7.4V 대 11.1V 대 14.8V 배터리 팩

7.4V, 11.1V 및 14.8V 배터리 팩은 충전식 리튬 이온 및 리튬 폴리머 배터리 시스템을 위한 공통 전압 플랫폼입니다.

그들은 종종 다음과 같이 사용됩니다:

• 휴대용 전자 장비

• 산업용 휴대용 장치

• 의료 장비

• 로봇공학

• RC 장비

• 드론 시스템

• 전동 공구

• 모니터링 제품

• 컴팩트 에너지 시스템

이러한 전압 값은 일반적으로 직렬로 연결된 다양한 수의 셀에 해당합니다.

• 7.4V = 2S

• 11.1V = 3S

• 14.8V = 4S

공칭 전압이 약 3.7V인 표준 리튬 셀을 사용하는 세 가지 구성은 서로 다른 작동 전압 범위, 에너지 수준 및 충전 요구 사항을 제공합니다.

그러나 배터리 팩 선택은 '어떤 전압이 더 강력합니까?'라는 질문으로 시작되어서는 안 됩니다. 올바른 선택은 호스트 장치와 전체 전원 시스템에 따라 달라집니다.

빠른 답변: 차이점은 무엇입니까?

주요 차이점은 다음과 같습니다.

• 더 많은 셀을 직렬로 연결하면 더 높은 전압을 얻을 수 있습니다.

• 다양한 충전기 요구 사항

• 다양한 BMS 요구 사항

• 동일한 전력에 대한 전류 수요가 다릅니다.

• 용량이 동일할 때 에너지가 다릅니다.

• 호스트 장치와의 호환성이 다릅니다.

14.8V 배터리가 7.4V 배터리보다 자동으로 더 나은 것은 아닙니다. 이는 장치와 전원 시스템이 해당 전압 범위에 맞게 설계된 경우에만 적합합니다.

1. 7.4V, 11.1V, 14.8V가 2S, 3S, 4S에 해당하는 이유

'S' 값은 직렬로 연결된 셀 또는 셀 그룹의 수를 나타냅니다.

표준 3.7V 공칭 셀의 경우:

팩 전압 = 셀 공칭 전압 × 시리즈 수

그러므로:

• 3.7V × 2 = 7.4V;

• 3.7V × 3 = 11.1V;

• 3.7V × 4 = 14.8V.

해당 완전 충전 전압은 일반적으로 셀당 약 4.2V를 기준으로 합니다.

• 4.2V × 2 = 8.4V;

• 4.2V × 3 = 12.6V;

• 4.2V × 4 = 16.8V.

이는 표준 충전용 LiPo 및 리튬 이온 셀에 대한 일반적인 참조 값입니다. 실제 배터리 사양은 항상 선택한 셀 모델 및 제조업체 데이터시트를 따라야 합니다.

1S, 2S, 3S 및 4S 구성에 대한 자세한 설명은 다음을 참조하세요. 1S, 2S, 3S 및 4S LiPo 배터리 팩 설명.

2. 7.4V 배터리 팩

7.4V 배터리 팩은 일반적으로 2S 구성입니다.

기본 전기적 특성

표준 7.4V 팩에는 일반적으로 다음이 포함됩니다.

• 공칭 전압: 7.4V;

• 완전 충전 전압: 8.4V;

• 직렬로 연결된 두 개의 셀 그룹;

• 개별 셀 또는 병렬 구성에 따라 용량이 결정됩니다.

예: 7.4V, 2000mAh 팩

2개의 1000mAh 셀을 사용하는 2S1P 팩은 대략 다음을 제공합니다.

• 공칭 전압: 7.4V;

• 용량: 1000mAh;

• 공칭 에너지: 7.4Wh.

4개의 1000mAh 셀을 사용하는 2S2P 팩은 대략 다음을 제공합니다.

• 공칭 전압: 7.4V;

• 용량: 2000mAh;

• 공칭 에너지: 14.8Wh.

전압은 7.4V 플랫폼에 유지되지만 병렬 카운트는 용량과 전류 용량을 변경합니다.

7.4V 팩은 언제 적합한가요?

7.4V 팩은 다음과 같은 경우에 적합할 수 있습니다.

• 이 장치는 2S 전압 범위용으로 설계되었습니다.

• 이 제품은 중간 전압 전원 시스템을 사용합니다.

• 소형 2셀 직렬 배열이 장치에 적합합니다.

• 필요한 전력은 사용 가능한 전류에서 전달될 수 있습니다.

• 충전기와 BMS는 2S 작동을 지원합니다.

ZERNE의 7.4V 리튬 배터리 팩 페이지에서는 용량과 물리적 크기가 다양한 배터리 팩의 예를 제공합니다.

3. 11.1V 배터리 팩

11.1V 배터리 팩은 일반적으로 3S 구성입니다.

기본 전기적 특성

표준 11.1V 팩에는 일반적으로 다음이 포함됩니다.

• 공칭 전압: 11.1V;

• 완전 충전 전압: 12.6V;

• 3개의 셀 그룹이 직렬로 연결되어 있습니다.

• 개별 셀 또는 병렬 구성에 따라 용량이 결정됩니다.

예: 11.1V, 2000mAh 팩

3개의 2000mAh 셀을 사용하는 3S1P 팩은 대략 다음을 제공합니다.

• 공칭 전압: 11.1V;

• 용량: 2000mAh;

• 공칭 에너지: 22.2Wh.

6개의 2000mAh 셀을 사용하는 3S2P 팩은 대략 다음을 제공합니다.

• 공칭 전압: 11.1V;

• 용량: 4000mAh;

• 공칭 에너지: 44.4Wh.

11.1V 팩은 언제 적합한가요?

다음과 같은 경우 11.1V 팩을 고려할 수 있습니다.

• 이 장치는 3S 전압 플랫폼을 사용합니다.

• 전원 시스템에는 7.4V보다 높은 전압이 필요합니다.

• 이 장치는 동일한 전력에서 더 낮은 전류의 이점을 얻습니다.

• 사용 가능한 공간은 세 개의 시리즈 셀 그룹을 수용할 수 있습니다.

• 충전기와 BMS는 3S 작동을 지원합니다.

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

4. 14.8V 배터리 팩

14.8V 배터리 팩은 일반적으로 4S 구성입니다.

기본 전기적 특성

표준 14.8V 팩에는 일반적으로 다음이 포함됩니다.

• 공칭 전압: 14.8V;

• 완전 충전 전압: 16.8V;

• 직렬로 연결된 4개의 셀 그룹;

• 개별 셀 또는 병렬 구성에 따라 용량이 결정됩니다.

예: 14.8V, 2000mAh 팩

4개의 2000mAh 셀을 사용하는 4S1P 팩은 대략 다음을 제공합니다.

• 공칭 전압: 14.8V;

• 용량: 2000mAh;

• 공칭 에너지: 29.6Wh.

8개의 2000mAh 셀을 사용하는 4S2P 팩은 대략 다음을 제공합니다.

• 공칭 전압: 14.8V;

• 용량: 4000mAh;

• 공칭 에너지: 59.2Wh.

14.8V 팩은 언제 적합한가요?

다음과 같은 경우 14.8V 팩을 고려할 수 있습니다.

• 이 장치는 4S 입력용으로 설계되었습니다.

• 전력 시스템에는 더 높은 전압이 필요합니다.

• 장치는 정의된 전력 수준에 대해 더 낮은 전류가 필요합니다.

• 팩 크기와 무게는 허용됩니다.

• 충전기와 BMS는 4S 전압 범위를 지원합니다.

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

5. 동일 용량에서의 전압 비교

세 가지 전압 플랫폼을 공정하게 비교하기 위해 각 팩의 용량이 2000mAh 또는 2Ah로 동일하다고 가정합니다.

더 높은 전압 팩은 암페어 시간 용량이 동일할 때 더 많은 공칭 에너지를 포함합니다.

그러나 이것이 고전압 팩을 모든 장치에 직접 연결할 수 있다는 의미는 아닙니다. 장치 입력 범위, 변환기, 충전기, BMS 및 모터 컨트롤러는 모두 선택한 전압을 지원해야 합니다.

6. 전압이 전류에 미치는 영향

특정 전력 수준에 대해:

전류 = 전력 ¼ 전압

장치에 20W의 전력이 필요하다고 가정합니다.

전압이 높을수록 동일한 전력에 필요한 전류를 줄일 수 있습니다. 이는 다음에 영향을 미칠 수 있습니다.

• 와이어 크기;

• 커넥터 등급;

• BMS 전류 등급;

• 전기적 손실;

• 발열;

• 변환기 디자인.

그러나 더 낮은 전류 이점은 장치 전자 장치가 더 높은 전압에 맞게 설계된 경우에만 중요합니다.

7.4V용으로 설계된 장치에 14.8V 배터리를 연결하면 배터리 용량이 비슷하더라도 입력 회로가 손상될 수 있습니다.

7. 전압, 용량 및 런타임

전압만으로는 런타임이 결정되지 않습니다.

런타임은 다음에 따라 달라집니다.

• 공칭 전압;

• 용량(Ah)

• 장치 전원;

• 사용 가능한 에너지;

• 변환기 효율;

• BMS 컷오프;

• 온도;

• 운영 프로필.

기본 에너지 공식은 다음과 같습니다.

에너지(Wh) = 전압(V) × 용량(Ah)

런타임 추정치는 다음과 같습니다.

런타임 = 사용 가능한 에너지(Wh) ¼ 평균 장치 전력(W)

예를 들어 장치가 10W를 소비하는 경우:

• 7.4V, 2Ah 팩 = 14.8Wh 공칭 에너지;

• 11.1V, 2Ah 팩 = 22.2Wh 공칭 에너지;

• 14.8V, 2Ah 팩 = 29.6Wh 공칭 에너지.

이 예에서는 14.8V 팩의 공칭 에너지가 더 많지만 최종 런타임은 사용 가능한 용량과 시스템 효율성에 따라 달라집니다.

자세한 런타임 계산은 다음을 참조하세요. 리튬 배터리 팩의 런타임을 계산하는 방법.

8. 충전기 요구사항

충전기는 배터리 팩 전압과 일치해야 합니다.

잘못된 충전기를 사용하면 다음과 같은 결과가 발생할 수 있습니다.

• 과소충전;

• 과충전;

• 과도한 열;

• 보호 컷오프;

• 세포 불균형;

• 배터리 손상;

• 안전 위험.

충전 전류는 다음과도 호환되어야 합니다.

• 셀 사양;

• 팩 용량;

• BMS;

• 열적 조건;

• 필요한 충전 시간.

충전기는 별도로 선택하기보다는 배터리와 BMS를 함께 평가해야 한다.

9. 7.4V, 11.1V 및 14.8V 팩에 대한 BMS 요구 사항

시리즈 수는 BMS 설계에 영향을 미칩니다.

7.4V 팩

7.4V 팩에는 두 개의 직렬 셀 그룹이 포함된 경우 일반적으로 2S 보호 및 밸런싱 구조가 필요합니다.

11.1V 팩

11.1V 팩에는 일반적으로 3개의 시리즈 그룹을 모니터링하는 3S BMS 또는 보호 설계가 필요합니다.

14.8V 팩

14.8V 팩에는 일반적으로 4개 시리즈 그룹을 모니터링하는 4S BMS 또는 보호 설계가 필요합니다.

BMS는 다음을 제공해야 할 수도 있습니다.

• 셀 전압 모니터링;

• 셀 밸런싱;

• 과충전 보호;

• 과방 전 보호;

• 과전류 보호;

• 단락 보호;

• 온도 모니터링;

• 필요한 경우 통신 기능.

BMS는 실제 팩 구성과 일치해야 합니다. 2S BMS는 3S 또는 4S 팩에 사용하면 안 됩니다.

10. 기계적 및 무게 고려사항

7.4V에서 11.1V 또는 14.8V로 이동하면 일반적으로 직렬 셀 그룹 수가 늘어납니다. 이는 다음에 영향을 미칠 수 있습니다.

• 팩 길이;

• 팩 폭;

• 팩 두께;

• 셀 배열;

• 케이블 라우팅;

• BMS 위치;

• 무게;

• 주택 요건;

• 열 방출.

따라서 전압 플랫폼은 사용 가능한 설치 공간과 함께 선택되어야 합니다.

14.8V 팩은 동일한 Ah 정격에서 더 많은 에너지를 제공할 수 있지만 더 많은 셀, 더 큰 인클로저 또는 다른 팩 레이아웃이 필요할 수도 있습니다.

더 넓은 배터리 팩 설계 기준은 다음을 참조하세요. 리튬 이온 배터리 팩 설계: 전압, 용량, BMS 및 런타임.

11. 실제 OEM 선정 예시

예 1: 7.4V용으로 설계된 장치

OEM 제품에 다음이 필요하다고 가정합니다.

• 공칭 입력 전압: 약 7.4V;

• 목표 용량: 3000mAh;

• 보통 전류;

• 컴팩트한 배터리 수납공간.

적합한 예비 구성은 다음과 같습니다.

2개의 병렬 1500mAh 셀 그룹을 사용하는 2S2P

장치에서 다음 사항을 확인해야 합니다.

• 8.4V 완전 충전 입력;

• 2S BMS;

• 2S 충전;

• 현재 능력;

• 팩 크기;

• 필수 런타임.

예 2: 11.1V용으로 설계된 장치

산업용 장치에 다음이 필요하다고 가정합니다.

• 공칭 입력 전압: 약 11.1V;

• 목표 용량: 4000mAh;

• 지속적인 작동 주기를 위한 안정적인 전력.

예비 구성은 다음과 같습니다.

두 개의 병렬 2000mAh 셀 그룹을 사용하는 3S2P

배터리 시스템은 다음 사항을 점검해야 합니다.

• 12.6V 완전 충전 전압;

• 3S BMS;

• 적절한 충전기;

• 셀 밸런싱;

• 피크 전류;

• 열 및 기계적 보호.

예 3: 14.8V용으로 설계된 장치

고전력 장치에 다음이 필요하다고 가정합니다.

• 공칭 입력 전압: 약 14.8V;

• 목표 용량: 4000mAh;

• 동일한 전력에서 전류를 낮추십시오.

• 사용 가능한 배터리 칸이 더 큽니다.

예비 구성은 다음과 같습니다.

두 개의 병렬 2000mAh 셀 그룹을 사용하는 4S2P

디자인 팀은 다음 사항을 확인해야 합니다.

• 16.8V 완전 충전 호환성;

• 4S BMS;

• 충전기 전압;

• 입력회로 절연;

• 커넥터 및 케이블 등급;

• 포장 무게 및 설치.

12. OEM 장치에 가장 적합한 전압은 무엇입니까?

보편적인 최고 전압은 없습니다.

다음과 같은 경우에 7.4V를 선택하십시오.

• 이 장치는 2S 입력용으로 설계되었습니다.

• 중전압 배터리 플랫폼이 필요합니다.

• 컴팩트한 2개 직렬 셀 구성이 적합합니다.

• 전력 수요는 전류 한도 내에서 지원될 수 있습니다.

다음과 같은 경우에 11.1V를 선택하십시오.

• 이 장치는 3S 입력용으로 설계되었습니다.

• 7.4V 플랫폼이 제공하는 것보다 더 많은 전압이 필요합니다.

• 전류가 낮을수록 유리합니다.

• 장치 전자 장치 및 충전기는 3S 작동을 지원합니다.

다음과 같은 경우에 14.8V를 선택하십시오.

• 이 장치는 4S 입력용으로 설계되었습니다.

• 전력 시스템에는 더 높은 전압이 필요합니다.

• 낮은 전류는 애플리케이션에 유용합니다.

• 이 제품은 더 큰 전기 및 기계 시스템을 수용할 수 있습니다.

올바른 선택은 항상 배터리 제조업체의 사용 가능한 전압 목록이 아닌 장치 사양에서 시작되어야 합니다.

13. 일반적인 전압 선택 실수

실수 1: 가장 높은 전압 선택

전압이 높다고 자동으로 좋아지는 것은 아닙니다. 장치의 최대 입력 정격을 초과할 수 있습니다.

실수 2: 완전 충전 전압을 무시함

7.4V 팩은 약 8.4V에 도달할 수 있습니다. 14.8V 팩은 약 16.8V에 도달할 수 있습니다.

실수 3: 공칭 전압만 비교

장치는 전체 작동 전압 범위와 호환되어야 합니다.

실수 4: 잘못된 충전기 사용

충전기는 2S, 3S 또는 4S 구성과 일치해야 합니다.

실수 5: BMS 요구 사항 무시

BMS는 시리즈 수 및 현재 수요와 일치해야 합니다.

실수 6: 동일한 mAh가 동일한 런타임을 의미한다고 가정

Ah 정격이 동일한 고전압 팩은 공칭 에너지가 더 높지만 장치 전력 및 컨버터 효율성은 여전히 ​​런타임을 결정합니다.

실수 7: 다른 장치에서 구성을 복사하는 것

유사한 제품뿐만 아니라 특정 호스트 장치에 따라 7.4V, 11.1V 또는 14.8V 팩을 선택해야 합니다.

14. 전압 비교 체크리스트

배터리 팩을 선택하기 전에 다음을 확인하십시오.

• 장치 공칭 전압;

• 최소 장치 전압

• 최대 장치 전압;

• 완전 충전 전압 허용 오차;

• 필요한 배터리 용량;

• 연속 전류;

• 피크 전류;

• 대상 런타임;

• 충전기 전압;

• 충전 전류;

• BMS 시리즈 수;

• 셀 밸런싱 요구 사항

• 커넥터 등급;

• 케이블 크기;

• 팩 크기;

• 무게 제한;

• 작동 온도;

• 테스트 요구 사항

• 예상 생산량.

FAQ

7.4V 배터리 팩과 11.1V 배터리 팩의 차이점은 무엇입니까?

7.4V 팩은 일반적으로 2S 구성인 반면, 11.1V 팩은 일반적으로 3S 구성입니다. 11.1V 팩은 공칭 및 완전 충전 전압이 더 높습니다.

11.1V 배터리 팩과 14.8V 배터리 팩의 차이점은 무엇입니까?

11.1V 팩은 일반적으로 3S이고, 14.8V 팩은 일반적으로 4S입니다. 14.8V 팩에는 고전압 충전기와 4개의 직렬 셀 그룹용으로 설계된 BMS가 필요합니다.

14.8V 배터리 팩이 7.4V 팩보다 더 강력합니까?

반드시 그런 것은 아닙니다. 14.8V 팩은 장치가 해당 용도로 설계된 경우 더 많은 전력을 공급할 수 있지만 전체 결과는 용량, 전류 성능, 셀 사양 및 시스템 설계에 따라 달라집니다.

7.4V 장치에 14.8V 배터리를 사용할 수 있나요?

일반적으로 장치에 적합한 전압 변환기가 포함되어 있고 더 높은 입력 전압을 수용하도록 특별히 설계된 경우가 아니면 그렇지 않습니다. 장치 제조업체나 배터리 엔지니어가 호환성을 확인해야 합니다.

7.4V 배터리 팩에는 어떤 충전기가 필요합니까?

표준 7.4V LiPo 배터리 팩에는 일반적으로 약 8.4V의 완전 충전 전압을 갖는 2S 충전기가 필요합니다.

7.4V, 11.1V, 14.8V 중 런타임이 더 긴 것은 무엇입니까?

런타임은 전압만으로는 결정될 수 없습니다. 와트시, 사용 가능한 용량, 장치 전력, 변환 효율, BMS 차단 및 작동 조건에 따라 다릅니다.

7.4V, 11.1V, 14.8V 배터리 팩이 OEM 제품에 적합합니까?

예, 전압, 전류, 용량, 충전기, BMS, 크기 및 테스트 요구 사항이 호스트 장치와 일치하는 경우 OEM 제품에 사용할 수 있습니다.

결론

7.4V, 11.1V 및 14.8V 배터리 팩은 일반적으로 다음을 기반으로 합니다.

• 7.4V = 2S;

• 11.1V = 3S;

• 14.8V = 4S.

일반적인 완전 충전 전압은 다음과 같습니다.

• 7.4V 팩 = 8.4V;

• 11.1V 팩 = 12.6V;

• 14.8V 팩 = 16.8V.

올바른 배터리 팩은 OEM 장치의 전압 범위, 전력 수요, 용량, 런타임, 충전기, BMS, 커넥터, 크기 및 작동 환경에 따라 다릅니다.

14.8V 배터리 팩은 7.4V나 11.1V 팩보다 자동으로 더 나은 것은 아닙니다. 올바른 전압은 전체 제품 전원 시스템과 일치하는 전압입니다.

OEM 장치용 7.4V, 11.1V 또는 14.8V 배터리 팩을 선택하는 경우 ZERNE 기술팀과 애플리케이션, 필요한 전압, 용량, 전류 수요, 크기, 커넥터 및 예상 수량을 공유하십시오. ZERNE은 맞춤형 리튬 배터리 팩 솔루션을 제공하며 귀하의 제품에 적합한 전압 플랫폼을 평가하는 데 도움을 줄 수 있습니다.