Ipinaliwanag ang 1S, 2S, 3S at 4S LiPo Battery Pack

Ang mga pack ng baterya ng LiPo ay kadalasang inilalarawan gamit ang mga label gaya ng 1S, 2S, 3S at 4S. Ang mga label na ito ay lumalabas sa mga battery pack na ginagamit sa portable electronics, robotics, RC equipment, drone, medical device at iba pang rechargeable na produkto.

Inilalarawan ng rating ng 'S' ang bilang ng mga LiPo cell na konektado sa serye:

• Ang ibig sabihin ng 1S ay isang pangkat ng cell sa serye;

• Ang ibig sabihin ng 2S ay dalawang grupo ng cell sa serye;

• Ang ibig sabihin ng 3S ay tatlong grupo ng cell sa serye;

• Ang ibig sabihin ng 4S ay apat na grupo ng cell sa serye.

Habang tumataas ang bilang ng mga cell sa serye, tumataas ang boltahe ng pack. Ang kapasidad sa mAh ay hindi awtomatikong tumataas dahil lang mas mataas ang S-rating.

Paggamit ng mga karaniwang LiPo cell na may nominal na boltahe na humigit-kumulang 3.7 V:

• 1S = 3.7 V nominal;

• 2S = 7.4 V nominal;

• 3S = 11.1 V nominal;

• 4S = 14.8 V nominal.

Ang naaangkop na configuration ay depende sa host device, charger, kasalukuyang demand, kinakailangang enerhiya, BMS at mekanikal na disenyo.

Mabilis na Sagot: Ano ang Ibig Sabihin ng 1S, 2S, 3S at 4S?

Ang mga halagang ito ay karaniwang mga sanggunian para sa mga karaniwang rechargeable na LiPo cell. Ang eksaktong boltahe ay dapat sumunod sa napiling detalye ng cell.

Ang mas mataas na S-rating ay nangangahulugan ng mas mataas na boltahe ng baterya. Hindi ito awtomatikong nangangahulugang:

• Mas mataas na kapasidad;

• Mas mahabang runtime;

• Mas mahusay na pagganap;

• Mas mabilis na pag-charge;

• Mas mataas na kaligtasan;

• Mas malaking density ng enerhiya.

Dapat tumugma ang S-rating sa electrical system ng device.

1. Ano ang Kahulugan ng 'S' sa LiPo Battery?

Ang letrang S ay nangangahulugang serye.

Kapag ang mga cell ay konektado sa serye, ang positibong terminal ng isang cell ay konektado sa negatibong terminal ng susunod na cell. Ang boltahe ng bawat cell ay nagdaragdag nang sama-sama.

Para sa isang karaniwang 3.7 V nominal na LiPo cell:

Pack voltage = 3.7 V × Bilang ng mga cell sa serye

Mga halimbawa:

• 1S: 3.7 V × 1 = 3.7 V;

• 2S: 3.7 V × 2 = 7.4 V;

• 3S: 3.7 V × 3 = 11.1 V;

• 4S: 3.7 V × 4 = 14.8 V.

Inilalarawan ng S-rating ang bilang ng serye lamang. Ang isang pack ay maaari ding magsama ng mga parallel na grupo ng cell, tulad ng:

• 2S1P;

• 2S2P;

• 3S2P;

• 4S2P.

Para sa higit pang impormasyon tungkol sa kung paano nakakaapekto ang mga serye at parallel na koneksyon sa boltahe at kapasidad, tingnan Serye vs. Parallel Battery Pack.

2. Ano ang 1S LiPo Battery Pack?

Ang isang 1S LiPo battery pack ay naglalaman ng isang LiPo cell o isang parallel na grupo ng mga cell.

Ang mga karaniwang halaga ng kuryente ay:

• Nominal na boltahe: humigit-kumulang 3.7 V;

• Buong singil na boltahe: humigit-kumulang 4.2 V;

• Minimum na operating boltahe: application-dependent;

• Kapasidad: tinutukoy ng cell o parallel na grupo.

Halimbawa: 1S1P

Ang isang solong 1000 mAh LiPo cell ay gumagawa ng humigit-kumulang:

3.7 V, 1000 mAh

Ang nominal na enerhiya nito ay:

3.7 V × 1 Ah = 3.7 Wh

Halimbawa: 1S2P

Dalawang 1000 mAh cell na konektado sa magkatulad na gumagawa ng humigit-kumulang:

3.7 V, 2000 mAh

Ang boltahe ay nananatiling humigit-kumulang 3.7 V, habang ang kapasidad ay tumataas.

Karaniwang 1S Application

Maaaring angkop ang mga 1S pack para sa:

• Mga compact na naisusuot na device;

• Maliit na GPS tracker;

• Mga wireless na accessory;

• Maliit na mga produkto ng IoT;

• Mga portable na sensor;

• Compact consumer electronics;

• Mga naka-embed na system na may mababang boltahe.

Ang isang 1S pack ay maaaring gumamit ng PCM o simpleng circuit ng proteksyon, depende sa aplikasyon. Ang charger ay dapat na idinisenyo para sa isang single-cell na LiPo pack.

3. Ano ang 2S LiPo Battery Pack?

Ang isang 2S LiPo battery pack ay naglalaman ng dalawang cell group na konektado sa serye.

Ang mga karaniwang halaga ay:

• Nominal na boltahe: humigit-kumulang 7.4 V;

• Buong singil na boltahe: humigit-kumulang 8.4 V;

• Kapasidad: tinutukoy ng kapasidad ng bawat magkatulad na pangkat.

Halimbawa: 2S1P

Paggamit ng dalawang 1000 mAh na mga cell sa serye:

7.4 V, 1000 mAh

Nominal na enerhiya:

7.4 V × 1 Ah = 7.4 Wh

Halimbawa: 2S2P

Paggamit ng apat na 1000 mAh na cell sa isang 2S2P arrangement:

7.4 V, 2000 mAh

Nominal na enerhiya:

7.4 V × 2 Ah = 14.8 Wh

Karaniwang 2S Application

Maaaring isaalang-alang ang 2S LiPo pack para sa:

• Mga portable na kagamitan;

• Mga pang-industriyang handheld na aparato;

• Mga kagamitang medikal;

• Dalawang-daan na kagamitan sa komunikasyon;

• Maliit na robotic system;

• Mga pinainit na produkto;

• Katamtamang boltahe na electronics;

• Ilang RC at drone system.

kay ZERNE Ang pahina ng 7.4V lithium battery pack ay nagbibigay ng mga halimbawa sa antas ng produkto ng mga 2S battery pack na may iba't ibang kapasidad at sukat.

4. Ano ang 3S LiPo Battery Pack?

Ang isang 3S LiPo battery pack ay naglalaman ng tatlong cell group na konektado sa serye.

Ang mga karaniwang halaga ay:

• Nominal na boltahe: humigit-kumulang 11.1 V;

• Buong singil na boltahe: humigit-kumulang 12.6 V;

• Kapasidad: tinutukoy ng kapasidad ng bawat magkatulad na pangkat.

Halimbawa: 3S1P

Paggamit ng tatlong 1000 mAh na mga cell sa serye:

11.1 V, 1000 mAh

Nominal na enerhiya:

11.1 V × 1 Ah = 11.1 Wh

Halimbawa: 3S2P

Paggamit ng anim na 1000 mAh na mga cell sa isang 3S2P arrangement:

11.1 V, 2000 mAh

Nominal na enerhiya:

11.1 V × 2 Ah = 22.2 Wh

Karaniwang 3S Application

Maaaring gamitin ang mga 3S pack sa:

• Portable pang-industriya na kagamitan;

• Robotics;

• Mas mataas na boltahe na handheld device;

• Mga compact na sistema ng kuryente;

• Ilang mga produktong medikal o pagsubaybay;

• Mga kagamitan sa RC;

• Ilang drone platform.

Ang isang 3S pack ay nangangailangan ng charger at sistema ng proteksyon na idinisenyo para sa hanay ng boltahe ng 3S. Hindi ito dapat singilin gamit ang single-cell o 2S charger.

kay ZERNE Ang pahina ng 11.1V lithium battery pack ay nagbibigay ng mga halimbawa ng mga configuration ng 3S LiPo battery pack.

5. Ano ang 4S LiPo Battery Pack?

Ang isang 4S LiPo battery pack ay naglalaman ng apat na cell group na konektado sa serye.

Ang mga karaniwang halaga ay:

• Nominal na boltahe: humigit-kumulang 14.8 V;

• Buong singil na boltahe: humigit-kumulang 16.8 V;

• Kapasidad: tinutukoy ng kapasidad ng bawat magkatulad na pangkat.

Halimbawa: 4S1P

Paggamit ng apat na 1000 mAh na mga cell sa serye:

14.8 V, 1000 mAh

Nominal na enerhiya:

14.8 V × 1 Ah = 14.8 Wh

Halimbawa: 4S2P

Paggamit ng walong 1000 mAh na mga cell sa isang 4S2P arrangement:

14.8 V, 2000 mAh

Nominal na enerhiya:

14.8 V × 2 Ah = 29.6 Wh

Karaniwang 4S Application

Maaaring isaalang-alang ang 4S pack para sa:

• Mas mataas na boltahe na portable na kagamitan;

• Robotics;

• Mga kagamitang pang-industriya;

• Propesyonal na electronics;

• Power-intensive RC system;

• Ilang drone platform;

• Mga compact na sistema ng enerhiya.

kay ZERNE Ang pahina ng 14.8V lithium battery pack ay nagbibigay ng mga halimbawa ng produkto para sa 4S LiPo battery pack.

6. 1S vs. 2S vs. 3S vs. 4S Voltage Paghahambing

Ang aparato ay dapat na tugma sa parehong nominal at full-charge na boltahe.

Halimbawa, maaaring kailanganin ng isang device na idinisenyo para sa 7.4 V nominal na baterya ang fully charged na boltahe na humigit-kumulang 8.4 V. Ang input circuit, motor controller, charger at voltage regulator ay dapat suriin lahat.

Para sa praktikal na paghahambing ng 7.4 V, 11.1 V at 14.8 V pack, tingnan ang 7.4V vs. 11.1V vs. 14.8V Battery Pack.

7. Nangangahulugan ba ang Mas Mataas na S-Rating ng Mas Mataas na Kapasidad?

Hindi.

Ang S-rating ay nagpapahiwatig ng bilang ng mga cell group na konektado sa serye. Pangunahing nakakaapekto ito sa boltahe.

Ang kapasidad ay depende sa bilang ng mga cell o grupo ng cell na konektado nang magkatulad.

Gumagamit ng 1000 mAh cells:

Ang isang mas mataas na S-rating ay maaaring tumaas sa kabuuang enerhiya dahil ang enerhiya ay katumbas ng boltahe na na-multiply sa amp-hour na kapasidad. Gayunpaman, hindi nito awtomatikong pinapataas ang rating ng mAh.

8. Paano Nakakaapekto ang S-Rating sa Runtime?

Ang runtime ay nakasalalay sa kabuuang magagamit na enerhiya at kapangyarihan ng device, hindi sa S-rating lamang.

Ang pangunahing formula ng enerhiya ay:

Enerhiya (Wh) = Boltahe (V) × Kapasidad (Ah)

Halimbawa:

• 2S1P: 7.4 V, 1000 mAh = 7.4 Wh;

• 1S2P: 3.7 V, 2000 mAh = 7.4 Wh.

Ang dalawang configuration na ito ay may humigit-kumulang sa parehong nominal na enerhiya kapag ginamit nila ang parehong bilang ng magkaparehong mga cell. Gayunpaman, hindi sila mapapalitan dahil ang kanilang mga boltahe ay iba.

Ang runtime ay nakasalalay din sa:

• kapangyarihan ng device;

• Kahusayan ng Converter;

• BMS cutoff;

• Temperatura;

• Kasalukuyang demand;

• Pagtanda ng baterya;

• Profile sa pagpapatakbo.

Para sa isang detalyadong paraan ng pagkalkula, tingnan Paano Kalkulahin ang Runtime para sa Lithium Battery Pack.

9. Nagcha-charge ng 1S, 2S, 3S at 4S LiPo Battery Pack

Ang bawat S-rating ay nangangailangan ng charger na idinisenyo para sa kaukulang bilang ng serye.

Ang charger na may maling boltahe ay maaaring magresulta sa:

• Hindi kumpletong pagsingil;

• Overcharging;

• Labis na init;

• Pagkasira ng baterya;

• Pinutol ng proteksyon;

• Mga panganib sa kaligtasan.

Ang mga multi-series pack ay maaari ding mangailangan ng pagbabalanse. Dapat piliin ang charger at BMS kasama ng configuration ng cell.

Ang eksaktong charging current ay depende sa cell specification at application. Hindi ito dapat piliin lamang ayon sa S-rating.

10. BMS at Mga Kinakailangan sa Proteksyon

Ang S-rating ay nakakaapekto rin sa sistema ng proteksyon.

Mga 1S Pack

Ang isang 1S pack ay maaaring gumamit ng:

• PCM;

• Proteksyon IC;

• Proteksyon sa sobrang bayad;

• Proteksyon sa sobrang paglabas;

• Proteksyon ng overcurrent;

• Temperature sensing kung saan kinakailangan.

2S, 3S at 4S Packs

Maaaring mangailangan ng mga multi-series pack:

• Pagsubaybay sa boltahe ng indibidwal na serye-grupo;

• Pagbalanse ng cell;

• Proteksyon sa sobrang bayad;

• Proteksyon sa sobrang paglabas;

• Proteksyon ng overcurrent;

• Proteksyon ng short-circuit;

• Pagsubaybay sa temperatura;

• Mga function ng komunikasyon kung saan kinakailangan.

Habang tumataas ang bilang ng serye, dapat na idinisenyo ang BMS para sa katumbas na bilang ng mga grupo ng cell.

Ang BMS ay dapat ding tumugma sa:

• Pack kasalukuyang;

• charger;

• Konektor;

• Interface ng host-device;

• Mekanikal na espasyo;

• Kinakailangang pagsubok.

Ang detalyadong disenyo ng BMS ay wala sa saklaw ng artikulong ito. Ang mas malawak na ugnayan ng disenyo sa pagitan ng BMS, boltahe, kapasidad at runtime ay sakop Lithium-Ion Battery Pack Design: Boltahe, Kapasidad, BMS at Runtime.

11. Kapasidad at Parallel Groups

Hindi tinutukoy ng S-rating ang kumpletong kapasidad ng baterya.

Para sa isang pack na may parallel na grupo:

Kapasidad ng pack = Kapasidad ng cell × Bilang ng mga cell na magkatulad

Halimbawa, gamit ang 2500 mAh na mga cell:

Ito ang dahilan kung bakit dapat tukuyin ng isang kinakailangan ng OEM ang pareho:

• Bilang ng serye;

• Parallel count o target na kapasidad.

Ang pagsasabi lamang ng '4S na baterya' ay hindi tumutukoy sa kumpletong pakete.

12. Paano Pumili ng Tamang S-Rating para sa isang OEM Device

Ang proseso ng pagpili ay dapat magsimula sa mga kinakailangan sa boltahe ng device.

Hakbang 1: Tukuyin ang Boltahe ng Device

Kumpirmahin:

• Nominal input boltahe;

• Pinakamababang boltahe ng input;

• Pinakamataas na boltahe ng input;

• Full-charge tolerance;

• Saklaw ng boltahe ng motor o controller;

• Saklaw ng input ng Converter.

Hakbang 2: Piliin ang Bilang ng Serye

Itugma ang kinakailangang nominal na boltahe sa naaangkop na bilang ng cell.

Para sa karaniwang 3.7 V LiPo cells:

• Tinatayang 3.7 V system → 1S;

• Tinatayang 7.4 V system → 2S;

• Tinatayang 11.1 V system → 3S;

• Tinatayang 14.8 V system → 4S.

Hakbang 3: Kumpirmahin ang Kapasidad

Pagkatapos piliin ang bilang ng serye, tukuyin ang kinakailangang parallel na bilang o indibidwal na kapasidad ng cell upang makamit ang target na runtime.

Hakbang 4: Suriin ang Kasalukuyan

Kumpirmahin na ang mga napiling cell, BMS, wiring at connector ay kayang suportahan ang tuloy-tuloy at peak current.

Hakbang 5: Suriin ang Charger at BMS

Ang charger at sistema ng proteksyon ay dapat tumugma sa napiling S-rating.

Hakbang 6: Suriin ang Mechanical Integration

Kumpirmahin na ang napiling bilang ng cell at layout ay umaangkop sa enclosure ng device.

13. 1S–4S LiPo Pack sa Mga Drone Application

Ginagamit din ang 1S, 2S, 3S at 4S LiPo pack sa iba't ibang drone at RC application. Gayunpaman, ang pagpili ng drone ay nakasalalay sa higit sa boltahe.

Ang mga nauugnay na kadahilanan ay kinabibilangan ng:

• Motor at ESC compatibility;

• Configuration ng propeller;

• Kasalukuyang demand;

• Timbang ng baterya;

• C-rating;

• Profile ng flight;

• Konektor;

• Kinakailangang oras ng paglipad.

Para sa paghahambing na partikular sa drone na kinasasangkutan ng mga configuration ng 3S, 4S at 6S, tingnan 3S vs. 4S vs. 6S LiPo Battery: Aling Configuration ng Drone ang Nababagay?.

Nakatuon ang artikulong ito sa pangkalahatang kahulugan ng mga configuration ng 1S–4S para sa rechargeable na disenyo ng pack ng baterya ng LiPo kaysa sa pagpili ng performance ng drone.

14. Mga Karaniwang Pagkakamali sa 1S–4S LiPo Battery Pack

Pagkakamali 1: Pagtuturing sa Nominal Voltage bilang Full-Charge Voltage

Ang isang 3.7 V pack ay maaaring umabot sa humigit-kumulang 4.2 V kapag ganap na na-charge. Dapat tiisin ng device ang kumpletong hanay ng boltahe.

Pagkakamali 2: Ipagpalagay na ang 4S ay Palaging Mas Mahusay kaysa sa 2S

Ang mas mataas na S-rating ay angkop lamang kapag ang aparato ay idinisenyo para sa mas mataas na boltahe.

Pagkakamali 3: Paggamit ng Maling Charger

Dapat tumugma ang charger sa bilang ng serye at boltahe ng pag-charge.

Pagkakamali 4: Pagbabalewala sa Kapasidad

Ang S-rating ay hindi tumutukoy sa kapasidad ng mAh. Dapat ding tukuyin ang parallel count at cell capacity.

Pagkakamali 5: Pag-aalis ng Balanse

Ang mga multi-series na LiPo pack ay maaaring mangailangan ng cell balancing at naaangkop na proteksyon ng BMS.

Pagkakamali 6: Paghahambing ng mga Pack ayon lamang sa Boltahe

Ang isang 2S1P at isang 2S2P pack ay maaaring parehong 7.4 V ngunit may magkaibang kapasidad, runtime, kasalukuyang kakayahan, dimensyon at timbang.

Pagkakamali 7: Pagkopya ng Configuration ng Baterya ng Drone sa Ibang Device

Maaaring hindi angkop ang configuration na angkop para sa isang drone para sa isang medikal na device, produkto ng IoT o pang-industriyang tool. Dapat matukoy ng host device ang panghuling disenyo ng baterya.

15. Checklist ng Pagpili ng 1S, 2S, 3S at 4S

Bago aprubahan ang isang LiPo battery pack, kumpirmahin:

• Kinakailangan ang nominal na boltahe;

• Pinakamababang boltahe ng input ng device;

• Pinakamataas na boltahe ng input ng device;

• Full-charge boltahe compatibility;

• S-rating;

• Parallel count;

• Target na kapasidad;

• Patuloy na kasalukuyang;

• Peak kasalukuyang;

• Boltahe ng charger;

• Kasalukuyang nagcha-charge;

• Mga kinakailangan sa PCM o BMS;

• Mga kinakailangan sa pagbabalanse ng cell;

• Konektor at cable;

• Magagamit na espasyo sa pag-install;

• Limitasyon sa timbang;

• Temperatura ng pagpapatakbo;

• Target ng runtime;

• Mga kinakailangan sa pagsubok.

FAQ

Ano ang ibig sabihin ng 1S sa isang LiPo na baterya?

1S ay nangangahulugan na ang pack ay naglalaman ng isang LiPo cell group na konektado sa serye. Ang karaniwang 1S LiPo na baterya ay may humigit-kumulang 3.7 V nominal na boltahe at 4.2 V na full-charge na boltahe.

Ano ang boltahe ng isang 2S LiPo na baterya?

Ang karaniwang 2S LiPo na baterya ay may humigit-kumulang 7.4 V nominal na boltahe at 8.4 V na full-charge na boltahe.

Ano ang boltahe ng isang 3S LiPo na baterya?

Ang karaniwang 3S LiPo na baterya ay may humigit-kumulang 11.1 V nominal na boltahe at 12.6 V na full-charge na boltahe.

Ano ang boltahe ng isang 4S LiPo na baterya?

Ang karaniwang 4S LiPo na baterya ay may humigit-kumulang 14.8 V nominal na boltahe at 16.8 V na full-charge na boltahe.

Nangangahulugan ba ang 4S na ang baterya ay may apat na beses na kapasidad ng 1S?

Ang No. 4S ay nagpapahiwatig ng apat na pangkat ng cell sa serye at pangunahing naglalarawan ng boltahe. Ang kapasidad ay nakasalalay sa kapasidad ng cell at parallel na pagsasaayos.

Maaari ba akong gumamit ng 2S charger para sa isang 3S LiPo na baterya?

Hindi. Ang 3S pack ay nangangailangan ng charger na idinisenyo para sa 3S charging voltage. Ang paggamit ng maling charger ay maaaring magdulot ng hindi kumpletong pag-charge, pinsala, o mga panganib sa kaligtasan.

Lagi bang tumatagal ang 2S na baterya kaysa sa 1S na baterya?

Hindi naman kailangan. Ang oras ng pagpapatakbo ay nakasalalay sa kabuuang enerhiya, kapangyarihan ng device, kahusayan, kapasidad at mga kondisyon ng pagpapatakbo. Ang isang 1S2P pack at isang 2S1P pack ay maaaring magkaroon ng parehong nominal na enerhiya habang gumagamit ng parehong bilang ng mga cell.

Mas maganda ba ang mas mataas na S-rating para sa isang OEM device?

Kung sinusuportahan lamang ng host device, charger, BMS, wiring at power-management system ang mas mataas na boltahe. Ang tamang S-rating ay tinutukoy ng mga kinakailangan ng device.

Konklusyon

Inilalarawan ng 1S, 2S, 3S at 4S ang bilang ng mga LiPo cell group na konektado sa serye.

Gamit ang karaniwang 3.7 V nominal na LiPo cells:

• 1S = 3.7 V nominal;

• 2S = 7.4 V nominal;

• 3S = 11.1 V nominal;

• 4S = 14.8 V nominal.

Ang mga karaniwang full-charge na boltahe ay:

• 1S = 4.2 V;

• 2S = 8.4 V;

• 3S = 12.6 V;

• 4S = 16.8 V.

Ang tamang configuration ay depende sa hanay ng boltahe ng device, kinakailangang kapasidad, kasalukuyang demand, charging system, BMS, mechanical space at runtime target.

Kung gumagawa ka ng rechargeable na LiPo battery pack, ibahagi ang application, kinakailangang boltahe, kapasidad, kasalukuyang demand, available na mga sukat, kinakailangan sa connector at inaasahang dami ng produksyon sa ZERNE technical team. Nagbibigay ang ZERNE ng mga custom na solusyon sa lithium battery pack para sa mga proyekto ng OEM at ODM at maaaring makatulong na matukoy ang naaangkop na configuration ng 1S, 2S, 3S o 4S.