Narito ka: Bahay » mapagkukunan » Mga Blog » Mga Blog » Serye vs Parallel LiPo Battery Pack: Mga Kinakailangan sa Boltahe, Kapasidad, at Proteksyon

Mga Series vs Parallel LiPo Battery Pack: Mga Kinakailangan sa Boltahe, Kapasidad, at Proteksyon

Mga Pagtingin: 0     May-akda: Site Editor Oras ng Pag-publish: 2026-07-20 Pinagmulan: Site

Magtanong

Ang mga serye at parallel na koneksyon ay nagbibigay-daan sa mga manufacturer ng baterya na bumuo ng isang pack sa paligid ng boltahe, kapasidad, runtime, at power na kinakailangan ng isang device.

Ang mga pangunahing patakaran ay mukhang simple: ang mga koneksyon sa serye ay nagdaragdag ng boltahe, habang ang mga parallel na koneksyon ay nagdaragdag ng kapasidad. Sa pagsasagawa, gayunpaman, ang pagpili ng configuration ay nakakaapekto rin sa pagsingil ng boltahe, kasalukuyang kakayahan, pagbabalanse ng cell, mga kable, circuitry ng proteksyon, pisikal na layout, at pag-uugali ng pagkabigo.

Ang 2S1P lipo battery pack at 1S2P lipo battery pack ay maaaring maglaman ng parehong bilang ng mga cell at mag-imbak ng humigit-kumulang sa parehong kabuuang enerhiya, ngunit hindi sila mapapalitan. Ang isa ay nagbibigay ng mas mataas na boltahe, habang ang isa ay nagpapanatili ng single-cell na boltahe at nagbibigay ng mas malaking ampere-hour na kapasidad.

Ipinapaliwanag ng gabay na ito kung paano gumagana ang mga series, parallel, at series-parallel na LiPo na mga battery pack, kung paano kalkulahin ang kanilang mga pangunahing detalye ng kuryente, at kung anong mga kinakailangan sa proteksyon ang dapat isaalang-alang bago pumili ng istraktura ng pack.

Mga Pangunahing Takeaway

  • Ang mga cell na konektado sa serye ay nagpapataas ng boltahe ng pack ngunit hindi nagdaragdag ng kanilang mga ampere-hour na kapasidad.

  • Ang mga cell na konektado sa magkatulad na pagtaas ng kapasidad habang pinapanatili ang boltahe ng isang cell.

  • Ang isang serye-parallel na pagsasaayos ay nagpapataas ng parehong boltahe at kapasidad.

  • Isinasaad ng letrang S ang bilang ng mga grupo ng cell na konektado sa serye.

  • Ang letrang P ay nagpapahiwatig ng bilang ng mga cell na konektado sa parallel sa loob ng bawat pangkat.

  • Ang isang 2S2P pack ay naglalaman ng apat na mga cell na nakaayos bilang dalawang serye ng mga pangkat na may dalawang mga cell sa bawat parallel na grupo.

  • Ang mga watt-hour ay nagbibigay ng mas mahusay na paghahambing ng enerhiya kaysa sa mAh kapag ang mga pack ay may iba't ibang boltahe.

  • Ang mga pangkat na konektado sa serye ay nangangailangan ng indibidwal na pagsubaybay sa boltahe at maaaring mangailangan ng pagbabalanse.

  • Ang mga cell sa isang parallel na grupo ay dapat na malapit na itugma at dalhin sa isang angkop na boltahe bago ang permanenteng koneksyon.

  • Dapat tumugma ang isang protection board sa cell chemistry, bilang ng serye, boltahe ng pag-charge, tuluy-tuloy na kasalukuyang, peak current, at mga kinakailangang function.

  • Ang pagdaragdag ng mga parallel na cell ay hindi awtomatikong nadodoble ang kasalukuyang ligtas na pakete sa ilalim ng bawat kondisyon ng pagpapatakbo.

  • Ang mga pack na may iba't ibang boltahe, kapasidad, edad, o estado ng singil ay hindi dapat pagsamahin nang walang engineered na disenyo.

  • Ang configuration ng baterya, charger, BMS, connector, wiring, at power system ng device ay dapat na suriin nang magkasama.

Ano ang Kahulugan ng 1S, 2S, 2P, at 2S2P?

Karaniwang inilalarawan ang mga configuration ng battery pack gamit ang mga letrang S at P.

  • Ang ibig sabihin ng S ay serye.

  • Ang ibig sabihin ng P ay parallel.

  • Ang numero bago ang bawat titik ay nagpapahiwatig kung gaano karaming mga cell o grupo ng cell ang gumagamit ng koneksyon na iyon.

Kasama sa mga karaniwang halimbawa ang:

Configuration

Ibig sabihin

Kabuuang bilang ng cell

1S1P

Isang cell o isang parallel na grupo

1

1S2P

Dalawang cell na konektado sa parallel

2

2S1P

Dalawang cell na konektado sa serye

2

2S2P

Dalawang pangkat ng serye, bawat isa ay naglalaman ng dalawang parallel na mga cell

4

3S1P

Tatlong cell na konektado sa serye

3

3S2P

Tatlong pangkat ng serye, bawat isa ay naglalaman ng dalawang magkatulad na mga cell

6

4S3P

Apat na pangkat ng serye, bawat isa ay naglalaman ng tatlong magkakatulad na mga cell

12

Ang kabuuang bilang ng cell ay maaaring kalkulahin bilang:

Kabuuang mga cell = Bilang ng serye × Parallel na bilang

Halimbawa:

3S2P = 3 × 2 = 6 na cell

Sa karamihan ng mga detalye ng baterya, ang isang configuration na isinulat lamang bilang '2S' ay nauunawaan na ang ibig sabihin ay 2S1P maliban na lang kung magkahiwalay na nakasaad ang isang parallel na bilang. Para sa isang proyekto ng OEM, gayunpaman, ang parehong mga halaga ay dapat na idokumento upang maiwasan ang kalabuan.

Serye vs Parallel LiPo Battery Pack sa isang Sulyap

Ipinapalagay ng sumusunod na paghahambing ang magkatulad na mga cell na may parehong chemistry, nominal na boltahe, kapasidad, at kakayahan sa paglabas.

Tampok

Koneksyon ng serye

Parallel na koneksyon

Pack boltahe

Tumataas

Nananatiling katumbas ng isang cell

Kapasidad sa Ah o mAh

Nananatiling katumbas ng isang cell

Tumataas

Kabuuang nakaimbak na enerhiya

Tumataas sa bawat idinagdag na cell

Tumataas sa bawat idinagdag na cell

Teoretikal na kasalukuyang kakayahan

Karaniwang nananatili sa antas ng isang serye ng landas

Maaaring tumaas habang ibinabahagi ang kasalukuyang

Boltahe ng charger

Tumataas sa bilang ng serye

Nananatili sa single-cell na boltahe

Pagsubaybay sa boltahe

Kinakailangan para sa bawat pangkat ng serye

Ang mga parallel cell ay nagbabahagi ng isang karaniwang boltahe ng grupo

Pagbabalanse

Kailangan sa pagitan ng mga pangkat ng serye kapag naaangkop

Ang mga direktang konektadong cell ay nagpapapantay sa boltahe ng grupo

Pangunahing pag-aalala sa disenyo

Imbalance ng boltahe sa pagitan ng mga pangkat ng serye

Kasalukuyang pagbabahagi at pagtutugma ng cell

Karaniwang dahilan para sa paggamit

Mas mataas na boltahe ng input ng device

Mas mahabang runtime o mas mataas na kasalukuyang kakayahan

Pagpili ng BMS

Dapat tumugma sa bilang ng serye

Dapat tumugma sa kabuuang kasalukuyang pack at kapasidad

Ito ay mga prinsipyo ng pagsasaayos sa halip na mga garantisadong rating ng tapos na pack. Ang aktwal na pagganap ay maaaring limitado sa pamamagitan ng detalye ng cell, mga interconnect, protection board, connector, laki ng cable, temperatura, at disenyo ng produkto.

Paano Gumagana ang Series LiPo Battery Pack

Ang mga cell ay konektado sa serye sa pamamagitan ng pagsali sa positibong terminal ng isang cell sa negatibong terminal ng susunod. Ang dalawang natitirang panlabas na terminal ay bumubuo sa pack output.

Ang parehong kasalukuyang dumadaan sa bawat cell o parallel na grupo sa path ng serye.

Paano Nakakaapekto ang Koneksyon ng Serye sa Boltahe

Ang nominal pack voltage ay ang kabuuan ng mga nominal na boltahe ng mga cell na konektado sa serye:

Pack nominal na boltahe = Cell nominal na boltahe × Bilang ng serye

Para sa karaniwang 3.7 V na mga cell:

Configuration

Nominal na boltahe

Karaniwang full-charge na boltahe

1S

3.7 V

4.2 V

2S

7.4 V

8.4 V

3S

11.1 V

12.6 V

4S

14.8 V

16.8 V

6S

22.2 V

25.2 V

Ang full-charge na boltahe ay kinakalkula bilang:

Pinakamataas na boltahe ng pack = Limitasyon sa pagsingil ng cell × Bilang ng serye

Nalalapat ang 4.2 V na halaga sa isang kumbensyonal na lithium-ion polymer cell na idinisenyo para sa limitasyon sa pagsingil na iyon. Ang isang high-voltage chemistry ay maaaring mangailangan ng 4.35 V, 4.4 V, o isa pang tinukoy na limitasyon sa bawat cell.

Isang produktong dinisenyo sa paligid Samakatuwid, ang mga high-voltage na LiPo na baterya ay nangangailangan ng isang katugmang charger at sistema ng proteksyon. Ang isang mas mataas na limitasyon ng singil sa bawat cell ay hindi dapat ipagpalagay mula sa nominal na boltahe lamang.

Paano Naaapektuhan ng Serye Connection ang Kapasidad

Ang pagkonekta ng magkaparehong 1000 mAh na mga cell sa serye ay hindi nagdaragdag ng kanilang mga mAh na rating.

Halimbawa:

  • Isang 3.7 V 1000 mAh cell: 3.7 V, 1000 mAh

  • Dalawang cell sa serye: 7.4 V, 1000 mAh

  • Tatlong cell sa serye: 11.1 V, 1000 mAh

Ang pack ay naglalaman ng mas maraming enerhiya dahil tumaas ang boltahe nito, kahit na ang halaga ng Ah ay nananatiling hindi nagbabago.

Paano Nakakaapekto sa Kasalukuyang Koneksyon ang Serye

Sa isang 2S1P pack, ang parehong kasalukuyang dumadaan sa parehong mga cell. Kung ang cell ay na-rate para sa isang naibigay na tuloy-tuloy na kasalukuyang, ang pagdaragdag ng isa pang kaparehong cell sa serye ay hindi awtomatikong doble ang kasalukuyang rating.

Ang tapos na kasalukuyang pack ay nililimitahan ng pinakamababang naaangkop na halaga sa mga:

  • Cell tuloy-tuloy na discharge kasalukuyang

  • Cell peak-kasalukuyang kakayahan

  • Kasalukuyang rating ng PCM o BMS

  • MOSFET at kasalukuyang-sense na disenyo

  • Nickel strip, tab, busbar, o kapasidad ng PCB

  • Laki ng kawad

  • Rating ng connector

  • Fuse o component na naglilimita sa kasalukuyang

  • Mga kondisyon ng thermal

Ang isang mas mataas na boltahe ng pack ay maaaring magbigay-daan sa isang device na makakuha ng parehong kapangyarihan sa isang mas mababang kasalukuyang, ngunit depende iyon sa arkitektura ng pag-load at power-conversion.

Bakit Kailangan ng Mga Series Pack ng Pagsubaybay sa Cell-Group

Ang mga cell na konektado sa serye ay hindi nananatiling ganap na magkapareho sa buong buhay ng kanilang serbisyo. Ang mga maliliit na pagkakaiba sa kapasidad, panloob na resistensya, paglabas sa sarili, temperatura, at pagtanda ay maaaring maging sanhi ng pag-iiba ng kanilang mga estado ng pagsingil.

Habang nagcha-charge, maaaring maabot ng isang pangkat ng serye ang pinakamataas na limitasyon ng boltahe nito bago ang iba. Sa panahon ng paglabas, maaaring maabot muna ng pinakamahinang grupo ang mas mababang limitasyon nito.

Samakatuwid, ang sistema ng proteksyon at pagsubaybay ay dapat tumugon sa mga indibidwal na boltahe ng serye-grupo sa halip na umasa lamang sa kabuuang boltahe ng pack.

Ang kabuuang pagbabasa ng pack na 8.0 V, halimbawa, ay hindi nagpapatunay na ang isang 2S pack ay balanse. Ito ay maaaring binubuo ng:

  • 4.0 V at 4.0 V

  • 4.15 V at 3.85 V

  • 4.25 V at 3.75 V

Ang huling halimbawa ay may parehong kabuuang boltahe ngunit maaaring maglagay na ng isang grupo na lampas sa pinapahintulutang limitasyon nito.

Paano Gumagana ang Parallel LiPo Battery Pack

Sa isang parallel na koneksyon, ang mga positibong terminal ay magkakaugnay at ang mga negatibong mga terminal ay magkakaugnay.

Ang lahat ng mga cell sa grupo ay nagbabahagi ng parehong boltahe ng terminal.

Paano Nakakaapekto ang Parallel Connection sa Boltahe

Ang boltahe ay nananatiling katumbas ng boltahe ng isang cell:

Pack voltage = Boltahe ng cell

Para sa dalawang karaniwang 3.7 V na mga cell na konektado nang magkatulad:

  • Nominal na boltahe: 3.7 V

  • Karaniwang full-charge na boltahe: 4.2 V

  • Configuration: 1S2P

Ang pagdaragdag ng higit pang parallel na mga cell ay hindi gumagawa ng 7.4 V o 11.1 V. Patuloy itong bumubuo ng isang grupo ng boltahe.

Paano Nakakaapekto ang Parallel Connection sa Kapasidad

Ang mga kapasidad ng malapit na katugmang parallel na mga cell ay idinagdag:

Kapasidad ng pack = Kapasidad ng cell × Parallel na bilang

Para sa magkaparehong 1000 mAh na mga cell:

Configuration

Nominal na boltahe

Nominal na kapasidad

1S1P

3.7 V

1000 mAh

1S2P

3.7 V

2000 mAh

1S3P

3.7 V

3000 mAh

1S4P

3.7 V

4000 mAh

Ginagawa nitong kapaki-pakinabang ang parallel construction kapag ang application ay nangangailangan ng mas mahabang oras ng pagpapatakbo ngunit dapat na panatilihin ang isang single-cell na boltahe na platform.

Paano Nakakaapekto ang Parallel Connection sa Kasalukuyang Kakayahan

Sa teorya, ang magkaparehong mga cell na konektado sa pamamagitan ng balanseng kasalukuyang mga landas ay maaaring magbahagi ng pagkarga. Ang dalawang angkop na mga cell na magkatulad ay maaaring magbigay ng higit na kasalukuyang kaysa sa isang cell.

Gayunpaman, ang kasalukuyang ligtas na pakete ay hindi dapat kalkulahin sa pamamagitan ng pagpaparami ng rating ng cell nang walang karagdagang pagsusuri.

Ang kasalukuyang pagbabahagi ay maaaring maapektuhan ng:

  • Panloob na paglaban ng cell

  • Pagbabago ng kapasidad

  • Mga pagkakaiba sa temperatura

  • Tab at magkabit na paglaban

  • Posisyon ng cell sa loob ng pack

  • Simetrya ng cable-routing

  • Mga pagkakaiba sa estado ng singil

  • Pagtanda

  • Paglaban ng konektor

  • Mga limitasyon ng proteksyon-board

Ang isang cell ay maaaring magdala ng mas malaking bahagi ng load kung ito ay may mas mababang resistensya o isang mas maikling kasalukuyang landas. Ang pack ay maaaring bumuo ng naisalokal na pag-init kahit na ang kabuuang kasalukuyang ay lumilitaw na nasa loob ng isang simpleng teoretikal na limitasyon.

Ang kahulugan ng discharge rate at ang kaugnayan nito sa kapasidad ay ipinaliwanag pa sa kung ano ang ibig sabihin ng C rating ng isang lithium polymer na baterya.

Kailangan ba ng Parallel Cells ang Balanse?

Ang mga direktang konektadong parallel na cell ay nagbabahagi ng parehong boltahe ng terminal, kaya karaniwang tinatrato ng BMS ang kumpletong parallel na grupo bilang isang boltahe na node.

Hindi iyon nangangahulugan na ang pagtutugma ng cell ay hindi kailangan. Ang pantay na boltahe ng terminal ay hindi ginagarantiyahan ang pantay na kapasidad, paglaban, temperatura, o kasalukuyang kontribusyon.

Ang mga cell na pinili para sa isang parallel na grupo ay dapat na karaniwang magkatugma:

  • Chemistry

  • Limitasyon ng boltahe ng singil

  • Kapasidad

  • Panloob na pagtutol

  • Mga katangian ng paglabas

  • Kasaysayan ng produksyon

  • Edad at kondisyon ng cycle

  • Pisikal na disenyo

  • State of charge sa pagpupulong

Ang isang nasira o makabuluhang nasira na cell ay maaaring maglagay ng karagdagang pagkarga sa natitirang mga cell at bawasan ang pagiging maaasahan ng buong grupo.

Bakit Kailangang Suriin ang Boltahe Bago ang Parallel Connection

Ang mga cell na may iba't ibang boltahe ay hindi dapat basta bastang magkakabit.

Kapag nakakonekta na, ang mas mataas na boltahe na cell ay maaaring mabilis na mag-discharge sa mas mababang boltahe na cell. Ang resultang equalization current ay maaaring limitado pangunahin sa pamamagitan ng cell at connection resistance at maaaring maging mas mataas kaysa sa normal na charging current.

Para sa kadahilanang ito, ang mga magkakatulad na grupo ay dapat na tipunin sa pamamagitan ng isang kinokontrol na proseso ng pagmamanupaktura gamit ang mga kwalipikado, malapit na tugmang mga cell. Ang mga end user ay hindi dapat magdagdag ng bagong cell sa isang lumang pack o magkonekta ng dalawang maluwag na pouch cell nang magkatulad nang walang validated na disenyo at angkop na kagamitan.

Paano Gumagana ang Series-Parallel LiPo Pack

Pinagsasama ng series-parallel pack ang parehong paraan ng koneksyon.

Isaalang-alang ang isang 2S2P na disenyo na ginawa mula sa apat na magkaparehong 3.7 V, 1000 mAh na mga cell:

  1. Dalawang cell ay konektado sa parallel upang mabuo ang unang 3.7 V, 2000 mAh na grupo.

  2. Dalawang higit pang mga cell ang bumubuo ng pangalawang 3.7 V, 2000 mAh na grupo.

  3. Ang dalawang magkatulad na grupo ay konektado sa serye.

Ang resultang teoretikal na detalye ay:

  • Nominal na boltahe: 7.4 V

  • Kapasidad: 2000 mAh

  • Enerhiya: 14.8 Wh

  • Configuration: 2S2P

  • Kabuuang mga cell: 4

Ang mga formula ay:

Pack boltahe = Cell nominal na boltahe × S

Kapasidad ng pack = Kapasidad ng cell × P

Kabuuang bilang ng cell = S × P

Nominal na enerhiya = Pack boltahe × Pack kapasidad sa Ah

Sa disenyong ito, sinusubaybayan ng BMS ang dalawang serye-grupong boltahe. Ang bawat sinusubaybayang grupo ay naglalaman ng dalawang magkatulad na mga cell.

Samakatuwid, ang isang 2S2P pack ay hindi sinusubaybayan bilang isang 4S pack. Ang pagpili ng isang protection board ayon sa kabuuang bilang ng mga indibidwal na cell sa halip na ang bilang ng serye ay magiging mali.

Paghahambing ng Boltahe, Kapasidad, at Watt-Oras

Ang pagkakaiba sa pagitan ng serye at parallel construction ay nagiging mas malinaw kapag ang mga pack ay inihambing gamit ang magkaparehong 3.7 V, 1000 mAh na mga cell.

Configuration

Mga cell

Nominal na boltahe

Kapasidad

Nominal na enerhiya

1S1P

1

3.7 V

1000 mAh

3.7 Wh

2S1P

2

7.4 V

1000 mAh

7.4 Wh

1S2P

2

3.7 V

2000 mAh

7.4 Wh

2S2P

4

7.4 V

2000 mAh

14.8 Wh

3S2P

6

11.1 V

2000 mAh

22.2 Wh

Parehong naglalaman ang mga halimbawa ng 2S1P at 1S2P ng dalawang cell at nag-iimbak ng humigit-kumulang 7.4 Wh. Ang kanilang mga rating ng boltahe at kapasidad ay naiiba, ngunit ang kanilang teoretikal na nominal na enerhiya ay magkatulad.

Hindi pa rin sila maaaring palitan para sa isa't isa dahil nakikita ng device ang ibang input voltage.

Bakit Hindi Mapagkumpara ng mAh Alone ang Iba't Ibang Battery Pack

Ang 3.7 V 2000 mAh pack at 7.4 V 1000 mAh pack ay parehong naglalaman ng humigit-kumulang 7.4 Wh:

3.7 V × 2.0 Ah = 7.4 Wh

7.4 V × 1.0 Ah = 7.4 Wh

Ang pagtingin lamang sa mAh ay magpapakita na ang unang pack ay may dobleng kapasidad. Sa mga tuntunin ng enerhiya, magkapareho sila.

Ang mga watt-hour ay samakatuwid ay mas kapaki-pakinabang kapag naghahambing ng mga pack na may iba't ibang mga boltahe.

Gayunpaman, hindi ginagarantiya ng katumbas na Wh ang kaparehong runtime ng device. Ang aktwal na oras ng pagpapatakbo ay nakasalalay din sa:

  • Kahusayan ng pag-convert ng boltahe

  • Kasalukuyang device sa iba't ibang boltahe ng input

  • Panloob na pagtutol ng baterya

  • Cutoff na boltahe

  • Rate ng paglabas

  • Temperatura

  • Pagtanda ng cell

  • Pagbaba ng boltahe ng proteksyon-board

  • Magagamit na kapasidad sa ilalim ng aktwal na pagkarga

Ang runtime ay dapat na ma-verify sa huli sa natapos na device sa halip na hulaan mula sa mAh lamang.

Nagbibigay ba ng Higit na Kapangyarihan ang Mas Mataas na Bilang ng Serye?

Ang pagtaas ng boltahe ay maaaring gumawa ng mas maraming kapangyarihan, ngunit kung ang cell, sistema ng proteksyon, mga kable, at aparato ay makakapagbigay at makakatanggap ng kinakailangang kasalukuyang.

Ang kapangyarihan ng kuryente ay kinakalkula bilang:

Power = Boltahe × Kasalukuyan

Ang isang 7.4 V pack na naghahatid ng 2 A ay nagbibigay ng humigit-kumulang 14.8 W. Ang isang 3.7 V pack ay kailangang maghatid ng humigit-kumulang 4 A upang magbigay ng parehong input power, bago isaalang-alang ang mga pagkalugi sa conversion.

Ito ang isang dahilan kung bakit maaaring pumili ang isang taga-disenyo ng mas mataas na boltahe na pack para sa mga motor, heater, pump, robotics, o iba pang produktong nangangailangan ng kuryente. Ang mas mababang kasalukuyang para sa parehong kapangyarihan ay maaaring mabawasan ang pagkalugi ng konduktor, ngunit ang mas mataas na bilang ng serye ay nagpapataas din ng boltahe ng charger, pagiging kumplikado ng BMS, mga kinakailangan sa boltahe ng bahagi, at mga pagsasaalang-alang sa pagkakabukod.

Ang pagpili ay dapat magsimula sa input-voltage range at load profile ng device kaysa sa pag-aakalang mas maraming series cell ang awtomatikong mas mahusay.

Mga Kinakailangan sa Proteksyon para sa isang 1S Pack

Ang isang single-series pack ay mayroon lamang isang boltahe na grupo, kaya hindi ito nangangailangan ng pagbabalanse sa pagitan ng mga cell ng serye.

Maaaring kailanganin pa rin ng PCM nitong magbigay ng:

  • Proteksyon sa sobrang bayad

  • Proteksyon sa sobrang paglabas

  • Over-current na proteksyon

  • Proteksyon ng short-circuit

  • Kontrol sa pagsingil at paglabas

  • Pagsubaybay sa temperatura

  • Output ng NTC

  • Pagkilala sa baterya

  • Pagsusukat ng gasolina o komunikasyon

Dapat tumugma ang charger sa cell chemistry at maximum charge voltage. Ang isang PCM ay nakakaabala sa mga abnormal na kondisyon, ngunit ito ay hindi isang kapalit para sa isang maayos na kinokontrol na charger.

Sa isang 1S2P o 1S3P na disenyo, nakikita ng circuit ng proteksyon ang parallel group bilang isang mas malaking kapasidad na boltahe na node. Ang kasalukuyang rating nito ay dapat na nakabatay sa kumpletong pack load, hindi sa kapasidad ng isang cell.

Mga Kinakailangan sa Proteksyon para sa Multi-Series Pack

Ang isang 2S, 3S, o mas mataas na serye na disenyo ay nangangailangan ng proteksyon circuitry na angkop para sa eksaktong bilang ng serye.

Maaaring kailanganin ng isang multi-cell na BMS o PCM na gawin ang:

  • Pagsubaybay sa boltahe ng indibidwal na serye-grupo

  • I-pack ang kasalukuyang pagsubaybay

  • Singilin ang over-current na proteksyon

  • Paglabas ng sobrang kasalukuyang proteksyon

  • Proteksyon ng short-circuit

  • Overcharge cutoff

  • Over-discharge cutoff

  • Pagbalanse ng cell-group

  • Pagsubaybay sa temperatura

  • Kontrol ng MOSFET

  • State-of-charge na pagtatantya

  • Pag-record ng kasalanan

  • Komunikasyon sa host device

Ang rating ng boltahe ng mga bahagi ay dapat ding tumanggap ng pinakamataas na boltahe ng pack, kabilang ang naaangkop na margin ng disenyo.

Bakit Hindi Sapat ang Total Pack Voltage

Ang pagsubaybay lamang sa kabuuang boltahe ay hindi maaasahang matukoy ang isang indibidwal na grupo na na-overcharge o sobrang na-discharge.

Para sa kadahilanang ito, ang isang 3S protection circuit ay karaniwang nangangailangan ng access sa:

  • Negatibo ang pakete

  • Ang koneksyon pagkatapos ng pangkat ng serye 1

  • Ang koneksyon pagkatapos ng pangkat ng serye 2

  • Pack positive pagkatapos ng series group 3

Samakatuwid, ang isang kumbensyonal na monitoring harness ay may isa pang boltahe na koneksyon kaysa sa bilang ng serye:

Mga koneksyon sa boltahe = S + 1

Ang isang pack na may pinagsamang BMS ay maaaring hindi ilantad ang mga koneksyong ito sa labas, ngunit kinakailangan pa rin ang mga ito sa loob para sa indibidwal na pagsubaybay sa pangkat ng serye.

Ano ang Ginagawa ng Cell Balancing

Nakakatulong ang pagbabalanse na limitahan ang mga pagkakaiba sa pagitan ng mga pangkat na konektado sa serye.

Ang isang passive balancing system ay karaniwang nag-aalis ng kaunting enerhiya mula sa mas mataas na boltahe na grupo upang ang mga mas mababang grupo ay maaaring magpatuloy sa pagsingil. Ang mas advanced na mga aktibong sistema ng pagbabalanse ay maaaring muling ipamahagi ang enerhiya sa pagitan ng mga grupo.

Hindi ganap na maitama ang pagbabalanse:

  • Isang nasirang cell

  • Matinding pagkawala ng kapasidad

  • Mataas na self-discharge

  • Isang mahinang koneksyon sa kuryente

  • Mga pangunahing pagkakaiba sa panloob na pagtutol

  • Maling naitugmang mga cell

  • Isang hindi angkop na layout ng pack

Ang isang pack na paulit-ulit na nagkakaroon ng malaking kawalan ng timbang ay dapat suriin sa halip na umasa sa balancing circuit upang itago ang pinagbabatayan na problema.

Mga Kinakailangan sa Proteksyon para sa Parallel Groups

Ang parallel construction ay lumilikha ng ibang hanay ng mga priyoridad sa disenyo.

Pagtutugma ng Cell

Dapat piliin ang mga cell mula sa mga katugmang pangkat ng produksyon at pagganap. Ang paghahalo ng mga cell na may iba't ibang kapasidad, chemistries, mga limitasyon ng boltahe, edad, o panloob na pagtutol ay maaaring magdulot ng hindi pantay na pagbabahagi ng kasalukuyang.

Ang mga praktikal na epekto ng pagkakaiba-iba ng cell ay tinalakay nang mas detalyado sa bakit nagiging hindi pare-pareho ang mga lithium-ion na baterya pack.

Kasalukuyang-Path Design

Ang interconnect resistance ay dapat na panatilihing mababa at makatwirang balanse. Dapat iwasan ng layout ang pagpilit sa isang cell o tab na magdala ng hindi katimbang na bahagi ng kasalukuyang.

Ang mga kadahilanan sa disenyo ay kinabibilangan ng:

  • Tab geometry

  • Mga sukat ng nikel-strip o busbar

  • PCB tanso kapal

  • Posisyon ng koneksyon

  • Paglalagay ng lead

  • kalidad ng hinang

  • Cell spacing

  • Pagwawaldas ng init

  • Lokasyon ng connector

Pagpipigil ng kasalanan

Sa isang permanenteng konektadong parallel na grupo, ang malusog na mga cell ay maaaring magbigay ng kasalukuyang sa isang nabigong cell o nabigong sangay.

Depende sa laki ng pack at pagtatasa ng panganib, ang disenyo ay maaaring mangailangan ng:

  • Fusible interconnects

  • Sangay-kasalukuyang limitasyon

  • Thermal na paghihiwalay

  • Mga sensor ng temperatura

  • Mga materyales na lumalaban sa apoy

  • Mga hadlang sa mekanikal

  • Pagsasama sa antas ng pack

  • Kinokontrol na venting space

  • Karagdagang fault-detection function

Ang kinakailangang diskarte ay depende sa enerhiya ng pack, uri ng cell, aplikasyon, enclosure, mga kinakailangan sa pagsunod, at mga nakikinitaang kundisyon ng pagkabigo.

Proteksyon-Board Kasalukuyang Rating

Dapat suportahan ng BMS ang kabuuang inaasahang kasalukuyang pack, kabilang ang:

  • Normal na kasalukuyang operating

  • Pinakamataas na patuloy na kasalukuyang

  • Pag-usad ng startup

  • Kasalukuyang stall ng motor

  • Pagpasok ng pampainit

  • Mga taluktok ng komunikasyon-transmitter

  • Kasalukuyang nagcha-charge

  • Mga limitasyon sa pagtukoy ng fault

Ang ina-advertise na kasalukuyang ng board ay hindi dapat ituring bilang magagamit na kasalukuyang aparato nang hindi sinusuri ang pagkalugi ng MOSFET, pagtaas ng temperatura, mga kondisyon ng paglamig, laki ng conductor, at cutoff timing.

Mga Kinakailangan sa Charger para sa Mga Serye at Parallel Pack

Dapat tumugma ang charger sa chemistry ng pack, bilang ng serye, limitasyon ng boltahe ng pagsingil, at pinapahintulutang kasalukuyang pag-charge.

Para sa maginoo na 4.2 V na mga cell:

Pack

Kinakailangan ang panghuling boltahe sa pagsingil

1S

4.2 V

2S

8.4 V

3S

12.6 V

4S

16.8 V

6S

25.2 V

Ang 2S pack ay hindi dapat singilin gamit ang 1S charger. Gayundin, ang isang charger na inilaan para sa karaniwang 4.2 V na mga cell ay maaaring hindi angkop para sa isang high-voltage chemistry na may ibang limitasyon sa pagsingil.

Nakakaapekto ang parallel capacity sa pagkalkula ng pagsingil-kasalukuyang. Kung ang dalawang magkaparehong mga cell ay inilagay nang magkatulad, ang isang angkop na pakete ay maaaring tumanggap ng higit na kabuuang kasalukuyang kaysa sa isang cell, ngunit ang tamang halaga ay nakasalalay sa:

  • Limitasyon sa rate ng singil ng cell

  • Kapasidad ng pack

  • Temperatura

  • Parallel kasalukuyang pagbabahagi

  • Proteksyon-board rating

  • Konektor at wire rating

  • Target ng oras ng pag-charge

  • Mga kinakailangan sa cycle-life

Ang isang charger at BMS ay gumaganap ng iba't ibang mga function. Kinokontrol ng charger ang profile ng pagsingil, habang ang sistema ng proteksyon ay tumutugon sa tinukoy na mga abnormal na kondisyon. Ang isa ay hindi dapat gamitin bilang kapalit ng isa.

Mga Kinakailangan sa Pagtutugma ng Cell

Ang isang maaasahang multi-cell pack ay nagsisimula sa angkop na pagpili ng cell.

Maaaring kailangang itugma ang mga cell na ginamit sa parehong pagpupulong para sa:

  • Modelo ng cell

  • Chemistry

  • Nominal na kapasidad

  • Sinusukat na kapasidad

  • Open-circuit na boltahe

  • Panloob na pagtutol

  • Kapal at sukat

  • Paglabas sa sarili

  • Batch ng produksyon

  • Edad

  • Kasaysayan ng cycle

Ang pagtutugma ay mahalaga sa parehong serye at parallel na istruktura.

Sa isang seryeng string, ang pinakamababang kapasidad o pinakamataas na paglaban na pangkat ay maaaring maabot muna ang limitasyon ng boltahe nito at paghigpitan ang magagamit na kapasidad ng pack.

Sa isang parallel na grupo, ang mga pagkakaiba ng paglaban at koneksyon ay nakakaimpluwensya kung paano ibinabahagi ang kasalukuyang. Ang isang cell ay maaaring gumana nang mas mahirap at mas mabilis na tumanda kaysa sa iba.

Ang mga tagagawa ng baterya ay dapat magtatag ng pamantayan sa pag-screen ng cell na naaangkop sa produkto sa halip na pagsamahin ang mga cell dahil lamang sa mayroon silang parehong naka-print na detalye.

Maaari bang ikonekta ang mga Tapos na LiPo Pack sa Serye?

Ang dalawang tapos na pack ay hindi dapat ikonekta sa serye maliban kung ang kumpletong sistema ay idinisenyo at napatunayan para sa kaayusan na iyon.

Ang mga potensyal na problema ay kinabibilangan ng:

  • Iba't ibang estado ng pagsingil

  • Iba't ibang kapasidad o edad

  • Mga hindi tugmang circuit ng proteksyon

  • Maling saligan

  • Hindi pagkakatugma ng charger

  • Mga gaps sa pagsubaybay sa balanse

  • Mga limitasyon ng boltahe ng konektor

  • Hindi inaasahang BMS cutoff na gawi

  • Ang isang pack ay binaliktad na sinisingil ng isa pa

  • Mga pamamaraan ng hindi ligtas na serbisyo o pagpapalit

Gumagamit ang ilang protektadong pack ng low-side switching o mga interface ng komunikasyon na ginagawang hindi angkop ang koneksyon sa panlabas na serye. Ang isang baterya na ligtas bilang isang standalone na produkto ay hindi awtomatikong ligtas kapag pinagsama sa isa pang pack.

Kung ang application ay nangangailangan ng mas mataas na boltahe, ang paggamit ng isang multi-series na pagpupulong na dinisenyo para sa layunin ay kadalasang mas maaasahan kaysa sa pagkonekta ng mga bateryang independiyenteng protektado pagkatapos ng produksyon.

Maaari bang Magkatulad ang mga Tapos na LiPo Pack?

Ang mga handa na pack ay hindi dapat na konektado nang magkatulad dahil lamang ang kanilang mga label ay nagpapakita ng parehong nominal na boltahe.

Bago ang parallel operation, dapat tugunan ng disenyo ang:

  • Pagkakaiba ng pack-boltahe

  • State-of-charge na pagkakaiba

  • Kapasidad at edad

  • Panloob na pagtutol

  • Pakikipag-ugnayan sa BMS

  • Baliktarin ang kasalukuyang

  • Pag-charge-kasalukuyang pamamahagi

  • Pagkakasunud-sunod ng connector

  • Pag-alis ng pack habang may lakas

  • Proteksyon ng sanga

  • Pagtukoy sa problema

Kung ang isang pack ay may mas mataas na boltahe, maaaring dumaloy ang isang malaking equalization current sa sandaling makipag-ugnayan ang mga konektor.

Ang mga parallel na module ng baterya ay maaaring ma-engineered nang ligtas, ngunit kailangan nila ng isang tinukoy na paraan ng koneksyon, katugmang arkitektura ng proteksyon, kinokontrol na pre-charge kung kinakailangan, at na-validate na gawi ng pagkakamali.

Paano Nakakaapekto ang Configuration sa Laki at Layout ng Baterya

Ang pagdaragdag ng mga cell ay nagpapataas ng enerhiya ngunit binabago din ang mekanikal na disenyo.

Ang mga serye at magkatulad na pagtitipon ay maaaring makaapekto sa:

  • Kabuuang kapal

  • Lapad at haba

  • Timbang

  • Sentro ng grabidad

  • Cable-routing space

  • Bend radius

  • Pagwawaldas ng init

  • Allowance sa pagpapalawak ng cell

  • Proteksyon ng drop

  • Panlaban sa vibration

  • Access sa serbisyo

  • Pagpupulong ng enclosure

Ang dalawang pouch cell na nakalagay sa tabi ay maaaring lumikha ng isang malawak at manipis na pack. Ang pagsasalansan ng mga ito ay maaaring lumikha ng isang mas maliit na bakas ng paa na may mas malaking kapal.

Ang isang serye-parallel na istraktura ay maaari ding mangailangan ng:

  • Karagdagang pagkakabukod

  • Higit pang mga weld point

  • Mas malaking BMS

  • Mga kable ng boltahe

  • Mga sensor ng temperatura

  • Isang mas malakas na frame ng suporta

  • Mas kumplikadong pack wrapping

  • Tumaas na espasyo sa paligid ng mga tab at mga bahagi ng proteksyon

Samakatuwid, dapat piliin ang configuration ng elektrikal kasama ang magagamit na kompartimento ng baterya sa halip na matapos ang pagsasapinal ng enclosure.

Serye vs Parallel: Aling Configuration ang Dapat Mong Piliin?

Piliin ang bilang ng serye ayon sa boltahe na kinakailangan ng device.

Piliin ang parallel na bilang ayon sa kinakailangang enerhiya, runtime, kasalukuyang kakayahan, espasyo, at timbang.

Maaaring Angkop ang Isang Disenyong Nakatuon sa Serye Kapag:

  • Ang aparato ay nangangailangan ng isang mas mataas na input boltahe

  • Ang isang motor o heater ay gumagana nang mas mahusay sa mas mataas na boltahe

  • Gumagamit ang system ng boltahe na tren sa itaas ng hanay ng isang 1S pack

  • Ang mas mababang kasalukuyang ay ginustong para sa isang naibigay na antas ng kapangyarihan

  • Kasama na sa device ang isang katugmang multi-cell charger

  • Ang produkto ay maaaring tumanggap ng isang multi-serye na BMS

Maaaring Angkop ang Isang Parallel-Focused na Disenyo Kapag:

  • Ang produkto ay dapat na panatilihin ang isang 3.7 V nominal na platform

  • Kinakailangan ang mas mahabang runtime

  • Ang isang cell ay hindi makapagbibigay ng sapat na kapasidad

  • Higit pang kasalukuyang output ang kailangan sa loob ng napatunayang kondisyon ng pagpapatakbo ng cell

  • Ang enclosure ay maaaring tumanggap ng maraming mga cell

  • Sinusuportahan ng charger at sistema ng proteksyon ang nagreresultang kapasidad at kasalukuyang

Maaaring Angkop ang Isang Serye-Parallel na Disenyo Kapag:

  • Ang aparato ay nangangailangan ng parehong mas mataas na boltahe at mas mahabang runtime

  • Ang isang solong string ng serye ay hindi maaaring magbigay ng kinakailangang kasalukuyang

  • Ang pangangailangan ng enerhiya ay lumampas sa kapasidad ng isang praktikal na solong string

  • Dapat ipamahagi ang espasyo sa ilang mga posisyon ng cell

  • Binibigyang-katwiran ng application ang karagdagang BMS at pagiging kumplikado ng pagpupulong

kay ZERNE Sinusuportahan ng mga custom na solusyon sa bateryang Li-polymer ang single-cell, multi-series, parallel, at series-parallel na istruktura batay sa boltahe ng device, kapasidad, laki, kasalukuyang, connector, at mga kinakailangan sa proteksyon.

Isang Praktikal na Proseso ng Pagpili ng Configuration ng Baterya

1. Kumpirmahin ang Saklaw ng Boltahe ng Device

Kilalanin:

  • Minimum na operating boltahe

  • Normal na operating boltahe

  • Pinakamataas na ligtas na input boltahe

  • Kinakailangan sa startup-boltahe

  • Isara ang boltahe

  • Saklaw ng input ng boltahe-regulator

  • Boltahe ng motor, pampainit, o actuator

  • Charger input at output boltahe

Ang maximum na fully charged pack boltahe ay dapat manatili sa loob ng ligtas na hanay ng bawat konektadong bahagi.

2. Tukuyin ang Load Profile

Record:

  • Naka-standby na kasalukuyang

  • Karaniwang operating kasalukuyang

  • Pinakamataas na patuloy na kasalukuyang

  • Pinakamataas na kasalukuyang

  • Ang tagal ng peak

  • Startup o stall current

  • Araw-araw na oras ng pagpapatakbo

  • Kinakailangan ang runtime sa bawat pagsingil

Ang average na kasalukuyang nag-iisa ay maaaring hindi magbunyag kung ang mga cell, BMS, at connector ay maaaring suportahan ang mga maiikling high-current na kaganapan.

3. Kalkulahin ang Kinakailangang Enerhiya

Maaaring kalkulahin ang unang pagtatantya gamit ang:

Kinakailangang enerhiya sa Wh = Average na kapangyarihan sa W × Operating time sa oras

Ang isang praktikal na disenyo ay dapat ding isaalang-alang ang:

  • Pagkawala ng boltahe-conversion

  • Pagtanda ng baterya

  • Pagkawala ng kapasidad sa mababang temperatura

  • Mataas na pagkarga ng boltahe sag

  • Kapasidad ng reserba

  • Pagkonsumo ng BMS

  • Naka-standby na pagkonsumo ng device

  • Pinahihintulutang lalim ng paglabas

4. Piliin ang Bilang ng Serye

Piliin ang bilang ng mga pangkat ng serye na kinakailangan upang matugunan ang boltahe ng device.

Huwag gumamit ng nominal na boltahe lamang. Suriin:

  • Pinakamataas na boltahe ng pagsingil

  • Karaniwang saklaw ng pagpapatakbo

  • BMS cutoff boltahe

  • Undervoltage threshold ng device

  • Boltahe ng charger

  • Mga rating ng boltahe ng bahagi

5. Piliin ang Parallel Count

Tukuyin kung gaano karaming kapasidad at kasalukuyang isang string ng serye ang maibibigay. Magdagdag lamang ng mga parallel na cell kapag kinakailangan para sa enerhiya, runtime, kasalukuyan, o packaging.

Ang mas maraming parallel na cell ay nagdaragdag din ng timbang, volume, gastos, mga weld point, at fault energy.

6. Idisenyo ang Sistema ng Proteksyon

tukuyin:

  • Chemistry

  • Bilang ng serye

  • Kapasidad ng pack

  • Singilin-kasalukuyang limitasyon

  • Patuloy na paglabas ng kasalukuyang

  • Peak kasalukuyang at tagal

  • Overcharge na limitasyon

  • Over-discharge threshold

  • Over-current na threshold

  • Short-circuit na tugon

  • Mga limitasyon sa temperatura

  • Diskarte sa pagbabalanse

  • Mga kinakailangan sa komunikasyon

7. Kumpirmahin ang Charger at Connector

Ang charger ay dapat tumugma sa kumpletong pack, habang ang pangunahing connector at mga wire ay dapat na sumusuporta sa aktwal na kasalukuyang.

Dapat idokumento ang serye ng connector, polarity, pinout, wire gauge, haba ng cable, at balanse bago gumawa ng mga sample.

8. Bumuo at Subukan ang mga Sample

Dapat makumpleto ang pagpapatunay sa loob ng aktwal na device.

Maaaring kabilang sa mga nauugnay na pagsusulit ang:

  • Pag-charge sa compatibility

  • Buong singil na boltahe

  • Indibidwal na serye-grupo na boltahe

  • Pagbalanse ng cell

  • Runtime

  • Pagbaba ng boltahe ng maximum-load

  • Peak-kasalukuyang tugon

  • Pagtaas ng temperatura

  • BMS cutoff na gawi

  • Proteksyon ng short-circuit

  • Pag-init ng konektor

  • Pagruruta ng cable

  • Angkop sa enclosure

  • Pagganap ng drop at vibration

  • Paulit-ulit na pagbibisikleta

  • Imbakan at paglabas sa sarili

Ang Ang Li-polymer battery quality control system ay nagbibigay ng karagdagang impormasyon tungkol sa cell testing, assembly inspection, electrical verification, at finished-pack control.

Mga Nagtrabahong Halimbawa ng Configuration

Halimbawa 1: Compact Tracking Device

Ipagpalagay na ang isang tracker ay gumagana mula sa isang single-cell na boltahe na platform at nangangailangan ng mas maraming runtime kaysa sa isang 1000 mAh cell na maaaring magbigay.

Ang isang posibleng configuration ay:

  • Cell: 3.7 V, 1000 mAh

  • Istraktura: 1S2P

  • Pack boltahe: 3.7 V nominal

  • Kapasidad ng pakete: 2000 mAh

  • Nominal na enerhiya: 7.4 Wh

Ang disenyo ay nagpapanatili ng isang single-cell na boltahe sa pag-charge ngunit nangangailangan ng isang proteksyon circuit at connector na angkop para sa pinagsamang kasalukuyang at kapasidad.

Halimbawa 2: Portable Device na Nangangailangan ng 7.4 V

Ipagpalagay na ang isang handheld na produkto ay nangangailangan ng humigit-kumulang 7.4 V at 2000 mAh.

Gamit ang 3.7 V, 2000 mAh na mga cell:

  • Istraktura: 2S1P

  • Pack boltahe: 7.4 V nominal

  • Kapasidad ng pakete: 2000 mAh

  • Nominal na enerhiya: 14.8 Wh

  • Karaniwang full-charge na boltahe: 8.4 V

Ang pack ay nangangailangan ng 2S protection system at isang 8.4 V lithium-ion charging profile.

Halimbawa 3: Robot na Nangangailangan ng Mas Mataas na Boltahe at Kapasidad

Ipagpalagay na ang isang robot ay nangangailangan ng 11.1 V nominal at 4000 mAh. Gumagamit ng 2000 mAh cells:

  • Istraktura: 3S2P

  • Kabuuang mga cell: 6

  • Pack boltahe: 11.1 V nominal

  • Kapasidad ng pakete: 4000 mAh

  • Nominal na enerhiya: 44.4 Wh

  • Karaniwang full-charge na boltahe: 12.6 V

Dapat subaybayan ng BMS ang tatlong pangkat ng serye habang sinusuportahan ang normal na current ng robot, startup surge, at posibleng motor-stall current ng robot.

Mga Karaniwang Pagkakamali sa Disenyo ng Mga Serye at Parallel na Baterya

Pagkakamali

Bakit ito nagdudulot ng mga problema

Pagdaragdag ng mga halaga ng boltahe sa isang parallel na koneksyon

Ang mga parallel na cell ay nagpapanatili ng boltahe ng isang cell

Pagdaragdag ng mga halaga ng mAh sa isang serye na koneksyon

Ang koneksyon ng serye ay nagdaragdag ng boltahe, hindi ang kapasidad ng Ah

Paghahambing ng iba't ibang boltahe pack lamang sa pamamagitan ng mAh

Ang mAh ay hindi nagpapakita ng kabuuang nakaimbak na enerhiya

Pagpili ng BMS ayon sa kabuuang bilang ng cell

Ang proteksyon board ay dapat na pangunahing tumugma sa bilang ng mga pangkat ng serye

Ipagpalagay na ang isang 2S2P pack ay nangangailangan ng 4S BMS

Ang isang 2S2P pack ay naglalaman ng dalawang sinusubaybayang serye-boltahe na grupo

Gumagamit lamang ng kabuuang boltahe ng pack para sa proteksyon

Ang isang pangkat ng serye ay maaaring lumampas sa limitasyon nito habang ang kabuuang boltahe ay lumalabas na normal

Pagkonekta ng mga cell sa magkakaibang boltahe nang magkatulad

Maaaring dumaloy ang mataas na equalization current sa pagitan ng mga cell

Paghahalo ng luma at bagong mga cell

Ang mga pagkakaiba sa kapasidad at paglaban ay maaaring lumikha ng hindi pantay na pagkarga

Paghahalo ng iba't ibang modelo ng cell o chemistries

Maaaring hindi magkatugma ang mga limitasyon sa pagsingil at mga katangian ng pagganap

Ipagpalagay na ang mga parallel na cell ay palaging nagbabahagi ng kasalukuyang pantay

Ang paglaban, temperatura, at layout ay nakakaapekto sa kasalukuyang pamamahagi

Pagdodoble sa theoretical cell current nang hindi sinusuri ang pack

Ang BMS, connector, wiring, at thermal na disenyo ay maaaring maging mga salik na naglilimita

Gumagamit ng 1S charger para sa isang 2S pack

Hindi tumutugma ang boltahe ng charger sa configuration ng pack

Tinatrato ang BMS bilang charger

Hindi pinapalitan ng protection circuitry ang kinokontrol na pagsingil

Hindi pinapansin ang maximum charge boltahe

Dapat tiisin ng device ang pack sa buong singil, hindi lamang sa nominal na boltahe

Muling pagsasaayos ng natapos na mga protektadong pack sa labas

Maaaring hindi gumana nang maayos nang magkasama ang kanilang mga circuit circuit

Pagdaragdag ng isa pang cell sa isang lumang pack

Ang bago at umiiral na mga cell ay maaaring may iba't ibang kapasidad at resistensya

Hindi pinapansin ang pagpapalawak ng pouch at mekanikal na proteksyon

Ang mga multi-cell assemblies ay nangangailangan ng naaangkop na espasyo, suporta, at pagkakabukod

Inaaprobahan lang ang mga low-current na sample

Ang pagbaba ng boltahe at pag-init ay maaaring lumitaw lamang sa pinakamataas na pagkarga

Impormasyong Ibibigay para sa Custom na Battery Pack

Maaaring suriin ng isang tagagawa ang serye at parallel na configuration nang mas tumpak kapag available ang sumusunod na impormasyon.

Mga Kinakailangan sa Device

  • Uri ng produkto

  • Kinakailangang saklaw ng input-boltahe

  • Pinakamataas na ligtas na input boltahe

  • Karaniwang operating kasalukuyang

  • Pinakamataas na patuloy na kasalukuyang

  • Peak kasalukuyang at tagal

  • Kinakailangang runtime

  • Paraan ng pagsingil

  • Temperatura ng pagpapatakbo

  • Magagamit na espasyo ng baterya

  • Target na timbang ng pakete

Mga Kinakailangan sa Baterya

  • Ginustong kimika

  • Nominal pack boltahe

  • Kinakailangang kapasidad

  • Kinakailangan ng enerhiya

  • Inaasahang serye at parallel na pagsasaayos

  • Target ng cycle-life

  • Oras ng pag-charge

  • Kinakailangan na rate ng paglabas

  • Mga kinakailangan sa mababang o mataas na temperatura

  • Kinakailangan ng high-voltage-cell

Mga Kinakailangan sa Proteksyon

  • PCM o BMS

  • Overcharge at over-discharge na proteksyon

  • Over-current at short-circuit na proteksyon

  • Bilang at lokasyon ng mga sensor ng temperatura

  • Pagbalanse ng cell

  • Sukatan ng gasolina

  • State-of-charge na display

  • SMBus, CAN, o iba pang protocol ng komunikasyon

  • Authentication o pagkakakilanlan ng baterya

  • Kinakailangan ng fuse o branch-protection

Mga Kinakailangan sa Mekanikal at Koneksyon

  • Pinakamataas na kapal, lapad, at haba

  • Pag-aayos ng cell

  • Enclosure o pambalot

  • Tagagawa ng konektor at numero ng bahagi

  • Polarity at pinout

  • Wire gauge

  • Haba ng cable

  • Balansehin ang lead

  • NTC o mga wire ng komunikasyon

  • Pag-mount at pag-alis ng pilay

  • Mga kinakailangan sa vibration at drop

Ang Ang lithium battery pack ay dapat na tukuyin bilang isang kumpletong sistema sa halip na bilang mga halaga ng boltahe at mAh lamang.

Konklusyon

Ang mga serye at parallel na koneksyon ay nagsisilbi sa iba't ibang layunin sa isang LiPo battery pack.

Ang isang serye na koneksyon ay nagpapataas ng boltahe ng pack habang pinapanatili ang kapasidad ng Ah ng isang landas ng serye. Ang isang parallel na koneksyon ay nagpapanatili ng boltahe ng isang cell habang nagdaragdag ng kapasidad at potensyal na pagtaas ng kasalukuyang kakayahan. Pinagsasama ng isang serye-parallel na istraktura ang parehong mga epekto.

Ang mga electrical rules na ito ay ang panimulang punto lamang. Dapat ding isaalang-alang ng tapos na pack ang maximum charge voltage, Watt-hours, pag-load ng device, pagtutugma ng cell, kasalukuyang pagbabahagi, pagbabalanse, BMS current, temperatura, mga wiring, connectors, charger compatibility, at mekanikal na proteksyon.

Para sa mga multi-series pack, dapat na subaybayan ng system ng proteksyon ang mga indibidwal na boltahe ng serye-grupo at tumugma sa eksaktong bilang ng serye. Para sa mga parallel na disenyo, ang malapit na tugmang mga cell at kinokontrol na kasalukuyang mga landas ay mahalaga. Sa alinmang kaso, dapat kumpirmahin ang mga teoretikal na halaga sa pamamagitan ng pagsubok sa antas ng pack at antas ng device bago ang produksyon.

Mga Madalas Itanong

Ang pagkonekta ba ng mga LiPo na baterya sa serye ay nagpapataas ng kapasidad?

Pinapataas nito ang kabuuang nakaimbak na enerhiya at boltahe ng pack, ngunit ang rating ng Ah o mAh ay nananatiling katumbas ng kapasidad ng isang landas ng serye. Dalawang 3.7 V, 1000 mAh cell sa serye ang bumubuo ng 7.4 V, 1000 mAh pack.

Ang pagkonekta ba ng mga LiPo na baterya nang magkatulad ay nagpapataas ng boltahe?

Hindi. Ang mga parallel cell ay nagpapanatili ng boltahe ng isang cell habang ang kanilang mga kapasidad ay idinagdag. Dalawang 3.7 V, 1000 mAh na cell na magkapareho ang bumubuo ng 3.7 V, 2000 mAh na pack.

Ano ang pagkakaiba ng 2S2P at 4S1P?

Ang isang 2S2P pack ay may dalawang serye na grupo na may dalawang parallel na cell sa bawat grupo. Ang isang 4S1P pack ay may apat na cell sa serye, kaya ito ay nagbibigay ng dalawang beses sa nominal na boltahe ngunit kalahati ng Ah kapasidad kapag magkaparehong mga cell ang ginagamit.

Kailangan ba ng 2S2P pack ng 2S o 4S BMS?

Karaniwang nangangailangan ito ng 2S BMS dahil sinusubaybayan ng sistema ng proteksyon ang dalawang pangkat ng serye-boltahe. Dapat ding suportahan ng BMS ang kabuuang kapasidad, kasalukuyang singil, kasalukuyang paglabas, at mga kinakailangan sa pagbabalanse ng dalawang magkatulad na grupo.

Maaari bang konektado nang magkatulad ang mga cell ng LiPo na may iba't ibang kapasidad?

Ang mga ito ay hindi dapat karaniwang pinagsama sa isang OEM pack maliban kung ang kumpletong disenyo ay partikular na nasuri. Ang mga pagkakaiba sa kapasidad, resistensya, edad, o kundisyon ay maaaring magdulot ng hindi pantay na kasalukuyang pagbabahagi at pinabilis na pagkasira.

Maaari bang magkatugma ang dalawang protektadong LiPo na baterya pack?

Kung ang sistema ng baterya ay na-engineered para sa parallel na operasyon ng module. Ang mga pagkakaiba sa pack-voltage, reverse current, pakikipag-ugnayan ng BMS, pagkakasunud-sunod ng koneksyon, at proteksyon ng sangay ay dapat matugunan lahat.

Ang pagdaragdag ba ng mga parallel na cell ay doble ang discharge current?

Maaari nitong pataasin ang available na kasalukuyang kapag ginamit ang magkaparehong mga cell at balanseng kasalukuyang mga landas, ngunit ang ligtas na tapos na pack ay limitado pa rin ng BMS, mga tab, interconnects, mga wiring, connector, temperatura, at pag-uugali ng kasalukuyang pagbabahagi.

Aling configuration ang nagbibigay ng mas mahabang runtime: series o parallel?

Ang runtime ay hindi matukoy mula sa S o P count lamang. Ihambing ang kabuuang Watt-hours at subukan ang kumpletong device dahil ang input voltage, conversion efficiency, load behavior, cutoff voltage, temperature, at discharge rate ay nakakaapekto rin sa magagamit na runtime.

Mga Series vs Parallel LiPo Battery Pack: Mga Kinakailangan sa Boltahe, Kapasidad, at Proteksyon
Narito ka: Bahay » mapagkukunan » Mga Blog » Mga Blog » Serye vs Parallel LiPo Battery Pack: Mga Kinakailangan sa Boltahe, Kapasidad, at Proteksyon
Guangdong Zhaoneng Technology co.,ltd.
Kami ay isang propesyonal na tagagawa ng mga bagong baterya ng lithium ng enerhiya na nagsasama ng R&D, disenyo, pagmamanupaktura at pagbebenta na may 28 taong karanasan.

MABILIS NA LINK

KATEGORYA NG PRODUKTO

CONTACT US

Telepono: +86-757-81289780
Telepono: +86- 13724662111
E-mail: info@zn-battery.com
WhatsApp: +86 13724662111
Add: No.11, DouKou Ave., XiaJiao Vil., Danzao, Nanhai District, Foshan, Guangdong, China. 528216.
Copyright ©   2025 Guangdong Zhaoneng Technology Co.,Ltd. Lahat ng Karapatan ay Nakalaan. Patakaran sa Privacy | Sitemap