Автономная система электроснабжения – это совокупность систем преобразования и источников электроэнергии.
В состав системы автономного электроснабжения могут входить:
Для правильного функционирования автономной системы электроснабжения наличие всех составляющих необязательно, она может работать и без них, но с некоторыми ограничениями. Если в системе отсутствуют внешняя электрическая сеть, то вся необходимая электроэнергия вырабатывается генератором. При отсутствии стабилизатора система может функционировать, но при этом не обеспечивается чистый синусный сигнал на потребителей электроэнергии. В случае отсутствия блока батарей и инвертора - время работы автономной электрической системы ограничено временем непрерывного функционирования генератора (как правило, от 6 до 12 часов). Еще одного ограничение при отсутствии инвертора и блока батарей - значительный промежуток времени между отключением электричества и запуском генератора (от нескольких секунда до нескольких минут). Если в автономной системе электроснабжения отсутствуют генератор, блок его запуска, а также блок коммутации, то время функционирования системы ограничивается объемом энергии, который был накоплен в батареях.
При работе внешней электрической цепи зарядка аккумуляторных батарей осуществляется через инвертор. Когда происходит отключение внешней энергии, то происходит переключение инвертора на питание от аккумуляторных батарей. Функция блока коммутации заключается в наблюдении за состоянием батарей, в случае их скорого разряда через систему автоматического запуска включается генератора. После того, как генератор входит в рабочий режим, блок коммутации переключает всю нагрузку на него, а инвертор начинает накапливать электрическую энергию в аккумуляторных батареях. После зарядки батарей или при перегреве генератора, блок коммутации опять переключает всю нагрузку на инвертор, а генератор выключается. Все перечисленные действия повторяются до тех пор, пока во внешней сети не появится напряжение. Преимуществом такой системы является неограниченность времени работы
Аккумуляторная батарея – это химический источник тока многоразового действия, который может быть заряжен после разрядки.
Прогрессивные источники автономного электроснабжения иметь высокое быстродействие, высокую степень надежности, а также осуществлять непрерывный контроль за параметрами системы (количество топлива, заряд и состояние аккумуляторных батарей и т.п.) и соответствовать нескольким принципам. Согласно принципу пропорциональности:
Инвертор и стабилизатор автономной системы электроснабжения должны обладать одинаковой номинальной мощностью, но при этом иметь максимальную мощность кратковременного действия, которая превышает номинальную в 2-3 раза. Номинальная мощность инвертора и стабилизатора определяется по максимальной потребляемой энергии.
Номинальная мощность генератора прогрессивной автономной системы электроснабжения должна быть минимум в 2 раза больше средней потребляемой мощности, благодаря этому обеспечивается необходимый запас электрической энергии в батареях.
По принципу совмещения в прогрессивных автономных системах электроснабжения должна быть возможность встраивания автоматического пуска генератора в блок коммутации. Еще одним признаком прогрессивной системы является совмещение части блока коммутации, генератора, аккумуляторных батарей, инвертора в единый модуль, служащий для контроля и зарядки батарей от генератора, что позволяет исключить процесс превращения постоянного тока в переменный и обратно.
В настоящее время широкое распространение получили электрические генераторы, которые работают на сжиженном и природном газе. Стоимость энергии газового генератора может быть в 2-10 раз ниже, чем бензинового и дизельного.