12V と 24V: バッテリー システムの違いは何ですか?
日常生活では、私たち全員が電池を使用しています。 バッテリーは、リモコン、時計、自動車、RV など、私たちの生活の一部です。 ほとんどの場合、バッテリーの電圧を考慮する必要はありません。 RV、船舶、またはオフグリッド用途の DC 電源システムを使用する場合は、12V と 24V の間で重要な選択を行う必要があります。
12V と 24V のシステムとバッテリーの違いについては、この記事で説明します。 始めましょう！
24V と 12V のオペレーティング システムにはどのような違いがありますか?
車、RV、ボートの電気システムの電圧はいくらですか?
まれな例外はありますが、12- ボルトの電気システムは自動車、RV、ボートでよく使用されます。 では、いつ 12V を利用するのでしょうか。
24Vバッテリー？
バッテリーについて詳しく知るには、まずボルトまたは電圧とは何かを理解する必要があります。 電流を流すのに必要な電圧は、電気の圧力の強さです。 この考え方をよりよく理解するために、ボルトとは何かを考えてみましょう。
「12V」とは何を意味しますか?
12V は、公称負荷が適用されたときにバッテリーが 12 ボルトを供給できることを示します。 24V バッテリーバンクが 24 ボルトを生成するという点で、同じ考え方が当てはまります。
以前に説明したように、RV および自動車のバッテリーの大部分は 12V です。
スターター、ライト、点火システムなどの電気部品はこの電圧で動作するように作られているため、ほとんどの自動車は 12 ボルトのバッテリーを使用しています。
バッテリーの公称電圧は 12 ボルトですが、実際には負荷と充電レベルに応じて多少高くなったり低くなったりすることがあります。
大型車両では必要な電力が大きくなり、配線が広範囲に及ぶため、大型トラックやバスでは 24V バッテリー パックを採用することがあります。 さらに、より大型のボートや高度なソーラー システムを備えた RV も 24 V を使用していることがあります。
24V システムは、漁船のトローリング モーターにもよく使用されます。
24 ボルト システムはどのように作成されるのですか?
24V システムは、公称負荷で 24V を生成するシステムです。 24V 電源システムを開発するにはいくつかの方法があります。 1 つのオプションは、24V バッテリーを入手することです。 2 番目の方法は、2 つの 12V バッテリーを直列に接続して 24V システムを構築することです。 これらの可能性をさらに詳しく調べてみましょう。
24Vって何の略ですか？
24V バッテリーを使用することは、24V システムを構築するための 1 つの手法です。 12V の兄弟である 24V バッテリーに比べて入手頻度が低く、入手が困難です。 さらに、24V バッテリーはかなり高価です。
ただし、追加のバッテリーを直列に接続するよりも使用するスペースが少なくなります。 したがって、スペースに問題がある場合は、24V バッテリーを 1 つ使用することをお勧めします。
12V バッテリーはどのように直列に接続されていますか?
24V システムを構築する最も一般的な方法は、バッテリーを直列に接続することです。
バッテリーが直列に接続されている場合、バッテリーはシステムの合計ボルトと単一の電気経路を共有します。 したがって、2 つの 12V バッテリーを直列に接続すると、2x12V=24V になります。
1 つ目のバッテリーの「プラス」プラス端子を 2 つ目のバッテリーの「-」マイナス端子に接続して、1 対の 12V バッテリーを 24V システムに変換します。 単一のバッテリーを使用する場合と同様に、残りのプラスとマイナスのワイヤは電力を供給したいコンポーネントに接続されます。 4 つの 6 ボルト電池を使用して同じ手法を実行することもできます。
これをよりよく理解するために、私たち全員がよく知っているもの、トーチを調べてみましょう。 直列に接続された電池は懐中電灯によく使用されます。 「C」サイズの電池 4 個を必要とする強力なトーチがあるとします。
バッテリーは、取り付けるときにマイナスとプラスが接触するように一列に配置されます。 この回路は直列になっています。 各「単二」電池の 1.5V。 以前に知られているように、バッテリーが直列に接続されている場合、出力電圧は合計になります。 この例のトーチには 6 ボルトが供給されています。
電圧が 2 ボルトを超えるほぼすべてのバッテリーは、多数のセルの直列接続で構成されています。 煙感知器の 9 ボルト電池の 1 つを開けてみると、多数の電池が入っていることに気づくでしょう。
12Vと24Vの利点の比較
12V システムと 24V システムを比較すると、各システム タイプにさまざまな長所と短所があります。 それぞれの利点をいくつか見てみましょう。
12V システムの利点
本文で以前に説明した 12V システムは、非常に典型的なものです。 ほとんどの自動車部品は 12V 互換であるため、ほとんどの自動車は 12V システムで動作します。 バッテリーを充電するために、オルタネーターは 12V を生成します。
冷蔵庫やあらゆる照明など、RV 関連製品のほとんどは 12V で動作します。 12V システムは単一のバッテリーのみを必要とし、限られたケーブル回線での低電力使用に最適です。
12 ボルト システムは、そのシンプルさとほとんどの RV アイテムとの互換性により優れています。 小規模な太陽光発電システムにも簡単に接続できます。
24V システムの利点
24V システムの利点は、より細いワイヤの使用とアンペア数の 2 分の 1 です。 より細いワイヤ径を使用することで、配線コストとケーブルの敷設に必要な面積の両方を削減できます。 これは、広範囲の配線が関係する場合に非常に重要です。
しかし、ちょっと待ってください。どうやって細いケーブルをより高い電圧で配線できるのでしょうか?
実際には、同等の 12V 回路よりも 2 倍小さいワイヤを使用できます。 これは、より少ない電流でより高い電圧で同じ量の電力を生成できるようにするためです。 より低い電流またはアンペアレベルで動作しているため、より小さなワイヤを使用する可能性があります。 電力は、同じ目的で非常に高い電圧で送電線を介して伝送されます。 ケーブルは、はるかに小型でありながら、より多くの電力を伝送できます。
より大型のポータブル太陽光発電システムを開発する際に、24 ボルトや 48 ボルトなどのより大きな電圧を使用することは、特に有利です。 Geo Astro RV のソーラー システムには数千ワットの電力があります。
ケーブルが短いことに加えて、24 ボルト システムはモーターとインバーターをより効率的に実行します。 多くの場合、12V ではなく 24V で動作するソーラー充電コントローラーは 2 倍の太陽光入力を必要とする場合があります。
12Vと12Vの比較 それぞれの 24V の短所 12V システムと 24V システムの使用には利点があるのと同様に、欠点もあります。 あるシステムの利点の一部が、他のシステムの欠点になる場合があります。
12V の短所 電流 (アンペア) が大きいため、12V システムでは重い負荷を引き込むためにより大きなラインが必要になります。 12V システムの欠点は、以前に発見したように、同じ電力でアンペア数が 24V システムの 2 倍であるのに対し、24V システムでは電流またはアンペアが 2 分の 1 に低下することです。
12 ボルトで動作するインバーターなどの高電力デバイスの場合、非常に大きなケーブルが必要です。 この例では、電流を管理するために 2 本のケーブルが使用されます。 これが 24- ボルト システムの場合に必要なのは、これらのコードだけです。
12V バッテリは、所定の電力消費に対して 2 倍のアンペア数が必要となるため、抵抗損失により 24V バッテリよりも効率が低くなります。
24Vの落とし穴
12V 機器で 24V システムを使用している場合は、電圧を 12V に下げるコンバータが必要になります。 24V で利用できるさまざまな部品やガジェットは 12V ほど多くありません。
システムは RV に設置されている 24 ボルトのシステムであるため、この追加の機器が必要です。 DC24ボルトから12ボルトへのコンバータです。 非常に安定した電圧を提供しますが、追加の費用と 4% のエネルギー損失が発生します。
車両のオルタネーターを使用して 12V バッテリーを充電することはできますが、シャーシが 12V システムの場合、24V システムで充電することはできません。 この目的のために、より多くの DC-DC コンバータが必要になります。
24V システムと 12V システムを使用する場合
12V システムと 24V システムの基本を理解したところで、いつどちらのシステムを採用するべきかを知る必要があります。
DC (直流) バッテリー システムを作成する場合、必要な電化製品を動作させるために必要な電力を理解することが不可欠です。 ワットは、デバイスのエネルギー消費量の測定単位です。 ワット数要件を認識した後、必要なシステムを選択できます。
ニーズが 3000W 未満の場合は、通常、12V システムで問題ありません。
電力要件が 3000 W を超える場合、または 3000 W 以上の太陽光発電を行っている場合、複数の専門家が 24V システムを推奨しています。 この段階では、24V システムの利点が欠点をはるかに上回っています。これは、より小型で実行でき、システムの生産性が向上するためです。
電力使用量がさらに多く、6000 W を超える場合は、48 V DC システムにアップグレードして、さらに大規模な DC システムを利用することをお勧めします。
DC24Vでの太陽光発電の利点
多くの DC MPPT ソーラー充電コントローラーは、高電圧機能のおかげで、より大きなパネル電圧を管理できます。 ただし、厳しい電流制限があります。
12V バッテリーバンクで定格 50 アンペア、太陽光発電 700 ワットの充電コントローラーを使用できます。 同じ充電コントローラーを 24V バッテリー システムで使用すると、1400 ワットのソーラー パネルに接続できます。 これは、必要なソーラー充電コントローラーの数が半分だけであることを意味します。 24 ボルトでは、より効率的に動作します。
12V と 24V のどちらが私に適していますか?
選択をするのは必ずしも簡単ではありません。 どれが最適なオプションであるかを決定する際には、考慮すべき要素がいくつかあります。
これらのシステムは、今ではよく理解されているため、最初に想像していたほど困難なものではありません。 12V システムと 24V システムのどちらを選択するかに関係なく、その違いがわかりました。 要件を評価し、情報に基づいた結論に達することができます。
