1S, 2S, 3S 및 4S LiPo 배터리 팩 설명

LiPo 배터리 팩은 종종 1S, 2S, 3S 및 4S와 같은 라벨을 사용하여 설명됩니다. 이 라벨은 휴대용 전자제품, 로봇공학, RC 장비, 드론, 의료 기기 및 기타 충전용 제품에 사용되는 배터리 팩에 표시됩니다.

'S' 등급은 직렬로 연결된 LiPo 셀 수를 나타냅니다.

• 1S는 직렬로 연결된 하나의 셀 그룹을 의미합니다.

• 2S는 직렬로 연결된 두 개의 셀 그룹을 의미합니다.

• 3S는 직렬로 연결된 세 개의 셀 그룹을 의미합니다.

• 4S는 직렬로 연결된 4개의 셀 그룹을 의미합니다.

직렬로 연결된 셀 수가 증가하면 팩 전압이 증가합니다. 단순히 S등급이 높다고 해서 mAh 용량이 자동으로 늘어나는 것은 아닙니다.

공칭 전압이 약 3.7V인 일반 LiPo 셀 사용:

• 1S = 공칭 3.7V;

• 2S = 공칭 7.4V;

• 3S = 공칭 11.1V;

• 4S = 공칭 14.8V.

적절한 구성은 호스트 장치, 충전기, 전류 수요, 필요한 에너지, BMS 및 기계 설계에 따라 다릅니다.

빠른 답변: 1S, 2S, 3S 및 4S는 무엇을 의미합니까?

이 값은 표준 충전식 LiPo 셀에 대한 일반적인 참조 값입니다. 정확한 전압은 선택한 셀 사양을 따라야 합니다.

S 등급이 높을수록 배터리 전압이 높아진다는 의미입니다. 자동으로 다음을 의미하지는 않습니다.

• 더 높은 용량;

• 더 긴 런타임;

• 더 나은 성능;

• 더 빠른 충전;

• 더 높은 안전성;

• 더 큰 에너지 밀도.

S 등급은 장치의 전기 시스템과 일치해야 합니다.

1. LiPo 배터리에서 'S'는 무엇을 의미합니까?

문자 S 는 나타냅니다. 시리즈를 .

셀이 직렬로 연결되면 한 셀의 양극 단자가 다음 셀의 음극 단자에 연결됩니다. 각 셀의 전압이 합쳐집니다.

표준 3.7V 공칭 LiPo 셀의 경우:

팩 전압 = 3.7V × 직렬 셀 수

예:

• 1S: 3.7V × 1 = 3.7V;

• 2S: 3.7V × 2 = 7.4V;

• 3S: 3.7V × 3 = 11.1V;

• 4S: 3.7V × 4 = 14.8V.

S 등급은 시리즈 수만 설명합니다. 팩에는 다음과 같은 병렬 셀 그룹이 포함될 수도 있습니다.

• 2S1P;

• 2S2P;

• 3S2P;

• 4S2P.

직렬 및 병렬 연결이 전압과 용량에 미치는 영향에 대한 자세한 내용은 다음을 참조하세요. 직렬 및 병렬 배터리 팩.

2. 1S LiPo 배터리 팩이란 무엇입니까?

1S LiPo 배터리 팩에는 하나의 LiPo 셀 또는 하나의 병렬 셀 그룹이 포함되어 있습니다.

일반적인 전기 값은 다음과 같습니다.

• 공칭 전압: 약 3.7V;

• 완전 충전 전압: 약 4.2V;

• 최소 작동 전압: 애플리케이션에 따라 다름.

• 용량: 셀 또는 병렬 그룹에 의해 결정됩니다.

예: 1S1P

단일 1000mAh LiPo 셀은 대략 다음을 생성합니다.

3.7V, 1000mAh

공칭 에너지는 다음과 같습니다.

3.7V × 1Ah = 3.7Wh

예: 1S2P

병렬로 연결된 두 개의 1000mAh 셀은 대략 다음을 생성합니다.

3.7V, 2000mAh

전압은 약 3.7V로 유지되는 반면 용량은 증가합니다.

일반적인 1S 애플리케이션

1S 팩은 다음 용도에 적합할 수 있습니다.

• 컴팩트한 웨어러블 기기;

• 소형 GPS 추적기;

• 무선 액세서리;

• 소형 IoT 제품;

• 휴대용 센서;

• 소형 가전제품;

• 저전압 임베디드 시스템.

1S 팩은 용도에 따라 PCM 또는 단순 보호 회로를 사용할 수 있습니다. 충전기는 단일 셀 LiPo 팩용으로 설계되어야 합니다.

3. 2S LiPo 배터리 팩이란 무엇입니까?

2S LiPo 배터리 팩에는 직렬로 연결된 두 개의 셀 그룹이 포함되어 있습니다.

일반적인 값은 다음과 같습니다.

• 공칭 전압: 약 7.4V;

• 완전 충전 전압: 약 8.4V;

• 용량: 각 병렬 그룹의 용량에 따라 결정됩니다.

예: 2S1P

2개의 1000mAh 셀을 직렬로 사용:

7.4V, 1000mAh

공칭 에너지:

7.4V × 1Ah = 7.4Wh

예: 2S2P

2S2P 배열로 4개의 1000mAh 셀 사용:

7.4V, 2000mAh

공칭 에너지:

7.4V × 2Ah = 14.8Wh

일반적인 2S 애플리케이션

2S LiPo 팩은 다음과 같은 경우에 고려될 수 있습니다.

• 휴대용 장비;

• 산업용 휴대용 장치;

• 의료기기;

• 양방향 통신 장비;

• 소형 로봇 시스템;

• 가열제품;

• 중전압 전자장치;

• 일부 RC 및 드론 시스템.

ZERNE의 7.4V 리튬 배터리 팩 페이지에서는 다양한 용량과 크기의 2S 배터리 팩의 제품 수준 예를 제공합니다.

4. 3S LiPo 배터리 팩이란 무엇입니까?

3S LiPo 배터리 팩에는 직렬로 연결된 세 개의 셀 그룹이 포함되어 있습니다.

일반적인 값은 다음과 같습니다.

• 공칭 전압: 약 11.1V;

• 완전 충전 전압: 약 12.6V;

• 용량: 각 병렬 그룹의 용량에 따라 결정됩니다.

예: 3S1P

3개의 1000mAh 셀을 직렬로 사용하는 경우:

11.1V, 1000mAh

공칭 에너지:

11.1V × 1Ah = 11.1Wh

예: 3S2P

3S2P 배열에서 6개의 1000mAh 셀 사용:

11.1V, 2000mAh

공칭 에너지:

11.1V × 2Ah = 22.2Wh

일반적인 3S 애플리케이션

3S 팩은 다음과 같은 용도로 사용할 수 있습니다.

• 휴대용 산업용 장비;

• 로봇공학;

• 고전압 휴대용 장치;

• 소형 전력 시스템;

• 특정 의료 또는 모니터링 제품,

• RC 장비;

• 일부 드론 플랫폼.

3S 팩에는 3S 전압 범위에 맞게 설계된 충전기와 보호 시스템이 필요합니다. 단일 셀 또는 2S 충전기를 사용하여 충전해서는 안 됩니다.

ZERNE의 11.1V 리튬 배터리 팩 페이지에서는 3S LiPo 배터리 팩 구성의 예를 제공합니다.

5. 4S LiPo 배터리 팩이란 무엇입니까?

4S LiPo 배터리 팩에는 직렬로 연결된 4개의 셀 그룹이 포함되어 있습니다.

일반적인 값은 다음과 같습니다.

• 공칭 전압: 약 14.8V;

• 완전 충전 전압: 약 16.8V;

• 용량: 각 병렬 그룹의 용량에 따라 결정됩니다.

예: 4S1P

직렬로 연결된 1000mAh 셀 4개 사용:

14.8V, 1000mAh

공칭 에너지:

14.8V × 1Ah = 14.8Wh

예: 4S2P

4S2P 배열에서 8개의 1000mAh 셀 사용:

14.8V, 2000mAh

공칭 에너지:

14.8V × 2Ah = 29.6Wh

일반적인 4S 애플리케이션

4S 팩은 다음과 같은 경우에 고려될 수 있습니다.

• 고전압 휴대용 장비;

• 로봇공학;

• 산업용 도구;

• 전문 전자제품;

• 전력 집약적인 RC 시스템;

• 일부 드론 플랫폼

• 컴팩트한 에너지 시스템.

ZERNE의 14.8V 리튬 배터리 팩 페이지에서는 4S LiPo 배터리 팩의 제품 예를 제공합니다.

6. 1S vs. 2S vs. 3S vs. 4S 전압 비교

장치는 공칭 및 완전 충전 전압과 모두 호환되어야 합니다.

예를 들어, 7.4V 공칭 배터리용으로 설계된 장치는 약 8.4V의 완전 충전 전압을 견뎌야 할 수 있습니다. 입력 회로, 모터 컨트롤러, 충전기 및 전압 조정기를 모두 평가해야 합니다.

7.4V, 11.1V 및 14.8V 팩의 실제 비교를 보려면 다음을 참조하세요. 7.4V 대 11.1V 대 14.8V 배터리 팩.

7. S 등급이 높을수록 용량도 높아지나요?

아니요.

S 등급은 직렬로 연결된 셀 그룹의 수를 나타냅니다. 주로 전압에 영향을 미칩니다.

용량은 병렬로 연결된 셀 또는 셀 그룹의 수에 따라 달라집니다.

1000mAh 셀 사용:

S 등급이 높을수록 에너지는 전압에 암페어 시간 용량을 곱한 것과 같기 때문에 총 에너지가 증가할 수 있습니다. 그러나 mAh 등급이 자동으로 높아지지는 않습니다.

8. S 등급이 런타임에 어떤 영향을 미치나요?

런타임은 S 등급에만 의존하는 것이 아니라 총 사용 가능한 에너지와 장치 전력에 따라 달라집니다.

기본 에너지 공식은 다음과 같습니다.

에너지(Wh) = 전압(V) × 용량(Ah)

예를 들어:

• 2S1P: 7.4V, 1000mAh = 7.4Wh;

• 1S2P: 3.7V, 2000mAh = 7.4Wh.

이 두 가지 구성은 동일한 수의 동일한 셀을 사용할 때 거의 동일한 공칭 에너지를 갖습니다. 그러나 전압이 다르기 때문에 상호 교환이 불가능합니다.

런타임은 다음에 따라 달라집니다.

• 장치 전원;

• 변환기 효율;

• BMS 컷오프;

• 온도;

• 현재 수요;

• 배터리 노화;

• 운영 프로필.

자세한 계산 방법은 다음을 참조하세요. 리튬 배터리 팩의 런타임을 계산하는 방법.

9. 1S, 2S, 3S 및 4S LiPo 배터리 팩 충전

각 S 등급에는 해당 시리즈 수에 맞게 설계된 충전기가 필요합니다.

전압이 잘못된 충전기는 다음과 같은 결과를 초래할 수 있습니다.

• 불완전한 충전;

• 과충전;

• 과도한 열;

• 배터리 손상;

• 보호 컷오프;

• 안전 위험.

다중 시리즈 팩에는 균형 조정이 필요할 수도 있습니다. 충전기와 BMS는 셀 구성과 함께 선택해야 합니다.

정확한 충전 전류는 셀 사양 및 애플리케이션에 따라 다릅니다. S등급만으로 선택해서는 안 됩니다.

10. BMS 및 보호 요구 사항

S 등급은 보호 시스템에도 영향을 미칩니다.

1S 팩

1S 팩은 다음을 사용할 수 있습니다.

• PCM;

• 보호 IC;

• 과충전 보호;

• 과방 전 보호;

• 과전류 보호;

• 필요한 경우 온도 감지.

2S, 3S, 4S 팩

다중 시리즈 팩에는 다음이 필요할 수 있습니다.

• 개별 직렬 그룹 전압 모니터링;

• 셀 밸런싱;

• 과충전 보호;

• 과방 전 보호;

• 과전류 보호;

• 단락 보호;

• 온도 모니터링;

• 필요한 경우 통신 기능.

시리즈 수가 증가함에 따라 해당 셀 그룹 수에 맞게 BMS를 설계해야 합니다.

BMS도 다음과 일치해야 합니다.

• 팩 전류;

• 충전기;

• 커넥터;

• 호스트 장치 인터페이스

• 기계적 공간;

• 필수 테스트.

자세한 BMS 설계는 이 기사의 범위를 벗어납니다. BMS, 전압, 용량 및 런타임 간의 광범위한 설계 관계는 다음에서 다룹니다. 리튬 이온 배터리 팩 설계: 전압, 용량, BMS 및 런타임.

11. 용량 및 병렬 그룹

S 등급은 전체 배터리 용량을 결정하지 않습니다.

병렬 그룹이 있는 팩의 경우:

팩 용량 = 셀 용량 × 병렬 셀 수

예를 들어 2500mAh 셀을 사용하는 경우:

이것이 바로 OEM 요구 사항이 다음 두 가지를 모두 지정해야 하는 이유입니다.

• 시리즈 수;

• 병렬 개수 또는 목표 용량.

'4S 배터리'라고만 말하면 완전한 팩이 정의되지 않습니다.

12. OEM 장치에 적합한 S 등급을 선택하는 방법

선택 프로세스는 장치의 전압 요구 사항부터 시작해야 합니다.

1단계: 장치 전압 식별

확인하다:

• 공칭 입력 전압;

• 최소 입력 전압;

• 최대 입력 전압;

• 완전 충전 허용 오차;

• 모터 또는 컨트롤러 전압 범위;

• 변환기 입력 범위.

2단계: 시리즈 수 선택

필요한 공칭 전압을 적절한 셀 수와 일치시키십시오.

일반적인 3.7V LiPo 셀의 경우:

• 약 3.7V 시스템 → 1S;

• 약 7.4V 시스템 → 2S;

• 약 11.1V 시스템 → 3S;

• 약 14.8V 시스템 → 4S.

3단계: 용량 확인

시리즈 수를 선택한 후 목표 런타임을 달성하기 위해 필요한 병렬 수 또는 개별 셀 용량을 결정합니다.

4단계: 현재 확인

선택한 셀, BMS, 배선 및 커넥터가 연속 및 피크 전류를 지원할 수 있는지 확인하십시오.

5단계: 충전기 및 BMS 확인

충전기와 보호 시스템은 선택한 S 등급과 일치해야 합니다.

6단계: 기계적 통합 확인

선택한 셀 수와 레이아웃이 장치 인클로저에 맞는지 확인합니다.

13. 드론 애플리케이션의 1S-4S LiPo 팩

1S, 2S, 3S 및 4S LiPo 팩은 다양한 드론 및 RC 애플리케이션에도 사용됩니다. 그러나 드론 선택은 전압 이상의 것에 달려 있습니다.

관련 요소는 다음과 같습니다.

• 모터 및 ESC 호환성;

• 프로펠러 구성;

• 현재 수요;

• 배터리 무게;

• C 등급;

• 비행 프로필

• 커넥터;

• 필수 비행시간.

3S, 4S 및 6S 구성과 관련된 드론별 비교는 다음을 참조하세요. 3S vs. 4S vs. 6S LiPo 배터리: 어떤 드론 구성이 적합할까요?.

이 기사에서는 드론 성능 선택보다는 충전식 LiPo 배터리 팩 설계에 대한 1S-4S 구성의 일반적인 의미에 중점을 둡니다.

14. 일반적인 1S–4S LiPo 배터리 팩 실수

실수 1: 공칭 전압을 완전 충전 전압으로 취급

3.7V 팩은 완전히 충전되면 약 4.2V에 도달할 수 있습니다. 장치는 전체 전압 범위를 견뎌야 합니다.

실수 2: 4S가 항상 2S보다 낫다고 가정

더 높은 S 등급은 장치가 더 높은 전압에 맞게 설계된 경우에만 적합합니다.

실수 3: 잘못된 충전기 사용

충전기는 시리즈 수 및 충전 전압과 일치해야 합니다.

실수 4: 용량 무시

S 등급은 mAh 용량을 정의하지 않습니다. 병렬 개수와 셀 용량도 지정해야 합니다.

실수 5: 밸런싱 생략

다중 시리즈 LiPo 팩에는 셀 밸런싱과 적절한 BMS 보호가 필요할 수 있습니다.

실수 6: 전압만으로 팩을 비교하는 것

2S1P 및 2S2P 팩은 모두 7.4V일 수 있지만 용량, 런타임, 전류 성능, 크기 및 무게가 다릅니다.

실수 7: 드론 배터리 구성을 다른 장치에 복사

드론에 적합한 구성은 의료기기, IoT 제품, 산업용 공구에는 적합하지 않을 수 있습니다. 호스트 장치는 최종 배터리 설계를 결정해야 합니다.

15. 1S, 2S, 3S 및 4S 선택 체크리스트

LiPo 배터리 팩을 승인하기 전에 다음을 확인하세요.

• 필요한 공칭 전압;

• 최소 장치 입력 전압;

• 최대 장치 입력 전압;

• 완전 충전 전압 호환성;

• S 등급;

• 병렬 카운트;

• 목표 용량;

• 연속 전류;

• 피크 전류;

• 충전기 전압;

• 충전 전류;

• PCM 또는 BMS 요구 사항

• 셀 밸런싱 요구 사항

• 커넥터 및 케이블;

• 사용 가능한 설치 공간;

• 무게 제한;

• 작동 온도;

• 런타임 대상;

• 테스트 요구 사항.

FAQ

LiPo 배터리에서 1S는 무엇을 의미합니까?

1S는 팩에 직렬로 연결된 하나의 LiPo 셀 그룹이 포함되어 있음을 의미합니다. 일반적인 1S LiPo 배터리의 공칭 전압은 약 3.7V이고 완전 충전 전압은 4.2V입니다.

2S LiPo 배터리의 전압은 얼마입니까?

일반적인 2S LiPo 배터리의 공칭 전압은 약 7.4V이고 완전 충전 전압은 8.4V입니다.

3S LiPo 배터리의 전압은 얼마입니까?

일반적인 3S LiPo 배터리의 공칭 전압은 약 11.1V이고 완전 충전 전압은 12.6V입니다.

4S LiPo 배터리의 전압은 얼마입니까?

일반적인 4S LiPo 배터리의 공칭 전압은 약 14.8V이고 완전 충전 전압은 16.8V입니다.

4S는 배터리 용량이 1S의 4배라는 뜻인가요?

4S는 직렬로 연결된 4개의 셀 그룹을 나타내며 주로 전압을 나타냅니다. 용량은 셀 용량과 병렬 구성에 따라 다릅니다.

3S LiPo 배터리에 2S 충전기를 사용할 수 있나요?

아니요. 3S 팩에는 3S 충전 전압에 맞게 설계된 충전기가 필요합니다. 잘못된 충전기를 사용하면 충전이 완료되지 않거나 손상되거나 안전 위험이 발생할 수 있습니다.

2S 배터리는 항상 1S 배터리보다 오래 지속되나요?

반드시 그런 것은 아닙니다. 런타임은 총 에너지, 장치 전력, 효율성, 용량 및 작동 조건에 따라 달라집니다. 1S2P 팩과 2S1P 팩은 동일한 수의 셀을 사용하면서 비슷한 공칭 에너지를 가질 수 있습니다.

OEM 장치의 경우 S 등급이 높을수록 더 좋습니까?

호스트 장치, 충전기, BMS, 배선 및 전원 관리 시스템이 더 높은 전압을 지원하는 경우에만 가능합니다. 올바른 S 등급은 장치 요구 사항에 따라 결정됩니다.

결론

1S, 2S, 3S 및 4S는 직렬로 연결된 LiPo 셀 그룹의 수를 나타냅니다.

일반적인 3.7V 공칭 LiPo 셀 사용:

• 1S = 공칭 3.7V;

• 2S = 공칭 7.4V;

• 3S = 공칭 11.1V;

• 4S = 공칭 14.8V.

일반적인 완전 충전 전압은 다음과 같습니다.

• 1S = 4.2V;

• 2S = 8.4V;

• 3S = 12.6V;

• 4S = 16.8V.

올바른 구성은 장치의 전압 범위, 필요한 용량, 전류 수요, 충전 시스템, BMS, 기계적 공간 및 런타임 목표에 따라 달라집니다.

충전식 LiPo 배터리 팩을 개발하는 경우 애플리케이션, 필요한 전압, 용량, 전류 수요, 사용 가능한 크기, 커넥터 요구 사항 및 예상 생산량을 ZERNE 기술 팀과 공유하세요. ZERNE는 OEM 및 ODM 프로젝트를 위한 맞춤형 리튬 배터리 팩 솔루션을 제공하며 적절한 1S, 2S, 3S 또는 4S 구성을 결정하는 데 도움을 줄 수 있습니다.