48V と 51.2V の LiFePO4 バッテリーの違いは何ですか?

エネルギー貯蔵は最もホットな話題および業界となっており、LiFePO4 バッテリーは、その高サイクル性、長寿命、優れた安定性、および環境に優しい認定により、エネルギー貯蔵システムの中核化学となっています。さまざまな種類の中で、LiFePO4電池, 48V バッテリーと 51.2V バッテリーは、特に住宅用と商業用の用途でよく比較されます。この記事では、これら 2 つの電圧オプションの主な違いを詳しく説明し、特定のニーズに適したバッテリーを選択する方法を説明します。

バッテリー電圧の説明

48V と 51.2V の LiFePO4 バッテリーの違いについて説明する前に、バッテリー電圧とは何かを理解しましょう。電圧は、位置エネルギーの大きさを示す電位差の物理量です。バッテリーでは、電圧によって電流が流れる電力量が決まります。バッテリーの標準電圧は通常 3.2V (LiFePO4 バッテリーなど) ですが、他の電圧仕様も利用できます。

バッテリ電圧はエネルギー貯蔵システムにおいて非常に重要な指標であり、蓄電池がシステムに供給できる電力量を決定します。さらに、LiFePO4 バッテリーと、インバーターや充電コントローラーなどのエネルギー貯蔵システム内の他のコンポーネントとの互換性にも影響します。

エネルギー貯蔵用途では、バッテリーの電圧設計は通常 48V および 51.2V として定義されます。

48V と 51.2V の LiFePO4 バッテリーの違いは何ですか?

定格電圧が異なります:

48V LiFePO4 バッテリーの定格は通常 48V、充電終止電圧は 54V ～ 54.75V、放電終止電圧は 40.5 ～ 42V です。

51.2V LiFePO4 バッテリー通常、定格電圧は51.2V、充電終止電圧は57.6V～58.4V、放電終止電圧は43.2～4​​4.8Vです。

セルの数が異なります:

48V LiFePO4 バッテリーは通常、15S までの 15 個の 3.2V LiFePO4 バッテリーで構成されます。一方、51.2V LiFePO4 バッテリーは通常、16S までの 3.2V LiFePO4 バッテリー 16 個で構成されます。

アプリケーション シナリオは異なります。

わずかな電圧の違いでも、選択したアプリケーションにおけるリン酸鉄リチウムには大きな違いがあり、同様に異なる利点も得られます。

48V Li-FePO4 バッテリーは、オフグリッド太陽光発電システム、小規模住宅用エネルギー貯蔵、バックアップ電源ソリューションで一般的に使用されています。これらは、幅広い入手可能性とさまざまなインバータとの互換性により、多くの場合好まれます。

51.2V Li-FePO4 バッテリーは、より高い電圧と効率を必要とする高性能アプリケーションでますます人気が高まっています。これらの用途には、大規模エネルギー貯蔵システム、産業用途、電気自動車の電源が含まれます。

しかし、Li-FePO4 技術の進歩とコストの低下により、太陽光発電システムの高効率を追求するために、オフグリッド太陽光発電システム、小型住宅用エネルギー貯蔵装置も、51.2V 電圧システムを使用する Li-FePO4 バッテリーに変換されるようになりました。 。

48V および 51.2V Li-FePO4 バッテリーの充放電特性の比較

電圧の違いはバッテリーの充放電挙動に影響を与えるため、主に充電効率、放電特性、エネルギー出力という 3 つの重要な指標に関して 48V と 51.2V の LiFePO4 バッテリーを比較します。

1. 充電効率

充電効率とは、充電プロセス中にエネルギーを効果的に蓄えるバッテリーの能力を指します。バッテリーの電圧は充電効率にプラスの影響を及ぼします。以下に示すように、電圧が高いほど充電効率も高くなります。

電圧が高いほど、同じ充電電力​​に使用される電流が少なくなります。電流が小さいと、動作中にバッテリーが発生する熱を効果的に低減できるため、エネルギー損失が減り、より多くの電力をバッテリーに蓄えることができます。

したがって、51.2V Li-FePO4 バッテリーは急速充電アプリケーションでより多くの利点を発揮するため、商用エネルギー貯蔵、電気自動車の充電などの大容量または高頻度の充電アプリケーション シナリオにより適しています。

比較すると、48V Li-FePO4 バッテリーの充電効率は少し低くなりますが、鉛酸バッテリーなどの他の種類の電気化学技術よりも高いレベルを維持できるため、次のような他のシナリオでも良好なパフォーマンスを発揮します。家庭用エネルギー貯蔵システム、UPS、その他の電源バックアップ システム。

2. 放電特性

放電特性は、蓄積されたエネルギーを負荷に放出するときのバッテリーの性能を指し、システム動作の安定性と効率に直接影響します。放電特性は、バッテリーの放電曲線、放電電流の大きさ、バッテリーの耐久性によって決まります。

51.2V LiFePO4 セルは通常、電圧が高いため、より高い電流でも安定して放電できます。電圧が高いということは、各セルに流れる電流負荷が小さくなることを意味し、過熱や過放電のリスクが軽減されます。この機能により、51.2V バッテリは、商用エネルギー貯蔵、産業用機器、電力を大量に消費する電動工具など、高出力と長期間の安定した動作を必要とするアプリケーションに特に適しています。

3. エネルギー出力

エネルギー出力は、バッテリーが一定期間内に負荷または電気システムに供給できるエネルギーの総量の尺度であり、システムの利用可能な電力と範囲に直接影響します。バッテリーの電圧とエネルギー密度は、エネルギー出力に影響を与える 2 つの重要な要素です。

51.2V LiFePO4 バッテリーは、主にバッテリー モジュールの構成において、48V LiFePO4 バッテリーよりも高いエネルギー出力を提供します。51.2V バッテリーには追加のセルがあり、これは、たとえば、もう少し多くの容量を蓄えることができることを意味します。

48V 100Ah リン酸鉄リチウム電池、蓄電容量 = 48V * 100AH = 4.8kWh
51.2V 100Ah リン酸鉄リチウム電池、蓄電容量 = 51.2V * 100Ah = 5.12kWh

51.2V バッテリー 1 個のエネルギー出力は 48V バッテリーよりも 0.32kWh 多いだけですが、品質の変化により量的な変化が生じ、51.2V バッテリー 10 個では 48V バッテリーより 3.2kWh 多くなります。 51.2V バッテリーを 100 個使用すると、48V バッテリーよりも 32kWh 多くなります。

したがって、同じ電流の場合、電圧が高いほど、システムのエネルギー出力も大きくなります。これは、51.2V バッテリーは短期間により多くの電力を供給できるため、長期間の使用に適しており、より大きなエネルギー需要を満たすことができることを意味します。 48V バッテリーは、エネルギー出力は少し劣りますが、家庭での毎日の負荷の使用に十分対応できます。

システムの互換性

48V Li-FePO4 バッテリーであっても、51.2V Li-FePO4 バッテリーであっても、完全なソーラー システムを選択する際には、インバーターとの互換性を考慮する必要があります。

通常、インバーターと充電コントローラーの仕様には、特定のバッテリー電圧範囲が記載されています。システムが 48V 向けに設計されている場合、通常は 48V と 51.2V の両方のバッテリーが動作しますが、バッテリーの電圧がシステムにどの程度適合するかによってパフォーマンスが異なる場合があります。

BSLBATT の太陽電池の大部分は 51.2V ですが、市場にあるすべての 48V オフグリッドまたはハイブリッド インバーターと互換性があります。

価格と費用対効果

コストの点では、51.2V バッテリーは 48V バッテリーよりも明らかに高価ですが、近年、リン酸鉄リチウム材料のコストが低下しているため、両者の価格差は非常に小さくなっています。

ただし、51.2V の方が出力効率と蓄電容量が大きいため、長期的には 51.2V バッテリーの方が投資回収時間が短くなります。

電池技術の今後の動向

Li-FePO4 の独自の利点により、48V および 51.2V は、特に再生可能エネルギーの統合とオフグリッド電力ソリューションの需要が高まるにつれて、エネルギー貯蔵の将来において重要な役割を果たし続けるでしょう。

しかし、より強力でスケーラブルなエネルギー貯蔵ソリューションの必要性により、効率、安全性、エネルギー密度が向上した高電圧バッテリーがより一般的になる可能性があります。たとえば、BSLBATT では、さまざまな製品を発売しました。高電圧バッテリー(システム電圧が 100V を超える) 住宅および商業/産業用エネルギー貯蔵用途向け。

結論

48V と 51.2V の Li-FePO4 バッテリーにはそれぞれ独自の利点があり、選択はエネルギーのニーズ、システム構成、コスト予算によって異なります。ただし、電圧、充電特性、アプリケーションの適合性の違いを事前に理解しておくと、エネルギー貯蔵のニーズに基づいて情報に基づいた決定を下すのに役立ちます。

ソーラー システムについてまだ混乱がある場合は、当社のセールス エンジニアリング チームにご連絡ください。システム構成とバッテリー電圧の選択についてアドバイスさせていただきます。

よくある質問 (FAQ)

1. 既存の 48V Li-FePO4 バッテリーを 51.2V Li-FePO4 バッテリーと交換できますか?
はい、場合によっては可能ですが、ソーラーシステムのコンポーネント (インバーターや充電コントローラーなど) が電圧差に対応できることを確認してください。

2. 太陽エネルギー貯蔵にはどのバッテリー電圧がより適していますか?
48V と 51.2V のバッテリーはどちらも太陽光発電に適していますが、効率と急速充電を優先する場合は、51.2V バッテリーの方が優れた性能を発揮する可能性があります。

3. 48V バッテリーと 51.2V バッテリーに違いがあるのはなぜですか?
この違いは、リン酸鉄リチウム電池の公称電圧によるものです。通常、48V と表示されているバッテリーの公称電圧は 51.2V ですが、一部のメーカーでは簡単にするためにこれを切り上げています。