mais frequência nos carros do que em casa. Onde fornecer 600 watts a 220 volts seria de cerca de 2,73 amperes. Mais de 10 vezes menos elétrons carregando carga por segundo através de dispositivos!


Portanto, quanto mais energia você consome, mais elétrons o alternador tem que arrastar na sua fiação, mais energia é necessária para o motor. Um bom valor "de volta ao envelope" para quanta energia um motor produz (é claro, mecânico, não calor) é de 2.400 watts. Se você desenhar 600, você só tem 1800 watts, então você pisa mais forte (usando mais combustível) para voltar a 2.400 watts para energia cinética.

Ok, então essa é a primeira metade.


Baterias

As baterias de carro NÃO SÃO CONSTRUÍDAS PARA DRENOS CONSTANTES; elas são boas em uma coisa e apenas em uma coisa: rajadas curtas de alto consumo (como um motor de partida)

  • Também eles podem reter a carga por um longo tempo. Mas eu não vou contrastar com baterias baseadas em lítio aqui

Se bem me lembro, as baterias do carro são boas por 70 amperes (elas podem fornecer 1 amperagem por 70 horas ou 70 amperes por uma hora) se você consumir cerca de 3 amperes (o que duraria cerca de 23 horas)

lembre-se de p = iv; portanto, p = 3 * 12 = 36 watts por 23 horas. Isso não é muito, é isso!

Ou podemos fazer p = iv = 70 * 12 = 840 watts, mas apenas por uma hora. (INCORRETO, pois as baterias de carro não se comportam dessa maneira, espere mais perto de 840 watts por 40 minutos)

  • Isso implica uma relação linear. Como eu disse, as baterias de carro não são boas em pequenas cargas por longos períodos de tempo, são boas para rajadas curtas de corrente muito alta. Você entendeu a ideia.

Você quer um laptop ~ 40 watts (dependendo do que estiver fazendo, se estiver carregando a bateria, consumirá mais energia, até a classificação máxima do carregador).

Geladeira ~ 90 watts

Telefone celular ~ 3 watts - vamos ignorar isso.

Você está olhando para desenhar cerca de 130 watts. Isso exigirá cerca de 11 amperes.

Sua bateria pode fazer 70 amperes por uma hora. Usando esta informação que daria 70/11 = 6,36 horas. Lembre-se de que não é bom fazer isso por um longo tempo

Então, eu pensaria que seriam aproximadamente 5 horas até que uma bateria cheia acabasse completamente.

Se, no entanto, você receber 3 baterias. Você está mais perto da zona de conforto (3,67 amperes por bateria), que deve durar cerca de 19 horas. Este é um número mais preciso - você teria que conectá-los em paralelo.

Alec Teal
fonte
11
Observe que as baterias marítimas de ciclo profundo são projetadas para drenos constantes; portanto, pode fazer mais sentido usar algo parecido com isso na sua bateria secundária.
TMN
Observe que as baterias comuns de chumbo-ácido levam muito tempo para recarregar (em comparação com as modernas baterias baseadas em lítio). Nesse caso, pode ser necessário que o motor funcione por 6 horas por dia ou mais para preparar a bateria para a noite seguinte!
JimmyB
Isso está aqui há 2,5 anos e ninguém foi "bem, na verdade ..." em algum tipo de disputa de mijar pela minha explicação simplificada. Este é realmente um lugar mágico.
Alec Teal
7

Você não deve ter problemas ao usar uma bateria secundária com um isolador de bateria. Não causará nenhum dano ao seu alternador. Para sua edificação, ele não utilizará energia desperdiçada, mas seu motor provavelmente usará um pouco mais de gás para operar o alternador, o que terá que fazer mais trabalho.

Em uma nota lateral, convém repensar exatamente o que você vai usar com a bateria sobressalente. Pelo que parece, você estará usando muito mais energia do que uma única bateria pode fornecer. Uma bateria terá apenas tantas horas de ampère (Ah) disponíveis. Você precisa encontrar o consumo de energia que será contra ele para cada equipamento que planeja alimentar e dimensionar sua bateria adequadamente.

Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2
fonte
Então, o alternador está "desengatado" ou algo assim quando a bateria do carro está totalmente carregada e não há muita energia consumida pelos eletrônicos no veículo? Eu estava pensando que o alternador estava "sempre ligado" e sempre gera uma quantidade fixa de energia, portanto, meu comentário sobre esse poder ser "desperdiçado" se não for usado.
Nate
@Nate escrevendo uma resposta
Alec Teal
@ Nate você terá cerca de 5 horas.
Alec Teal
11
@Nate o trabalho físico necessário para ligar o alternador está relacionado ao fluxo de corrente através do alternador. Se o alternador estiver carregando uma bateria "cheia", muito pouca corrente flui e o alternador gira facilmente. Se o alternador estiver carregando uma bateria fraca ou houver uma grande carga no circuito, mais corrente flui, o que significa que o alternador é mais difícil de girar, o que significa que o motor precisa queimar um pouco mais de combustível para manter a mesma velocidade. Assim, toda a energia elétrica que você uso sai do tanque de gás no final :)
hobbs
@ Paulster2, supondo que o "minúsculo refrigerador / geladeira portátil" seja um típico refrigerador TEC barato, uma bateria marinha de ciclo profundo de 200 AH pode durar um dia mais ou menos entre as cargas, assumindo que "talvez algumas outras coisas" tenham telefone celular o poder trivial de alto nível atrai.
Mark
1

Eu morava na minha van por seis meses, tinha um relé operando baterias de ciclo profundo de duzentas horas de amp. A geladeira não está consumindo carga máxima quando está fria, se você estiver em um clima quente, ela consumirá mais. Carregando o telefone, a geladeira e fazendo 40 minutos dirigindo por dia, minhas baterias duram cerca de 6 dias, e eu teria que carregar em algum lugar ou ficar sem geladeira por um tempo. Vou instalar painéis solares em conjunto com o meu relé. Um não é suficiente, você precisa de um sistema de carregamento duplo, se você vai morar nele por mais de uma semana por vez e fazer menos de 3 horas de carro por dia.

Kyle Beaton
fonte
1

Importante: eu recomendo que você verifique com seu mecânico ou consultor automotivo confiável antes de prosseguir com a seguinte recomendação:

Conecte as baterias (ciclo profundo) em paralelo usando os mesmos fios do medidor de bateria (pos a pos, neg a neg) desde que seus amplificadores / volts sejam idênticos (usando o alternador fornecido de fábrica). Faz 11 anos no meu RV '

Também instalei e desligue / ligue o tipo de lâmina diretamente na coluna Positiva da bateria para desconectar o auxiliar, se necessário, use um amplificador / voltímetro conectado ao seu auxiliar. bateria para verificar o status. Esse arranjo armazenará o dobro da capacidade de amplificadores, a 12 DCV,

Se você estiver pensando em atualizar seu alternador .. verifique primeiro as especificações do fabricante para garantir que seja compatível com o sistema elétrico e os computadores de bordo.

Boa sorte

hóspede
fonte