12V vs 24V: Jaký je rozdíl v bateriových systémech?
V každodenním životě používá baterie každý z nás. Baterie jsou součástí našeho života, ať už jsou v našem dálkovém ovladači, hodinkách, automobilu nebo karavanu. Většinu času nemusíme brát v úvahu napětí baterie. Při práci se stejnosměrným napájecím systémem pro obytné vozy, plavidla nebo aplikace mimo síť je třeba provést kritickou volbu mezi 12 V a 24 V.
Rozdíly mezi 12V a 24V systémy a bateriemi budou popsány v tomto článku. Začněme!
Jaké rozdíly existují mezi operačními systémy 24V a 12V?
Jaké je napětí elektrického systému v autě, karavanu nebo člunu?
Existují vzácné výjimky, ale 12-voltové elektrické systémy se často používají v automobilech, karavanech a lodích. Kdy tedy použijete 12V a
24V baterie?
Nejprve musíme pochopit, co jsou volty nebo napětí, abychom se o bateriích dozvěděli více. Napětí potřebné k pohonu elektrického proudu je síla elektrického tlaku. Aby bylo možné lépe porozumět této myšlence, zvažte, co jsou volty.
Co znamená "12V"?
12V znamená, že baterie může dodávat 12 voltů při nominální zátěži. V tom, že 24V bateriová banka produkuje 24 voltů, platí stejná myšlenka.
Jak jsme již dříve uvedli, většina baterií RV a automobilů je 12V.
Většina automobilů používá 12voltové baterie, protože elektrické součásti, jako je startér, světla a zapalovací systémy, jsou vyrobeny tak, aby běžely na toto napětí.
Jmenovité napětí baterie, které je 12 voltů, může být ve skutečnosti o něco vyšší nebo nižší v závislosti na zatížení a úrovni nabití.
Vzhledem k vyšším požadavkům na napájení většího vozidla a rozsáhlým kabelovým trasám občas používáme 24V akumulátorové sady ve větších nákladních vozidlech a autobusech. Navíc lze pomocí 24V vidět větší lodě a dokonce i obytné vozy se sofistikovanými solárními systémy.
24V systém se také často používá u trollingových motorů na rybářských lodích.
Jak vzniká 24voltový systém?
24V systém je takový, který generuje 24V při jmenovité zátěži. Existuje několik metod pro vývoj 24V napájecího systému. Jednou z možností je pořídit si 24V baterii. Druhým způsobem je vybudování 24V systému zapojením dvou 12V baterií do série. Prozkoumejme tyto možnosti hlouběji.
Co znamená 24 V?
Použití 24V baterie je jednou z technik pro vybudování 24V systému. Méně časté a obtížněji dostupné než jeho 12V sourozenec, 24V baterie. Navíc 24V baterie jsou poměrně drahé.
Zabírají však méně místa než zapojování dalších baterií do série. Jedna 24V baterie by proto byla pro vás lepší volbou, pokud je problém s místem.
Jak jsou 12V baterie zapojeny do série?
Nejtypičtějším způsobem, jak postavit 24V systém, je zapojit baterie do série.
Když jsou baterie zapojeny do série, sdílejí jedinou elektrickou trasu s celkovým počtem voltů systému. Tedy 2x12V=24V, pokud jsou dvě 12V baterie zapojeny do série.
Připojili byste kladný pól „plus“ první baterie k zápornému pólu „-“ druhé baterie, abyste převedli pár 12V baterií na 24V systém. Podobně jako při použití jedné baterie jsou zbývající kladné a záporné vodiče připojeny ke komponentě, kterou chcete napájet. Stejnou techniku lze provést pomocí čtyř 6voltových baterií.
Pojďme prozkoumat něco, co všichni známe, pochodeň, abychom to lépe pochopili. Baterie zapojené do série se běžně používají ve svítilnách. Řekněme, že máte výkonnou svítilnu, která vyžaduje čtyři baterie velikosti „C“.
Baterie jsou uspořádány v jedné řadě tak, aby se při instalaci dotýkaly záporné a kladné póly. Tento obvod je v sérii. 1,5 V každé "C" baterie. Jak již dříve víme, když jsou baterie zapojeny do série, výstupní napětí je součtem. Svítilna je v tomto případě napájena 6 volty.
Téměř všechny baterie s napětím vyšším než 2 volty jsou složeny ze sériového zapojení mnoha článků. Pokud byste otevřeli jednu z 9voltových baterií vašeho detektoru kouře, všimli byste si, že obsahují mnoho článků.
Porovnání výhod 12V a 24V
Při porovnání 12V a 24V systémů má každý typ systému různé výhody a nevýhody. Podívejme se na některé z výhod každého z nich.
Výhody 12V systému
Velmi typické jsou 12V systémy, kterým jsme se věnovali dříve v textu. Protože většina automobilových dílů je kompatibilní s 12V, většina automobilů běží na 12V systémech. Aby se baterie nabila, alternátory produkují 12V.
Většina produktů souvisejících s obytnými vozy, včetně chladniček a veškerého osvětlení, funguje také na 12V. 12V systémy potřebují pouze jednu baterii a jsou ideální pro použití s nízkou spotřebou energie s omezeným kabelovým vedením.
Díky své jednoduchosti a kompatibilitě s většinou RV zařízení jsou 12voltové systémy vynikající. Je jednoduché je připojit i k menším solárním systémům.
Výhody 24V systému
Výhodou 24V systémů je použití drátu s menším průměrem a dvojnásobné snížení proudu. Náklady na kabeláž a velikost plochy potřebné pro vedení kabelu lze snížit použitím drátu o menším průměru. To je zásadní, pokud se jedná o rozsáhlá drátěná vedení.
Ale vydržte, jak vedete tenčí kabel při vyšším napětí?
Ve skutečnosti lze vést vodič 2x menší než srovnatelný 12V obvod. To je proto, že stejné množství energie může být vyrobeno při vyšším napětí s menším proudem. Můžeme použít menší drát, protože pracujeme při nižších úrovních proudu nebo zesilovače. Za stejným účelem je energie přenášena po silových vedeních při extrémně vysokém napětí. Kabely mohou přenášet mnohem více energie a přitom jsou mnohem, mnohem menší!
Použití vyšších napětí, jako je 24 nebo 48 voltů, při vývoji větších přenosných solárních systémů je obzvláště výhodné. Solární systém pro Geo Astro RV má tisíce wattů.
Kromě kratších kabelů pohánějí 24voltové systémy motory a měniče efektivněji. Solární regulátor nabíjení, který běží na 24V místo 12V, může často vyžadovat dvakrát tolik solárního příkonu.
Porovnání 12V vs. 24V nevýhody každého Stejně jako existují výhody používání 12V vs. 24V systémů, existují také nevýhody. Některé výhody jednoho systému se mohou změnit v nevýhody druhého.
Nevýhody 12V Vzhledem k tomu, že proud (ampéry) je větší, 12V systémy potřebují větší vedení, aby mohly čerpat velké zatížení. Nevýhodou 12V systému je, že proud je dvojnásobný oproti 24V systému při stejném výkonu, jak jsme již dříve zjistili, zatímco 24V systémy snižují proud nebo ampéry dvojnásobně.
Pro vysoce výkonná zařízení, jako jsou invertory, které pracují na 12 V, jsou vyžadovány velmi velké kabely; v tomto případě se pro řízení proudu používají dva kabely. Vše, co by bylo potřeba, kdyby se jednalo o 24-voltový systém, jsou tyto šňůry.
Kvůli odporovým ztrátám jsou 12V baterie méně účinné než 24V baterie, protože potřebují dvojnásobný proud pro danou spotřebu energie.
Úskalí 24V
Pokud používáte 24V systém s 12V spotřebiči, budete potřebovat konvertor ke snížení napětí na 12V. Pro 24V není k dispozici tolik různých dílů a pomůcek jako pro 12V.
Toto další zařízení je vyžadováno, protože systém je 24V nainstalovaný v RV. Jedná se o měnič z 24 na 12 voltů DC. Přestože poskytuje stabilní napětí extrémně dobře, dochází k dalším nákladům a ztrátě energie o 4 procenta.
Ačkoli lze alternátor vozidla použít k nabíjení 12V baterie, u 24V systému, pokud je podvozek 12V systém, to není možné. Pro tento účel je zapotřebí více DC-DC měničů.
Kdy použít 24V systém vs. 12V systém
Nyní, když jim rozumíme, potřebujeme vědět, kdy použít 12V vs. 24V systémy nad ostatními.
Při vytváření stejnosměrného (stejnosměrného) bateriového systému je zásadní porozumět vašim energetickým potřebám pro provoz požadovaných spotřebičů. Watty jsou měrnou jednotkou pro spotřebu energie zařízení. Potřebný systém si můžete vybrat poté, co jste si vědomi svých požadavků na příkon.
Pokud jsou vaše potřeby nižší než 3 000 W, obvykle vám projde 12V systém.
Když vaše požadavky na výkon překročí 3000 W nebo vyrábíte 3000 W nebo více solární elektřiny, několik odborníků doporučuje 24V systémy. V této fázi výhody 24V systému výrazně převažují nad nevýhodami, protože můžete provozovat menší a zvýšit produktivitu systému.
Pokud je vaše spotřeba energie ještě vyšší, nad 6000 W, možná budete chtít upgradovat na 48V DC systém a využít výhod ještě většího DC systému.
Výhody solární energie při 24V DC
Mnoho DC MPPT solárních regulátorů nabíjení dokáže řídit větší napětí panelů díky jejich vyšším možnostem napětí. Mají však přísný proudový strop.
Můžete použít regulátor nabíjení s jmenovitým proudem 50 ampérů na 12V baterii a 700 wattů solární energie. Stejný regulátor nabíjení lze připojit k 1400 wattovým solárním panelům při použití s 24V bateriovým systémem. To znamená, že je zapotřebí pouze poloviční počet solárních regulátorů nabíjení. Při 24 voltech také poběží efektivněji.
Co je pro mě to pravé: 12V nebo 24V?
Výběr není vždy snadný. Při rozhodování, která možnost je nejlepší, je třeba vzít v úvahu několik faktorů.
Tyto systémy nejsou tak skličující, jak jsme si nejprve představovali, protože jim nyní rozumíme lépe. Bez ohledu na to, zda si vyberete 12V nebo 24V systém, nyní znáte rozdíly. Můžete vyhodnotit své požadavky a dospět k informovanému závěru.
