12V vs 24V：如何选择适合你的电压系统？

12V vs 24V：如何选择适合你的电压系统？

选择合适的电气系统时，确定其运行电压是关键要素之一。在多种应用场景中，12V和24V是两种主要的电压选择。本文将帮助您了解这两种电压系统的区别，并根据需求选择最适合的系统。

12V和24V的基础知识

要理解12V和24V系统之间的区别，首先需要了解这些电压的基本知识。

12V是什么？

每个电压系统都有一个特定的数字，代表其运行电压，也称为标称电压。12V系统以12伏的标准直流电压运行。当12V电池完全充电时，其输出电压约为12伏。

设计用于12V系统的设备需要12V的输入电压。当电压供应超过或低于指定水平时，设备可能会出现故障或停止工作。

24V系统是如何工作的？

24V系统由两个串联配置的12V子系统组成。两个12V电池或电源以串联方式连接，产生约24V的总电压输出。24V设备的设计规格是针对这个特定电压水平的。

12V vs 24V：主要区别

接下来，我们将探讨12V和24V系统的基本差异。选择最优的电源系统取决于在12V和24V系统之间做出决定。

电压和功率输出

24V系统产生的电压输出高于12V系统，因为其在满电时达到24V，而12V系统则停留在12V。

根据欧姆定律，当电流保持恒定时，系统施加的电压越高，其功率输出就越大。因此，对于需要增加功率输出的应用，24V系统成为更好的电源解决方案。

效率和功率损耗

电力系统的主要能量损失源于电线和系统组件的电阻。物理定律表明，功率损失与电流强度的平方值直接相关。

24V系统可以在相同的功率传输下，将电流流量减半，从而导致最小的功率损失。

应用场景

选择12V还是24V可能还取决于需要供电的设备和应用场景。一些设备和电器可能只提供12V版本，特别是小型、便携式电子设备和照明设备。然而，越来越多的设备，如泵、电机甚至LED灯带，都提供了24V版本。

工业、商业和高功率应用更常使用24V，因为其具有更高的功率传输效率。但具体选择取决于实际负载需求。

成本和复杂性

24V系统确实带来了更高的成本和复杂性。至少需要两块12V电池而不是一块，而且24V充电系统通常比12V系统更贵。

考虑到更高的电压，还需要更多的安全考虑。然而，对于已经运行在24V DC的大规模安装和设备来说，这种复杂性可能是值得的。

电池寿命和尺寸

使用两块12V电池组成24V系统确实会影响电池寿命和容量，与单个12V电池相比。实际上，你只能获得两块专用12V电池分别供电时一半的寿命和容量。

你还需要两倍的电池体积来达到相同的容量。这可能是一个问题，特别是在空间受限的应用中。但是，权衡的是，你可以使用24V在相同的空间内提供更高的功率。

24V vs 12V：应用场景

根据它们的不同特性，24V和12V系统更适合某些应用场景。以下是一些示例：

12V vs 24V柴油发动机

在卡车和重型机械的柴油发动机中，12V和24V启动系统都很常见。24V通常用于排量超过5升的大型发动机，因为这些发动机需要更高的功率密度来启动。然而，如果设计得当，12V启动器也可以达到相同的性能。

12V vs 24V儿童汽车

电动儿童骑乘玩具几乎完全使用12V电池系统。在小型应用中，12V非常适合提供足够的动力，使速度达到每小时10英里，同时保持成本和组件评级的较低水平。值得注意的是，对于大多数儿童车辆来说，升级到24V几乎没有好处。

12V vs 24V改装玩具车

由较大儿童操作的改装玩具车可能会从升级工厂12V系统到24V中受益。这允许安装更高功率的电机，并支持改装以增加行驶距离和速度能力，最高可达每小时15英里。然而，这也增加了成本，并降低了幼儿的安全操作性。

12V vs 24V成人骑乘车辆

对于高尔夫球车和机动轮椅等成人骑乘车辆，12V或24V系统都很常见。24V变体支持更长的行驶距离和更长的充电间隔。但是，大多数12V模型为休闲、短距离使用提供了足够的性能。

12V vs 24V LED灯带

LED灯带照明在大多数住宅和商业安装中都可以在12V下正常工作。只有在非常长的运行中，12V的电压降可能成为一个问题时，才需要24V灯带。因此，对于大多数用途而言，12V LED灯带在成本和简单性方面是理想的选择。

12V vs 24V安全摄像头

安全摄像头和其他低功率电子设备可以在12V下轻松运行。然而，对于安全照明、运动探测器和其他安全硬件，24V系统可能更受欢迎，因为它们可以为这些设备提供更大的功率，特别是在远离电源的情况下。

例如，Reolink Home Hub需要12V/1A直流电源连接才能正常运行。用户可以将各种电池摄像头与集线器配对，创建定制的无线安全摄像头系统。当与Argus 4 Pro结合使用时，它提供了全彩夜视、180度视野等功能。

12V或24V哪个更好？

在考虑12V和24V系统时，哪一个更好？实际上，根据具体应用需求，两者都有各自的优缺点。

12V电池：优缺点

优点：

• 成本较低
• 安装和安全操作更容易
• 通常足以满足电子设备、照明和小型负载的需求
• 使用大容量12V电池可以实现良好的运行时间

缺点：

• 不适合高功率电器和设备
• 长距离电缆运行时损失更多，效率较低
• 高电流负载需要更粗的电缆

24V电池：优缺点

优点：

• 支持在较低电流下运行的高功率设备
• 效率更高，损失更少
• 长距离电缆运行时电压降更小
• 使高速电池动力车辆成为可能

缺点：

• 成本和复杂性更高
• 对于充电手机等小型负载来说可能过于强大
• 达到相同容量需要两倍的电池体积
• 需要更高的电压安全预防措施

如何在12V和24V电池之间做出选择？

评估不同类型的因素将帮助您在12V和24V系统之间做出选择。在要求适合任一电压的情况下，12V可能是最简单且最具成本效益的解决方案。然而，如果需要更高的性能，24V可以提供支持。

那么何时选择12V或24V系统？这里有一个快速指南：

• 对于低于50W的低功率电子设备，12V电池或电源是最佳选择。
• 如果需要为超过50W的大型设备供电，特别是长距离电缆运行时，24V电池更可取。
• 如果已经存在较高的电压设备或基础设施，可以考虑24V。
• 对于需要便携式电池电源的应用，考虑到较低的成本和更容易找到合适的电池，可能倾向于选择12V。
• 安全性和用户的使用经验也值得考虑。24V系统相比12V具有更高的电击风险。

常见问题

12V和24V哪个更好？

选择取决于具体需求。24V系统提供更高的功率效率，但12V系统在许多情况下足够使用，且维护更简单、成本更低。

12V和24V哪个功率更大？

较高电压的系统（如24V）自然提供更高的功率输出，相比较低电压的系统（如12V）。这使得用户能够操作在12V下无法正常工作的大型设备和设备。

如果将24V输入到12V设备会发生什么？

将24V电源输入设计为12V操作的设备会导致永久性损坏，甚至有火灾风险。连接设备的电压必须与其额定值相匹配，因为24V绝不应该为12V设备供电。

结论

选择12V或24V系统需要评估成本、系统复杂性、效率以及设备运行所需的功率输送能力。简单的12V系统可以有效地为众多电子设备和小型设备供电。24V电压系统在较低电流水平下提供更好的功率输出分配，使用户能够使用高电压设备并延长电缆长度。

最佳系统选择完全取决于您的应用场景需求以及您想要供电的设备。了解12V和24V系统的基本区别，现在您可以为自己的需求选择最佳解决方案。