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締切り済みの質問

3Sと4S、どちらが良いですか

家庭内の電源を冷蔵庫やIH等を除きDC(直流)化を進めています。理由は太陽光発電の固定価格買い取り期間終了に対応するためですが、まぁ理由は置いといてください。
進めるにあたり、蓄電にリチウムイオン電池18650(電圧4.2-3.7V)とその充放電制御にBMS(バッテリーマネジメントシステム)を使う予定ですがBMSには3S、4S、5S、6S等があります。この"S"はセルなのかセットなのか定かではありませんが、例えば3Sは3本の18650セルを直列につないだ物を更に並列につないでいきます。4Sなら4本の直列を更に並列につなぐと言う感じです。
家庭内の家電を調べると多くが最後は12Vで動きます。少数が5Vで動きます。例外はノートパソコンが19.6V、電動ドリル(持ってません)が14.4Vといった感じです。

本題に入ります。BMSを使って安定した12Vを作る場合、3Sと4Sどちらの方が効率が良いのか教えてください。Youtubeで幾つか関連する動画を見ました。英語で良く分かりませんでしたが、4Sの方が良いと言っているみたいです。18650は2.5Vを下回ると急速に電力低下を起こす事が理由です。ただ自分としては
1. 3Sと4Sで同じ本数(例えば24本)の18650を使うと考えれば電力量は同じなのでは
2. 放電制御をBMSに任せているから電力低下を余り気にしなくても良いのでは
3. 4Sの場合、満充電時は4.2V x 4本で16.8Vになるから、そのままでは電源として使えないのでダウンコンバータを使う。すると最低でも6%の効率低下になる
のでは
以上の理由から3Sの方が良いと思っています。ただ3Sの場合は
・満充電時でも12.6Vだから1並列に対して4.2-4.0V=0.2Vの利用幅しかない
と言う問題はあります。その機器が12Vを少しでも下回ると動かない機器の場合です。うちには、そうゆう機器はありませんでした。
仮に4Sの方が良いとした場合、どうせスイッチングレギュレータのダウンコンバータを使うのであれば、6Sの方が電池的にも利用可能範囲的にも良いと思いますが、いかがでしょうか。

前置き(DC化を進める)の部分に対する意見は不要でお願いします。3Sか4Sか、はたまた別の効率的なやり方を、ご教授願えれば、とても助かります。

よろしくお願いします。

投稿日時 - 2019-05-12 14:45:11

QNo.9615875

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回答(2)

ANo.2

ダウンコンバーターは
 廉価、電流,温度リミッタ付、効率90%以上、低ノイズ、です。
高性能な電動工具は5S(18V)が多く
 定電圧20V(定電流機能も必要)で充電できます。
車用のUSBアダプタ(5V)は、12V/24V対応もあります。
現在、個体リチウムが開発されようとしていて
 セル当たりの電圧は確定していません。

私ならソーラーを、取り合えず、鉛バッテリーDC24V(20-29V)で運用します。
 DCの家庭内配線は 40Aにして、RCAジャックプラグで統一しますが
  ジャック前には、ダウンコンバーターorヒューズを入れます。
既存のAC100Vコンセントには、DC-AC 1kwを接続しておきます。
将来、1kw機器も使えるDC50Vに替える時のため
 機器には耐圧を明記します。

投稿日時 - 2019-05-14 00:17:43

ANo.1

解答がつかないので素人ながら。
リチウム電池の放電特性は以下のようなカーブをしています。
>・満充電時でも12.6Vだから1並列に対して4.2-4.0V=0.2Vの利用幅しかない
これはほとんどバッテリーとして機能しません、無理です。
それから6%の損失を恐れていては何も出来ないと思いますよ。

ノートPCのほうが12V稼動が可能なことを確認してるんですね?
私も一時期車からノートPCを直結で利用しました。

素人工作、全てを壊す覚悟があるなら是非お楽しみください、ですが回路をすべて家族に見える場所に作りスケルトンにし火事には速やかに気づけるよう配慮のほどを。

投稿日時 - 2019-05-13 09:06:37

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