4 つの並列 12v 100Ah リチウム電池はどのくらい持続しますか?特に 4 つの 12V 100Ah リチウム電池を並列で使用している場合。このガイドでは、ランタイムを簡単に計算する方法を説明し、負荷要求、バッテリー管理システム (BMS)、環境温度など、バッテリーのパフォーマンスに影響を与えるさまざまな要因について説明します。この知識があれば、バッテリーの寿命と効率を最大限に高めることができます。
直列バッテリー構成と並列バッテリー構成の違い
- 直列接続: 直列構成では、バッテリー電圧は加算されますが、容量は同じままです。たとえば、2 つの 12V 100Ah バッテリーを直列に接続すると、24V が得られますが、100Ah の容量は維持されます。
- 並列接続: 並列セットアップでは、容量は加算されますが、電圧は同じままです。 12V 100Ah のバッテリーを 4 つ並列接続すると、合計容量は 400Ah になり、電圧は 12V に維持されます。
並列接続によるバッテリー容量の増加方法
4本並列接続することで12V 100Ah リチウム電池、合計容量 400Ah のバッテリー パックが手に入ります。 4 つのバッテリーから供給される総エネルギーは次のとおりです。
総容量 = 12V × 400Ah = 4800Wh
これは、並列接続された 4 つのバッテリーで 4800 ワット時のエネルギーが得られ、負荷に応じて長時間デバイスに電力を供給できることを意味します。
4 並列 12v 100Ah リチウム電池の実行時間を計算する手順
バッテリーの稼働時間は負荷電流によって異なります。以下は、さまざまな負荷での実行時間の推定値です。
負荷電流(A) | 負荷の種類 | 実行時間 (時間) | 使用可能容量(Ah) | 放電深度 (%) | 実際の使用可能容量(Ah) |
---|---|---|---|---|---|
10 | 小型家電や照明 | 32 | 400 | 80% | 320 |
20 | 家電製品、RV | 16 | 400 | 80% | 320 |
30 | 電動工具または重機 | 10.67 | 400 | 80% | 320 |
50 | ハイパワーデバイス | 6.4 | 400 | 80% | 320 |
100 | 大型家電または高電力負荷 | 3.2 | 400 | 80% | 320 |
例: 負荷電流が 30A (電動工具など) の場合、実行時間は次のようになります。
稼働時間 = 使用可能容量 (320Ah) ÷ 負荷電流 (30A) = 10.67 時間
温度がバッテリーの動作時間に与える影響
温度は、特に極端な気象条件において、リチウム電池の性能に大きな影響を与える可能性があります。気温が低いと、バッテリーの使用可能な容量が減少します。さまざまな温度でパフォーマンスがどのように変化するかは次のとおりです。
周囲温度 (°C) | 使用可能容量(Ah) | 負荷電流(A) | 実行時間 (時間) |
---|---|---|---|
25℃ | 320 | 20 | 16 |
0℃ | 256 | 20 | 12.8 |
-10℃ | 240 | 20 | 12 |
40℃ | 288 | 20 | 14.4 |
例: 0°C の天候でバッテリーを使用すると、稼働時間は 12.8 時間に減少します。寒い環境に対処するには、温度調節装置や断熱材を使用することをお勧めします。
BMS の電力消費がランタイムに与える影響
バッテリー管理システム (BMS) は、バッテリーを過充電、過放電、その他の問題から保護するために少量の電力を消費します。ここでは、さまざまな BMS 消費電力レベルがバッテリーの実行時間にどのような影響を与えるかを見ていきます。
BMS 消費電力 (A) | 負荷電流(A) | 実際の実行時間 (時間) |
---|---|---|
0A | 20 | 16 |
0.5A | 20 | 16.41 |
1A | 20 | 16.84 |
2A | 20 | 17.78 |
例: BMS の消費電力が 0.5A、負荷電流が 20A の場合、実際の実行時間は 16.41 時間となり、BMS の電力消費がない場合よりもわずかに長くなります。
温度制御を使用して実行時間を改善する
寒い環境でリチウム電池を使用するには、温度管理対策が必要です。さまざまな温度制御方法によって実行時間がどのように改善されるかを次に示します。
周囲温度 (°C) | 温度制御 | 実行時間 (時間) |
---|---|---|
25℃ | なし | 16 |
0℃ | 加熱 | 16 |
-10℃ | 絶縁 | 14.4 |
-20℃ | 加熱 | 16 |
例: -10°C の環境で暖房器具を使用すると、バッテリー駆動時間は 14.4 時間に増加します。
4 並列 12v 100Ah リチウム電池の実行時間計算表
負荷電力(W) | 放電深度 (国防総省) | 周囲温度 (°C) | BMS 消費量 (A) | 実際の使用可能容量 (Wh) | 計算された実行時間 (時間) | 計算された実行時間 (日) |
---|---|---|---|---|---|---|
100W | 80% | 25 | 0.4A | 320Wh | 3.2 | 0.13 |
200W | 80% | 25 | 0.4A | 320Wh | 1.6 | 0.07 |
300W | 80% | 25 | 0.4A | 320Wh | 1.07 | 0.04 |
500W | 80% | 25 | 0.4A | 320Wh | 0.64 | 0.03 |
アプリケーション シナリオ: 4 つの並列 12v 100ah リチウム バッテリーのランタイム
1. RV バッテリー システム
シナリオの説明: 米国では RV 旅行が人気で、多くの RV 所有者がエアコンや冷蔵庫などの電化製品に電力を供給するためにリチウム電池システムを選択しています。
バッテリーのセットアップ: 4 並列 12v 100ah リチウム電池で 4800Wh のエネルギーを提供します。
負荷: 30A (電動工具および電子レンジ、テレビ、冷蔵庫などの電化製品)。
ランタイム:10.67時間。
2. オフグリッド太陽光発電システム
シナリオの説明:遠隔地では、リチウム電池と組み合わせたオフグリッド太陽光発電システムが家庭や農機具に電力を供給します。
バッテリーのセットアップ: 4 並列 12v 100ah リチウム電池で 4800Wh のエネルギーを提供します。
負荷:20A(LED照明、テレビ、コンピュータなどの家庭用機器)。
ランタイム:16時間。
3. 電動工具および建設機械
シナリオの説明: 建設現場で電動工具に一時的な電力が必要な場合、4 つの並列 12v 100ah リチウム バッテリーが信頼性の高いエネルギーを供給できます。
バッテリーのセットアップ: 4 並列 12v 100ah リチウム電池で 4800Wh のエネルギーを提供します。
負荷:50A(のこぎり、ドリルなどの電動工具)。
ランタイム:6.4時間。
実行時間を短縮するための最適化のヒント
最適化戦略 | 説明 | 期待される結果 |
---|---|---|
放電深度の制御 (DoD) | 過放電を避けるために、DoD を 80% 未満に保ちます。 | バッテリーの寿命を延ばし、長期的な効率を向上させます。 |
温度制御 | 極端な温度に対処するには、温度制御装置または断熱材を使用してください。 | 寒い環境での実行時間を改善します。 |
効率的なBMSシステム | BMS の電力消費を最小限に抑えるために、効率的なバッテリー管理システムを選択してください。 | バッテリー管理の効率を向上させます。 |
結論
4本並列接続することで12v 100Ah リチウム電池を使用すると、バッテリー設定の全体的な容量を大幅に増やし、実行時間を延長できます。実行時間を正確に計算し、温度や BMS の電力消費などの要因を考慮することで、バッテリー システムを最大限に活用できます。このガイドが計算と最適化のための明確な手順を提供し、最高のバッテリー パフォーマンスとランタイム エクスペリエンスを得るのに役立つことを願っています。
よくある質問
1. 12V 100Ah リチウム電池を並列接続した場合の実行時間はどれくらいですか?
答え:
12V 100Ah リチウム電池の並列使用時間は負荷によって異なります。たとえば、12V 100Ah のリチウム電池を 4 つ並列に使用すると (合計容量 400Ah)、消費電力が低くなり、寿命が長くなります。負荷が 30A (電動工具や電化製品など) の場合、推定実行時間は約 10.67 時間になります。正確な実行時間を計算するには、次の式を使用します。
稼働時間 = 利用可能な容量 (Ah) ÷ 負荷電流 (A).
400Ah 容量のバッテリー システムは、30A で約 10 時間の電力を供給します。
2. 温度はリチウム電池の稼働時間にどのような影響を与えますか?
答え:
温度はリチウム電池の性能に大きな影響を与えます。 0°C などの寒い環境では、バッテリーの利用可能な容量が減少し、実行時間が短くなります。たとえば、0°C の環境では、12V 100Ah のリチウム バッテリーは 20A の負荷で約 12.8 時間しか供給できません。 25°C などの暖かい条件では、バッテリーは最適な容量で動作し、稼働時間が長くなります。温度制御方法を使用すると、極端な条件下でもバッテリー効率を維持できます。
3. 12V 100Ah リチウム電池システムの実行時間を改善するにはどうすればよいですか?
答え:
バッテリー システムの実行時間を延長するには、いくつかの手順を実行できます。
- 放電深度の制御 (DoD):バッテリーの寿命と効率を延ばすために、放電を 80% 未満に保ちます。
- 温度制御:パフォーマンスを維持するために、寒い環境では断熱または暖房システムを使用してください。
- 負荷使用量を最適化する:効率的なデバイスを使用し、電力を大量に消費する機器を減らして、バッテリー システムの消耗を減らします。
4. バッテリーの実行時におけるバッテリー管理システム (BMS) の役割は何ですか?
答え:
バッテリー管理システム (BMS) は、充電と放電のサイクルを管理し、セルのバランスをとり、過充電や過放電を防止することでバッテリーを保護します。 BMS は少量の電力を使用しますが、全体の実行時間にわずかに影響を与える可能性があります。たとえば、BMS 消費量が 0.5A、負荷が 20A の場合、BMS 消費がない場合と比較して、実行時間はわずかに増加します (たとえば、16 時間から 16.41 時間に)。
5. 複数の 12V 100Ah リチウム電池の実行時間を計算するにはどうすればよいですか?
答え:
複数の 12V 100Ah リチウム バッテリーを並列して使用した場合の実行時間を計算するには、まずバッテリーの容量を加算して合計容量を決定します。たとえば、12V 100Ah バッテリー 4 個の場合、合計容量は 400Ah になります。次に、利用可能な容量を負荷電流で割ります。式は次のとおりです。
実行時間 = 利用可能な容量 ÷ 負荷電流。
システムの容量が 400Ah で、負荷が 50A を消費する場合、ランタイムは次のようになります。
稼働時間 = 400Ah ÷ 50A = 8 時間。
6. 並列構成での 12V 100Ah リチウム電池の予想寿命はどれくらいですか?
答え:
12V 100Ah リチウム バッテリーの寿命は、使用状況、放電深度 (DoD)、動作条件などの要因に応じて、通常 2,000 ~ 5,000 充電サイクルの範囲です。並列構成では、バランスのとれた負荷と定期的なメンテナンスにより、これらのバッテリーは何年も持続し、長期間にわたり一貫したパフォーマンスを提供します。寿命を最大化するには、深放電と極端な温度条件を避けてください。
投稿日時: 2024 年 12 月 5 日