Pek Bateri LiPo 1S, 2S, 3S dan 4S Diterangkan

Pek bateri LiPo sering diterangkan menggunakan label seperti 1S, 2S, 3S dan 4S. Label ini muncul pada pek bateri yang digunakan dalam elektronik mudah alih, robotik, peralatan RC, dron, peranti perubatan dan produk lain yang boleh dicas semula.

Penarafan 'S' menerangkan bilangan sel LiPo yang disambungkan secara bersiri:

• 1S bermaksud satu kumpulan sel dalam siri;

• 2S bermaksud dua kumpulan sel dalam siri;

• 3S bermaksud tiga kumpulan sel dalam siri;

• 4S bermaksud empat kumpulan sel dalam siri.

Apabila bilangan sel dalam siri bertambah, voltan pek meningkat. Kapasiti dalam mAh tidak meningkat secara automatik hanya kerana penarafan S lebih tinggi.

Menggunakan sel LiPo biasa dengan voltan nominal lebih kurang 3.7 V:

• 1S = 3.7 V nominal;

• 2S = 7.4 V nominal;

• 3S = 11.1 V nominal;

• 4S = 14.8 V nominal.

Konfigurasi yang sesuai bergantung pada peranti hos, pengecas, permintaan semasa, tenaga yang diperlukan, BMS dan reka bentuk mekanikal.

Jawapan Pantas: Apakah Maksud 1S, 2S, 3S dan 4S?

Nilai ini adalah rujukan biasa untuk sel LiPo boleh dicas semula standard. Voltan yang tepat mesti mengikut spesifikasi sel yang dipilih.

Penarafan S yang lebih tinggi bermakna voltan bateri yang lebih tinggi. Ia tidak secara automatik bermaksud:

• Kapasiti yang lebih tinggi;

• Masa jalan yang lebih lama;

• Prestasi yang lebih baik;

• Pengecasan lebih cepat;

• Keselamatan yang lebih tinggi;

• Ketumpatan tenaga yang lebih besar.

Penarafan S mesti sepadan dengan sistem elektrik peranti.

1. Apakah Maksud 'S' pada Bateri LiPo?

Huruf S bermaksud siri.

Apabila sel disambungkan secara bersiri, terminal positif satu sel disambungkan ke terminal negatif sel seterusnya. Voltan setiap sel bertambah bersama.

Untuk sel LiPo nominal 3.7 V standard:

Voltan pek = 3.7 V × Bilangan sel dalam siri

Contoh:

• 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.

Penarafan S menerangkan kiraan siri sahaja. Satu pek juga mungkin termasuk kumpulan sel selari, seperti:

• 2S1P;

• 2S2P;

• 3S2P;

• 4S2P.

Untuk maklumat lanjut tentang cara sambungan siri dan selari mempengaruhi voltan dan kapasiti, lihat Siri lwn. Pek Bateri Selari.

2. Apakah Pek Bateri LiPo 1S?

Pek bateri 1S LiPo mengandungi satu sel LiPo atau satu kumpulan sel selari.

Nilai elektrik biasa ialah:

• Voltan nominal: kira-kira 3.7 V;

• Voltan cas penuh: kira-kira 4.2 V;

• Voltan operasi minimum: bergantung pada aplikasi;

• Kapasiti: ditentukan oleh sel atau kumpulan selari.

Contoh: 1S1P

Satu sel LiPo 1000 mAh menghasilkan kira-kira:

3.7 V, 1000 mAh

Tenaga nominalnya ialah:

3.7 V × 1 Ah = 3.7 Wh

Contoh: 1S2P

Dua sel 1000 mAh yang disambung secara selari menghasilkan kira-kira:

3.7 V, 2000 mAh

Voltan kekal kira-kira 3.7 V, manakala kapasiti meningkat.

Aplikasi 1S biasa

Pek 1S mungkin sesuai untuk:

• Peranti boleh pakai padat;

• Penjejak GPS kecil;

• Aksesori tanpa wayar;

• Produk IoT kecil;

• Penderia mudah alih;

• Elektronik pengguna padat;

• Sistem terbenam voltan rendah.

Pek 1S mungkin menggunakan PCM atau litar perlindungan ringkas, bergantung pada aplikasi. Pengecas mesti direka bentuk untuk pek LiPo sel tunggal.

3. Apakah Pek Bateri LiPo 2S?

Pek bateri 2S LiPo mengandungi dua kumpulan sel yang disambungkan secara bersiri.

Nilai biasa ialah:

• Voltan nominal: kira-kira 7.4 V;

• Voltan cas penuh: kira-kira 8.4 V;

• Kapasiti: ditentukan oleh kapasiti setiap kumpulan selari.

Contoh: 2S1P

Menggunakan dua sel 1000 mAh secara bersiri:

7.4 V, 1000 mAh

Tenaga nominal:

7.4 V × 1 Ah = 7.4 Wh

Contoh: 2S2P

Menggunakan empat sel 1000 mAh dalam susunan 2S2P:

7.4 V, 2000 mAh

Tenaga nominal:

7.4 V × 2 Ah = 14.8 Wh

Aplikasi 2S biasa

Pek LiPo 2S boleh dipertimbangkan untuk:

• Peralatan mudah alih;

• Peranti pegang tangan industri;

• Peranti perubatan;

• peralatan komunikasi dua hala;

• Sistem robotik kecil;

• Produk yang dipanaskan;

• Elektronik voltan sederhana;

• Beberapa sistem RC dan dron.

milik ZERNE Halaman pek bateri litium 7.4V menyediakan contoh peringkat produk pek bateri 2S dengan kapasiti dan dimensi yang berbeza.

4. Apakah Pek Bateri LiPo 3S?

Pek bateri 3S LiPo mengandungi tiga kumpulan sel yang disambungkan secara bersiri.

Nilai biasa ialah:

• Voltan nominal: kira-kira 11.1 V;

• Voltan cas penuh: kira-kira 12.6 V;

• Kapasiti: ditentukan oleh kapasiti setiap kumpulan selari.

Contoh: 3S1P

Menggunakan tiga sel 1000 mAh secara bersiri:

11.1 V, 1000 mAh

Tenaga nominal:

11.1 V × 1 Ah = 11.1 Wj

Contoh: 3S2P

Menggunakan enam sel 1000 mAh dalam susunan 3S2P:

11.1 V, 2000 mAh

Tenaga nominal:

11.1 V × 2 Ah = 22.2 Wh

Aplikasi 3S biasa

Pek 3S boleh digunakan dalam:

• Peralatan industri mudah alih;

• Robotik;

• Peranti pegang tangan voltan tinggi;

• Sistem kuasa padat;

• Produk perubatan atau pemantauan tertentu;

• peralatan RC;

• Beberapa platform dron.

Pek 3S memerlukan pengecas dan sistem perlindungan yang direka untuk julat voltan 3S. Ia tidak boleh dicas menggunakan pengecas sel tunggal atau 2S.

milik ZERNE Halaman pek bateri litium 11.1V menyediakan contoh konfigurasi pek bateri LiPo 3S.

5. Apakah Pek Bateri LiPo 4S?

Pek bateri 4S LiPo mengandungi empat kumpulan sel yang disambungkan secara bersiri.

Nilai biasa ialah:

• Voltan nominal: kira-kira 14.8 V;

• Voltan cas penuh: kira-kira 16.8 V;

• Kapasiti: ditentukan oleh kapasiti setiap kumpulan selari.

Contoh: 4S1P

Menggunakan empat sel 1000 mAh secara bersiri:

14.8 V, 1000 mAh

Tenaga nominal:

14.8 V × 1 Ah = 14.8 Wh

Contoh: 4S2P

Menggunakan lapan sel 1000 mAh dalam susunan 4S2P:

14.8 V, 2000 mAh

Tenaga nominal:

14.8 V × 2 Ah = 29.6 Wh

Aplikasi 4S biasa

Pek 4S boleh dipertimbangkan untuk:

• Peralatan mudah alih voltan lebih tinggi;

• Robotik;

• Alat industri;

• Elektronik profesional;

• Sistem RC intensif kuasa;

• Beberapa platform dron;

• Sistem tenaga padat.

milik ZERNE Halaman pek bateri litium 14.8V menyediakan contoh produk untuk pek bateri 4S LiPo.

6. Perbandingan Voltan 1S lwn 2S lwn 3S lwn 4S

Peranti mesti serasi dengan voltan nominal dan cas penuh.

Contohnya, peranti yang direka untuk bateri nominal 7.4 V mungkin perlu bertolak ansur dengan voltan yang dicas penuh kira-kira 8.4 V. Litar input, pengawal motor, pengecas dan pengawal selia voltan mesti dinilai.

Untuk perbandingan praktikal pek 7.4 V, 11.1 V dan 14.8 V, lihat Pek Bateri 7.4V lwn. 11.1V lwn. 14.8V.

7. Adakah Penarafan S Lebih Tinggi Bermaksud Kapasiti Lebih Tinggi?

Tidak.

Penarafan S menunjukkan bilangan kumpulan sel yang disambungkan secara bersiri. Ia terutamanya menjejaskan voltan.

Kapasiti bergantung pada bilangan sel atau kumpulan sel yang disambung secara selari.

Menggunakan sel 1000 mAh:

Penarafan S yang lebih tinggi boleh meningkatkan jumlah tenaga kerana tenaga sama dengan voltan didarab dengan kapasiti amp-jam. Walau bagaimanapun, ia tidak secara automatik meningkatkan penarafan mAh.

8. Bagaimanakah Penarafan S Mempengaruhi Masa Jalan?

Masa jalan bergantung pada jumlah tenaga yang boleh digunakan dan kuasa peranti, bukan pada penarafan S sahaja.

Formula tenaga asas ialah:

Tenaga (Wh) = Voltan (V) × Kapasiti (Ah)

Contohnya:

• 2S1P: 7.4 V, 1000 mAh = 7.4 Wj;

• 1S2P: 3.7 V, 2000 mAh = 7.4 Wj.

Kedua-dua konfigurasi ini mempunyai tenaga nominal yang hampir sama apabila mereka menggunakan bilangan sel yang sama. Walau bagaimanapun, ia tidak boleh ditukar ganti kerana voltannya berbeza.

Masa jalan juga bergantung pada:

• Kuasa peranti;

• Kecekapan penukar;

• Potongan BMS;

• Suhu;

• Permintaan semasa;

• Penuaan bateri;

• Profil pengendalian.

Untuk kaedah pengiraan terperinci, lihat Cara Mengira Masa Jalan untuk Pek Bateri Litium.

9. Mengecas Pek Bateri LiPo 1S, 2S, 3S dan 4S

Setiap penarafan S memerlukan pengecas yang direka untuk kiraan siri yang sepadan.

Pengecas dengan voltan yang salah boleh mengakibatkan:

• Pengecasan tidak lengkap;

• Pengecasan berlebihan;

• haba yang berlebihan;

• Kerosakan bateri;

• Potongan perlindungan;

• Risiko keselamatan.

Pek berbilang siri juga mungkin memerlukan pengimbangan. Pengecas dan BMS hendaklah dipilih bersama-sama dengan konfigurasi sel.

Arus pengecasan yang tepat bergantung pada spesifikasi dan aplikasi sel. Ia tidak boleh dipilih semata-mata mengikut penilaian S.

10. BMS dan Keperluan Perlindungan

Penarafan S juga mempengaruhi sistem perlindungan.

Pek 1S

Pek 1S boleh menggunakan:

• PCM;

• IC perlindungan;

• Perlindungan cas berlebihan;

• Perlindungan lebihan pelepasan;

• Perlindungan arus lebih;

• Pengesanan suhu jika diperlukan.

Pek 2S, 3S dan 4S

Pek berbilang siri mungkin memerlukan:

• Pemantauan voltan siri kumpulan individu;

• Pengimbangan sel;

• Perlindungan cas berlebihan;

• Perlindungan lebihan pelepasan;

• Perlindungan arus lebih;

• Perlindungan litar pintas;

• Pemantauan suhu;

• Fungsi komunikasi jika diperlukan.

Apabila bilangan siri bertambah, BMS mesti direka bentuk untuk bilangan kumpulan sel yang sepadan.

BMS juga harus sepadan:

• Pek semasa;

• Pengecas;

• Penyambung;

• Antara muka peranti hos;

• Ruang mekanikal;

• Ujian yang diperlukan.

Reka bentuk BMS terperinci berada di luar skop artikel ini. Hubungan reka bentuk yang lebih luas antara BMS, voltan, kapasiti dan masa jalan diliputi dalam Reka Bentuk Pek Bateri Litium-Ion: Voltan, Kapasiti, BMS dan Masa Jalan.

11. Kapasiti dan Kumpulan Selari

Penarafan S tidak menentukan kapasiti bateri yang lengkap.

Untuk pek dengan kumpulan selari:

Kapasiti pek = Kapasiti sel × Bilangan sel selari

Contohnya, menggunakan sel 2500 mAh:

Inilah sebabnya mengapa keperluan OEM harus menyatakan kedua-duanya:

• Kiraan siri;

• Kiraan selari atau kapasiti sasaran.

Menyebut hanya 'bateri 4S' tidak mentakrifkan pek lengkap.

12. Cara Memilih Penarafan S yang Tepat untuk Peranti OEM

Proses pemilihan harus bermula dengan keperluan voltan peranti.

Langkah 1: Kenal pasti Voltan Peranti

Sahkan:

• Voltan masukan nominal;

• Voltan masukan minimum;

• Voltan masukan maksimum;

• Toleransi cas penuh;

• Julat voltan motor atau pengawal;

• Julat input penukar.

Langkah 2: Pilih Kiraan Siri

Padankan voltan nominal yang diperlukan dengan kiraan sel yang sesuai.

Untuk sel LiPo 3.7 V biasa:

• Lebih kurang sistem 3.7 V → 1S;

• Lebih kurang sistem 7.4 V → 2S;

• Lebih kurang sistem 11.1 V → 3S;

• Lebih kurang sistem 14.8 V → 4S.

Langkah 3: Sahkan Kapasiti

Selepas memilih kiraan siri, tentukan kiraan selari yang diperlukan atau kapasiti sel individu untuk mencapai masa jalan sasaran.

Langkah 4: Semak Semasa

Sahkan bahawa sel, BMS, pendawaian dan penyambung yang dipilih boleh menyokong arus berterusan dan puncak.

Langkah 5: Semak Pengecas dan BMS

Sistem pengecas dan perlindungan mesti sepadan dengan penarafan S yang dipilih.

Langkah 6: Semak Integrasi Mekanikal

Sahkan bahawa kiraan dan reka letak sel yang dipilih sesuai dengan kepungan peranti.

13. Pek LiPo 1S–4S dalam Aplikasi Dron

Pek LiPo 1S, 2S, 3S dan 4S juga digunakan dalam aplikasi dron dan RC yang berbeza. Walau bagaimanapun, pemilihan dron bergantung kepada lebih daripada voltan.

Faktor yang berkaitan termasuk:

• Keserasian Motor dan ESC;

• Konfigurasi baling-baling;

• Permintaan semasa;

• Berat bateri;

• C-rating;

• Profil penerbangan;

• Penyambung;

• Masa penerbangan yang diperlukan.

Untuk perbandingan khusus dron yang melibatkan konfigurasi 3S, 4S dan 6S, lihat Bateri LiPo 3S lwn. 4S lwn. 6S: Konfigurasi Dron Mana Yang Sesuai?.

Artikel ini memfokuskan pada maksud umum konfigurasi 1S–4S untuk reka bentuk pek bateri LiPo yang boleh dicas semula dan bukannya pemilihan prestasi dron.

14. Kesilapan Biasa Pek Bateri LiPo 1S–4S

Kesilapan 1: Menganggap Voltan Nominal sebagai Voltan Caj Penuh

Pek 3.7 V mungkin mencapai lebih kurang 4.2 V apabila dicas penuh. Peranti mesti bertolak ansur dengan julat voltan lengkap.

Kesilapan 2: Menganggap 4S Sentiasa Lebih Baik Daripada 2S

Penarafan S yang lebih tinggi hanya sesuai apabila peranti direka untuk voltan yang lebih tinggi.

Kesilapan 3: Menggunakan Pengecas yang Salah

Pengecas mesti sepadan dengan kiraan siri dan voltan pengecasan.

Kesilapan 4: Mengabaikan Kapasiti

Penarafan S tidak menentukan kapasiti mAh. Kiraan selari dan kapasiti sel juga mesti dinyatakan.

Kesilapan 5: Meninggalkan Pengimbangan

Pek LiPo berbilang siri mungkin memerlukan pengimbangan sel dan perlindungan BMS yang sesuai.

Kesilapan 6: Membandingkan Pek Hanya dengan Voltan

Pek 2S1P dan 2S2P mungkin kedua-duanya 7.4 V tetapi mempunyai kapasiti, masa jalan, keupayaan semasa, dimensi dan berat yang berbeza.

Kesilapan 7: Menyalin Konfigurasi Bateri Dron Ke Peranti Lain

Konfigurasi yang sesuai untuk dron mungkin tidak sesuai untuk peranti perubatan, produk IoT atau alat industri. Peranti hos mesti menentukan reka bentuk bateri akhir.

15. Senarai Semak Pemilihan 1S, 2S, 3S dan 4S

Sebelum meluluskan pek bateri LiPo, sahkan:

• Voltan nominal yang diperlukan;

• Voltan input peranti minimum;

• Voltan input peranti maksimum;

• Keserasian voltan cas penuh;

• S-rating;

• Kiraan selari;

• Kapasiti sasaran;

• Arus berterusan;

• Arus puncak;

• Voltan pengecas;

• Mengecas semasa;

• Keperluan PCM atau BMS;

• Keperluan pengimbangan sel;

• Penyambung dan kabel;

• Ruang pemasangan yang tersedia;

• Had berat;

• Suhu operasi;

• Sasaran masa larian;

• Keperluan ujian.

Soalan Lazim

Apakah maksud 1S pada bateri LiPo?

1S bermakna pek mengandungi satu kumpulan sel LiPo yang disambungkan secara bersiri. Bateri LiPo 1S biasa mempunyai lebih kurang 3.7 V voltan nominal dan 4.2 V voltan cas penuh.

Apakah voltan bateri 2S LiPo?

Bateri LiPo 2S biasa mempunyai lebih kurang 7.4 V voltan nominal dan 8.4 V voltan cas penuh.

Apakah voltan bateri LiPo 3S?

Bateri LiPo 3S biasa mempunyai lebih kurang voltan nominal 11.1 V dan voltan cas penuh 12.6 V.

Apakah voltan bateri 4S LiPo?

Bateri LiPo 4S biasa mempunyai lebih kurang 14.8 V voltan nominal dan 16.8 V voltan cas penuh.

Adakah 4S bermakna bateri mempunyai kapasiti empat kali ganda daripada 1S?

No. 4S menunjukkan empat kumpulan sel dalam siri dan terutamanya menerangkan voltan. Kapasiti bergantung pada kapasiti sel dan konfigurasi selari.

Bolehkah saya menggunakan pengecas 2S untuk bateri LiPo 3S?

Tidak. Pek 3S memerlukan pengecas yang direka untuk voltan pengecasan 3S. Menggunakan pengecas yang salah boleh menyebabkan pengecasan yang tidak lengkap, kerosakan atau risiko keselamatan.

Adakah bateri 2S sentiasa bertahan lebih lama daripada bateri 1S?

Tak semestinya. Masa jalan bergantung pada jumlah tenaga, kuasa peranti, kecekapan, kapasiti dan keadaan operasi. Pek 1S2P dan pek 2S1P boleh mempunyai tenaga nominal yang sama semasa menggunakan bilangan sel yang sama.

Adakah penarafan S yang lebih tinggi lebih baik untuk peranti OEM?

Hanya jika peranti hos, pengecas, BMS, pendawaian dan sistem pengurusan kuasa menyokong voltan yang lebih tinggi. Penarafan S yang betul ditentukan oleh keperluan peranti.

Kesimpulan

1S, 2S, 3S dan 4S menerangkan bilangan kumpulan sel LiPo yang disambungkan secara bersiri.

Menggunakan sel LiPo nominal 3.7 V biasa:

• 1S = 3.7 V nominal;

• 2S = 7.4 V nominal;

• 3S = 11.1 V nominal;

• 4S = 14.8 V nominal.

Voltan cas penuh biasa ialah:

• 1S = 4.2 V;

• 2S = 8.4 V;

• 3S = 12.6 V;

• 4S = 16.8 V.

Konfigurasi yang betul bergantung pada julat voltan peranti, kapasiti yang diperlukan, permintaan semasa, sistem pengecasan, BMS, ruang mekanikal dan sasaran masa jalan.

Jika anda sedang membangunkan pek bateri LiPo yang boleh dicas semula, kongsi aplikasi, voltan yang diperlukan, kapasiti, permintaan semasa, dimensi yang tersedia, keperluan penyambung dan jumlah pengeluaran yang dijangkakan dengan pasukan teknikal ZERNE. ZERNE menyediakan penyelesaian pek bateri litium tersuai untuk projek OEM dan ODM dan boleh membantu menentukan konfigurasi 1S, 2S, 3S atau 4S yang sesuai.