12V と 24V バッテリー システム: 違いは何ですか?

12V バッテリ システムと 24V バッテリ システムの基本的な違いは、同じ出力電力の場合、24V システムは 12V システムの半分の電流しか必要としないことです。

これにより、24V システムには、ライン損失の削減、発熱の最小限化、ケーブル仕様の低減、高電力機器への電力供給において大きな利点がもたらされます。-

一方で、利点としては、12Vバッテリーシステム互換性が高いことにあります。自動車、RV、ボートから冷蔵庫、ウォーターポンプ、インバータ、オーディオシステムまで、幅広い用途に適しています。さらに、バッテリーを直列に接続したり、配線を再設計したり、追加の電圧変換装置を追加したりする必要がないため、設置は 24V システムよりもはるかに簡単です。

近年、リチウムイオン電池技術の進歩により、{0}24V リチウム-イオン電池多くの場合、直列接続は必要ありません。 24V バッテリー パックを 1 つ購入するだけで十分です。ただし、多くのデバイスは主に 12V 負荷用に設計されているため、互換性の問題を考慮する必要があります。

さらに、24V バッテリーを 12V デバイスの電源に使用する場合は、DC-DC コンバーターが必要です。

例えば：

2400W インバータに電力を供給する場合、12V システムの理論電流は約 200A ですが、24V システムでは約 100A です。

電流が大きくなるほど、ケーブルを太くする必要があり、ヒューズ、端子、スイッチ、コネクタの定格を高くする必要があります。

そうしないと、過度の発熱、過度の電圧降下、システム効率の低下、接続の焼損、バッテリー管理システムの過電流保護メカニズムの頻繁な起動などの問題が発生し、電力を正常に供給できなくなる可能性があります。{0}}

したがって、システム電力が低く、配線が短い場合は、12V バッテリを使用する方が便利です。ただし、高出力インバーター、エアコン、トローリング モーター、大型ソーラー パネルを使用する必要があり、より長い配線が必要な場合は、24V バッテリーの方が適しています。-

12V と 24V のバッテリー システムの概要

12Vバッテリーとは何ですか?

12V バッテリーは、公称電圧 12 ボルトの直流 (DC) エネルギー貯蔵バッテリーです。直列に接続された複数の個別セルで構成され、化学反応を通じて電気エネルギーを貯蔵および放出し、さまざまなデバイスに安定した DC 電源を提供します。

バッテリーの化学システムに応じて、12V バッテリーは、直列に接続された 6 2V 鉛酸セル、4 3.2V リン酸鉄リチウム (LiFePO4) セル、または 3 3.7V リチウム- セルで構成されます。

12V バッテリーは、適度な電圧と優れた互換性により、自動車、RV、ボート、太陽エネルギー貯蔵、バックアップ電源システム、トローリング モーター、照明システム、さまざまなオフグリッド デバイスで広く使用されています。-

12V バッテリーは、用途に応じて次の 3 種類に分類できます。始動用バッテリー (車やボートのエンジンを始動するために瞬時に大電流を供給するために使用されます)、ディープ-バッテリー（継続的な電力供給に使用）、両方の機能を果たすデュアルパーパス バッテリー。-

このうち、鉛蓄電池は安価ですが、重く、寿命が短く、面倒なメンテナンスが必要です。12Vリン酸鉄リチウム電池鉛蓄電池よりも重量が 50% ～ 70% 軽く、サイクル寿命は 3,000 ～ 5,000 サイクル以上です。-

高品質のバッテリーにより、サイクル寿命がさらに長くなります。{0}}たとえば、CoPow の 12V 100Ahリン酸鉄リチウム電池4,000～6,000 回の充放電サイクルに耐えることができ、耐用年数は最長 8～10 年です。-

さらに、これらのバッテリーは非常に急速に充電され、-わずか 1～3 時間でフル充電に達します-。実際に使用可能な容量は 90% 以上で、メンテナンスはほとんど必要ありません。その結果、RV、ボート、エネルギー貯蔵システムのアップグレードの主要な選択肢となっています。

24Vバッテリーとは何ですか?

24V バッテリーは、公称電圧が 24V の DC エネルギー貯蔵バッテリーの一種です。直列に接続された複数の個別のセルで構成され、過充電、過放電、過電流、短絡、温度関連の問題から保護するバッテリー管理システムが搭載されています。-

たとえば、24V 鉛蓄電池は通常、直列に接続された 12 個の 2V セルで構成され、完全充電電圧は約 25.2V です。 24V LiFePO4 バッテリー8セル直列構成を使用公称電圧は25.6V、完全充電電圧は約29.2V。三元リチウム電池の場合、7 セル直列構成が使用され、公称電圧は約 25.9 V、完全充電電圧は約 29.4 V になります。

24V バッテリーの構成には 2 つのタイプがあります。

24V バッテリー システムをセットアップするには 2 つの方法があります。24V リチウム-イオン電池パックを直接購入するか、2 つの 12V 鉛-酸またはリチウム-イオン電池を直列に接続して 24V システムを作成します。バッテリーに詳しくないユーザーには、バッテリーの使用をお勧めします。24V リチウム- イオン バッテリー パックそれはすでに完全に準備されています。

CoPow の 24V リチウム バッテリー パックを例に挙げます。すでに直列に接続されているセルを備えたモジュラー設計、統合された BMS、さらには回路保護機能も内蔵されています。-箱から出してすぐに使えるのでとても便利ですが、「設定すればあとは忘れる」ので初期購入コストが高くなります。

ただし、長期的な視点で見ると、特にバッテリー コンパートメントのスペースが限られているユーザーにとっては、{0}}価格が高くなる十分な理由があることがわかります。-これにより、スペースが大幅に節約され、将来の容量アップグレードのための余地がさらに広がります。

12V と 24V: それぞれの利点は何ですか?

冒頭の段落で、12V バッテリーと 24V バッテリーの長所と短所についてはすでに述べました。読者にこの点を強調していただくために、より詳細な説明を提供します。

12Vバッテリーシステムの利点

1. 優れた互換性

12V は現在最も広く使用されている DC 電圧規格です。多くの自動車、RV、ボートだけでなく、車載冷蔵庫、照明機器、ウォーターポンプ、ファン、オーディオ システム、ウィンチ、通信装置も 12V で駆動されています。したがって、DC- コンバータを設置する必要がなく、12V バッテリ システムを直接使用できます。

2. より簡単なインストール

電力要件がそれほど高くない場合は、12V バッテリー 1 つで十分です。-直列接続や再配線は必要ありません。

3. 低コスト
12V バッテリ システムの設計は比較的シンプルで、直列に接続するバッテリ セルの数が少なく、配線に必要な正負の電力線は 1 組だけです。-複雑なバッテリの直列構成や電圧変換設計は必要ありません。さらに、充電器、インバーター、コントローラーなどのサポート製品は市場で広く入手可能であり、調達が容易なため、他のバッテリー仕様と比較して 12V バッテリーのコストが低くなります。

4. 低電力-から中電力-のデバイスに適しています
冷蔵庫、照明、ウォーターポンプ、ファン、小型インバータ、さまざまな車載機器などの低{0}}から中-電力負荷の場合、12V システムで日常の電力需要を満たすのに十分であり、これらのデバイス専用の 24V システムにアップグレードする必要はありません。-

5. 対応製品の拡大
12V 規格は長年にわたって開発されてきたため、市場にある充電器、インバーター、ソーラー コントローラー、電源モジュール、およびさまざまなアクセサリーは非常に成熟しています。ユーザーにはより多くの製品オプションがあり、システムのアップグレードと保守が容易になります。

6. 小型太陽光発電システムに最適
12Vシステムはポータブルソーラーパネルとの高い互換性を提供し、小型オフグリッドエネルギー貯蔵システム-、RV ソーラー システム。キャンプ、アウトドア旅行、バックアップ電源などの一般的な用途では、12V バッテリー 1 つ、ソーラーパネル 1 つ、ソーラーコントローラー 1 つ、インバーター 1 つだけを使用して、シンプルで実用的な電源システムをすぐにセットアップできます。

24Vバッテリーシステムの利点

1. より低い電流、より低いライン損失

P=UI に基づく同じ出力電力では、システム電圧が 12V から 24V に増加すると、必要な電流は約 50% 減少します。

回路内のエネルギー損失は主に配線抵抗によって発生する熱によって生じます。-この損失は電流の 2 乗 (P=I²R) に比例します。-電流を半分にすると、理論的には配線損失が元の値の約 1/4 に減少します。-同時に、ワイヤの電圧降下と発熱もそれに応じて減少します。

その結果、24V バッテリ システムは、配線で電気エネルギーを無駄にすることなく、より多くの電気エネルギーを必要な場所に供給できます。これにより、全体的な電源効率が向上するだけでなく、電圧降下による機器の性能低下も軽減されます。

2. 細いケーブルが使用でき、配線コストが削減できます。

電流が半分になるため、24V バッテリ システムはより小さなゲージのケーブルを使用して同じ電力要件を満たすことができます。-これにより、銅線コストが削減されるだけでなく、ワイヤリング ハーネスの重量も軽減され、設置スペースも節約されます。

3. 高電力機器への電力供給に適しています。-

定格 2,000 W 以上のインバーター、パーキング エアコン、ウォーター ポンプ、{0}}太陽エネルギー貯蔵システム, 24V バッテリーは、より低い電流で同じ電力を供給できます。これにより、コネクタ、ヒューズ、スイッチの負荷が軽減され、システムの動作がより安定します。

4. システム効率の向上

インバーター、モーター、および特定の DC{0}} DC 変換デバイスは 24V 入力でより効率的に動作するため、バッテリーの稼働時間が延長されます。

5. 大規模な太陽エネルギー貯蔵システムに最適-

24V システムでは、1 つのソーラー充電コントローラーをより多くのソーラー パネルに接続できます。同じコントローラー仕様で、12V システムの 2 倍の太陽光発電を処理できます。

6. 大容量システムへの拡張が容易-

システム容量と負荷が増加するにつれて、24V システムは配線、熱放散、および大電流によって引き起こされる電圧降下の問題を効果的に軽減します。数キロワット以上の容量のエネルギー貯蔵システムへの拡張が容易で、将来のアップグレードのコストも低くなります。

7. 長距離配線に適しています-

線間電圧降下が低いため、バッテリと負荷の間の距離が大きく離れている場合でも、出力電圧は安定したままになります。

12V と 24V のバッテリー システム: それぞれの欠点

それでは、彼らの欠点は何でしょうか？もう少し詳しく見てみましょう。

12Vバッテリーシステムのデメリット

1. 電流が大きくなると、ライン損失が大きくなります。

同じ出力電力の場合、12V システムは 24V システムの 2 倍の電流を必要とするため、電圧降下、発熱、回線損失などの問題が発生します。-これらはすべて 24V システムよりも重大です。

2. 太いケーブルが必要となり、配線コストが高くなります。

12V システムではより大きな電流が流れるため、安全性を確保し、電圧降下を最小限に抑えるために、より大きな断面積を持つケーブルを使用する必要があります。-。

例えば：
2000 W インバーターが RV の後部に設置され、バッテリーが前部に配置され、その間に約 3 メートルのケーブルが必要になるとします。 12V システムを使用する場合、インバータの全負荷時の理論電流は約 170A です。

ケーブルの断面積が不十分な場合、回路内で大幅な電圧降下が発生します。-バッテリーの元の出力電圧は約 12.8V ですが、ケーブルを通過した後、インバーターは約 11V しか受け取らないため、定格電力 (2000W) を供給できず、過度に低い入力電圧を検出すると自動的にシャットダウンする可能性があります。この状況を回避するには、12V バッテリー システムには断面積 50 mm² または 70 mm² の太いケーブルが必要です。-

3. ワイヤーは長すぎてはいけません

12V システムは比較的低い電圧で動作するため、回路内の 1V 損失でも顕著な影響を与える可能性があります。たとえば、12V バッテリが 12.8V を出力する場合、ケーブルが長いと負荷に到達する電圧が 11.5V に低下する可能性があります。回路が長くなるほど電流供給の減少が大きくなり、エンジンが始動できなくなる場合もあります。

この問題に対処するには、ケーブルを短くするだけでなく、より太いケーブルを使用してみてください。ただし、これは部分的な解決策しか提供しません。

24V バッテリーシステムの欠点

1. 12V デバイスとの互換性が低い

24V システムはより効率的ですが、現在市場にあるほとんどの自動車、RV、ボート、ポータブル デバイスは主に 12V で駆動されます。 24V バッテリーを直接 12V デバイスに電力を供給するために使用すると、デバイスが正しく機能しなくなるだけでなく、損傷する可能性があります。したがって、追加の電圧変換ソリューションが必要になります。

2. 追加の DC- DC コンバータが必要となり、コストとエネルギー損失が増加します
24V システムが必要な場合12V デバイスに電力を供給する冷蔵庫、照明、ウォーター ポンプ、オーディオ システムなど、24V- - -12V DC-DC コンバータを取り付ける必要があります。これにより、調達コストや設置コストが増加するだけでなく、コンバータ自体のエネルギー損失も発生します。変換効率は通常 95% ～ 98% の範囲ですが、これは電気エネルギーの 2% ～ 5% が熱として失われることを意味します。

3. より複雑な充電システム
車両が元々 12V 電気システムを使用している場合、12V オルタネーターや 12V 充電器を使用して 24V バッテリーを直接充電することはできません。したがって、追加の 24V 充電器または 12V-～-24V DC-DC 充電器を取り付ける必要があります。

4. 比較的限られたアクセサリの選択

12V システムと比較して、24V システムは効率と高出力の点で利点がありますが、互換性のあるアクセサリのエコシステムは 12V システムほど成熟していません。-

ライト、冷蔵庫、ウォーター ポンプ、ファン、オーディオ システム、USB 充電モジュール、車載機器、さまざまな制御スイッチなど、多くの自動車、RV、ボート、屋外機器は 12V 標準に基づいて設計されています。-

したがって、ユーザーが 12V から 24V にアップグレードする場合、バッテリーを 24V のものに交換するだけでなく、既存の機器が 24V 入力をサポートしているかどうかを確認する必要があります。デバイスが 12V のみをサポートしている場合は、DC-DC 降圧コンバータ-を取り付ける必要があります。適切な変換ソリューションが利用できない場合は、デバイスを 24V と互換性のあるものに交換する必要がある場合があります。

12V および 24V バッテリ システムの充電に関する考慮事項

12V および 24V バッテリーを充電するには、陸上電力またはインバーター充電器を使用する方法、オルタネーターを使用する方法、および太陽光発電を使用する方法の 3 つの実行可能な方法があります。

1. ショアパワー/インバーター充電

陸上電力充電では、RV、ボート、またはオフグリッド エネルギー貯蔵システムを電力網または発電機に接続し、インバータ / 充電器を使用して交流（AC）をバッテリーに必要な直流（DC）に変換し、バッテリーを充電します。{0}

この充電方法は、安定した充電速度と高い効率を実現します。これは、RV、ボート、オフグリッド キャビンで最も一般的な充電方法です。{0}}さらに、12V および 24V のインバーター/充電器は広く入手可能であり、簡単に購入できます。

2. オルタネーターの充電

オルタネーターの充電には、車両のエンジンを使用してオルタネーターを駆動することが含まれ、車両の走行中にバッテリーが継続的に充電されます。この方法は、乗用車、RV、トラック、ボートで広く使用されています。 12V バッテリーの場合は、車両の純正 12V オルタネーターを使用して直接充電できます。

ただし、24V バッテリーを使用している場合は、充電に 24V オルタネーターを使用するか、安全に充電するために 12V- - -24V DC-DC コンバータを購入する必要があります。

3. ソーラー充電

ソーラー充電では、ソーラー パネルを使用して光エネルギーを電気エネルギーに変換し、その電気エネルギーを MPPT または PWM ソーラー コントローラー経由でバッテリーの充電に使用します。外部電源は必要ありません。

この充電方法は、MPPT コントローラの電力効率を最大限に活用するため、24V バッテリに特に適しています。同じコントローラ仕様で、より大きな太陽電池アレイをサポートし、ライン損失が少なくなり、必要なコントローラーが少なくなりますこれにより、中規模から大規模の-オフグリッド電力システム-に適しています。

もちろん、12V バッテリーもこの方法で充電できますが、この方法は小規模の太陽光発電システムに適しています。-

見るのはかなり気が遠くなるかもしれない12V システムにインストールされた複数の MPPT コントローラ一方、24V バッテリー システムでは、それほど多くのバッテリーは必要ありません。

12V と 24V のバッテリー システムを選択するにはどうすればよいですか?

特定のアプリケーション シナリオに応じて、推奨事項は次のとおりです。

RV:Winnebago、Jayco、Coachmen RV、Forest River トレーラー、クラス C RV、Airstream トラベル トレーラー、Thor Motor Coach など、ほとんどの RV やキャンピングカー-は、LED ライト、冷蔵庫、ウォーター ポンプ、排気ファン、ディーゼル ヒーター、テレビ、オーディオ システムがすべて 12 V で動作するため、12 V バッテリー システムに適しています。-

12V バッテリーを購入し、電源に直接接続するだけで始められます。

ただし、RV の合計負荷が 2,000～3,000 ワットを超える場合は、24V 以上のシステムを選択することをお勧めします。定格 2,000 ワット以上のインバーター、パーキング エアコン、電磁調理器、電子レンジ、コーヒー メーカー、電気ケトルなどの高電力家電--は、電源を供給すると動作の信頼性が非常に低くなります。- 12Vバッテリー。

ボート:12V バッテリーも船舶分野では非常に一般的です。たとえば、Tracker Boats Pro Guide V-175 Combo、Lund Boats Adventure 1775、Boston Whaler 170 Montauk、Beneteau Oceanis 30.1、Jeanneau Sun Odyssey 349 などの小型-～-中型-漁船、レクリエーション ボート、帆船-などで使用されます）。 12Vシステム。 12V バッテリーは、車載ナビゲーション機器、照明、ウォーターポンプ、通信装置に電力を供給するのに十分です。

ただし、Grady{0}}White Canyon 336、Boston Whaler 280 Outrage、Scout Boats 305 LXF、Sea Ray SLX 310、Beneteau Oceanis 46.1 などのモデルでは、24 V バッテリーが事実上標準です。

単一の 12V バッテリーでトローリング電動モーターに電力を供給することがどれほどイライラするか想像してみてください。電力は非常に弱く、速度は非常に遅くなります。

オフグリッド太陽光発電システム:-小規模なオフグリッド システムの場合は、12 V で十分です。ただし、システムが拡大するにつれて、-特にインバータ電力が 2,000 W を超え、ソーラー アレイの範囲が 1,000 W から 1,500 W の場合には、24 V システムがより良い選択となります。-負荷が 3,000 W を超える場合は、48 V バッテリーを選択するのが最善です。

全体として、負荷レベルに基づいてバッテリーの仕様を決定するのが最も正確なアプローチです。

結論

12V または 24V のバッテリー システムを選択する必要がありますか?きっとあなたはすでに答えを持っていると思います。

これら 2 種類のバッテリーは、市場で最も一般的に使用されており、特に12V 100Ahバッテリーこれは、「何でも屋」の選択と言えます。---一方、24V バッテリーは中型の電気機器に適しています。-

もちろん、さまざまなバッテリー仕様が用意されています。高い電力要件がある場合は、上位互換性のある 48V またはさらに高い電圧を選択したり、特定の容量をカスタマイズしたりできます。

必ずしも選択肢を{0}}既製の製品-に限定する必要はありません-。たとえば、12V 340Ahバッテリー-そして私たちの顧客の中にはまさにそれを実践した人もいます。

12V バッテリーと 24V バッテリーのどちらを選択するか迷っている場合は、お気軽にお問い合わせください。CoPow に連絡する。当社のエンジニアが専門的なバッテリー選択のアドバイスを提供し、カスタマイズされたリチウムイオン電池ソリューション-機器、電力負荷、およびアプリケーションのシナリオに基づいて。

よくある質問

12V から 24V バッテリー システムにアップグレードできますか?

はい。ただし、電気システム全体が 24V の電圧をサポートできる場合に限ります。-バッテリーを交換するだけでは済みません。最も一般的なアプローチは、同じ仕様、容量、モデルの 2 つの 12V バッテリーを直列に接続して 24V システムを形成するか、または 24V バッテリーを 1 つ購入することです。単一の 24V デバイスのみに電力を供給している場合は、DC-DC 昇圧コンバータを使用することもできます。

12V バッテリーを 24V バッテリーに交換できますか?

車両に元々 12V システムが搭載されていた場合、12V バッテリーを 24V バッテリーに単純に交換することはできません。アップグレードは、電気システム全体が 24V 用に再構成され、すべての機器が 24V に対応していることが確認された場合にのみ安全に完了できます。

24V は 12V より安全ですか?

確かに、24V バッテリの方が 12V バッテリよりも若干安全です。これは、同じ消費電力の場合、24V バッテリの電流は 12V バッテリの半分しかないためです。したがって、24V バッテリーは、発熱とエネルギー損失の両方の点でリスクが低くなります。

ただし、感電のリスクの観点から見ると、12V と 24V のバッテリーはどちらも低電圧 DC システムの一部であり、比較的安全です。-

24V は 12V よりも速く充電できますか?

必ずしもそうとは限りません。 24V バッテリーは、必ずしも 12V バッテリーよりも早く充電できるわけではありません。充電速度は主に、電圧そのものではなく、充電電力 (つまり、電力は電圧と電流の積に等しい) に依存します。 12V と 24V システムの充電電力が同じであれば、理論上の充電時間はほぼ同じになります。ただし、実際のアプリケーションでは、24V システムは通常、より高い充電電力を供給できます。

どのバッテリーシステムが太陽光発電に適していますか?

現在、リン酸鉄リチウム電池システムは、ほとんどの住宅用および商業用太陽エネルギー貯蔵システムにとって好ましい選択肢となっています。

12V 充電器は 24V バッテリーを充電できますか?

12V 充電器は 24V バッテリーを直接充電できないことに注意することが重要です。これは、12V 充電器の出力電圧が約 14V しかないのに対し、24V バッテリーを完全に充電するには 28.8V ～ 29.2V の電圧が必要であるためです。