Pek Bateri 7.4V lwn. 11.1V lwn. 14.8V

Pek bateri 7.4V, 11.1V dan 14.8V ialah platform voltan biasa untuk sistem bateri litium-ion dan litium-polimer yang boleh dicas semula.

Mereka sering digunakan dalam:

• Peralatan elektronik mudah alih

• Peranti pegang tangan industri

• Peralatan perubatan

• Robotik

• peralatan RC

• Sistem dron

• Alat kuasa

• Produk pemantauan

• Sistem tenaga padat

Nilai voltan ini biasanya sepadan dengan bilangan sel yang berbeza yang disambungkan secara bersiri:

• 7.4V = 2S

• 11.1V = 3S

• 14.8V = 4S

Menggunakan sel litium standard dengan voltan nominal lebih kurang 3.7V, ketiga-tiga konfigurasi menyediakan julat voltan operasi, tahap tenaga dan keperluan pengecasan yang berbeza.

Walau bagaimanapun, memilih pek bateri tidak seharusnya bermula dengan soalan 'Voltan yang manakah lebih berkuasa?' Pemilihan yang betul bergantung pada peranti hos dan sistem kuasa yang lengkap.

Jawapan Pantas: Apakah Perbezaannya?

Perbezaan utama adalah:

• Voltan lebih tinggi dengan lebih banyak sel dalam siri;

• Keperluan pengecas yang berbeza;

• Keperluan BMS yang berbeza;

• Permintaan semasa yang berbeza untuk kuasa yang sama;

• Tenaga yang berbeza apabila kapasiti adalah sama;

• Keserasian yang berbeza dengan peranti hos.

Bateri 14.8V tidak secara automatik lebih baik daripada bateri 7.4V. Ia hanya sesuai apabila peranti dan sistem kuasa direka untuk julat voltan tersebut.

1. Mengapa 7.4V, 11.1V dan 14.8V Sepadan dengan 2S, 3S dan 4S

Nilai 'S' mewakili bilangan sel atau kumpulan sel yang disambungkan secara bersiri.

Untuk sel nominal 3.7V standard:

Voltan pek = Voltan nominal sel × Kiraan siri

Oleh itu:

• 3.7V × 2 = 7.4V;

• 3.7V × 3 = 11.1V;

• 3.7V × 4 = 14.8V.

Voltan cas penuh sepadan biasanya berdasarkan kira-kira 4.2V setiap sel:

• 4.2V × 2 = 8.4V;

• 4.2V × 3 = 12.6V;

• 4.2V × 4 = 16.8V.

Ini adalah nilai rujukan biasa untuk sel LiPo dan litium-ion boleh dicas semula standard. Spesifikasi bateri sebenar hendaklah sentiasa mengikut model sel yang dipilih dan lembaran data pengilang.

Untuk penjelasan penuh tentang konfigurasi 1S, 2S, 3S dan 4S, lihat Pek Bateri LiPo 1S, 2S, 3S dan 4S Diterangkan.

2. Pek Bateri 7.4V

Pek bateri 7.4V biasanya konfigurasi 2S.

Ciri-ciri Asas Elektrik

Pek standard 7.4V biasanya mempunyai:

• Voltan nominal: 7.4V;

• Voltan cas penuh: 8.4V;

• Dua kumpulan sel dalam siri;

• Kapasiti ditentukan oleh sel individu atau konfigurasi selari.

Contoh: Pek 7.4V, 2000mAh

Pek 2S1P menggunakan dua sel 1000mAh menyediakan kira-kira:

• Voltan nominal: 7.4V;

• Kapasiti: 1000mAh;

• Tenaga nominal: 7.4Wh.

Pek 2S2P menggunakan empat sel 1000mAh menyediakan kira-kira:

• Voltan nominal: 7.4V;

• Kapasiti: 2000mAh;

• Tenaga nominal: 14.8Wh.

Voltan kekal dalam platform 7.4V, manakala kiraan selari mengubah kapasiti dan keupayaan semasa.

Bilakah Pek 7.4V Sesuai?

Pek 7.4V mungkin sesuai apabila:

• Peranti ini direka untuk julat voltan 2S;

• Produk menggunakan sistem kuasa voltan sederhana;

• Susunan siri dua sel padat sesuai dengan peranti;

• Kuasa yang diperlukan boleh dihantar pada arus yang tersedia;

• Pengecas dan BMS menyokong operasi 2S.

milik ZERNE Halaman pek bateri litium 7.4V menyediakan contoh pek bateri dengan kapasiti dan dimensi fizikal yang berbeza.

3. Pek Bateri 11.1V

Pek bateri 11.1V biasanya konfigurasi 3S.

Ciri-ciri Asas Elektrik

Pek standard 11.1V biasanya mempunyai:

• Voltan nominal: 11.1V;

• Voltan cas penuh: 12.6V;

• Tiga kumpulan sel dalam siri;

• Kapasiti ditentukan oleh sel individu atau konfigurasi selari.

Contoh: Pek 11.1V, 2000mAh

Pek 3S1P menggunakan tiga sel 2000mAh menyediakan kira-kira:

• Voltan nominal: 11.1V;

• Kapasiti: 2000mAh;

• Tenaga nominal: 22.2Wh.

Pek 3S2P menggunakan enam sel 2000mAh menyediakan kira-kira:

• Voltan nominal: 11.1V;

• Kapasiti: 4000mAh;

• Tenaga nominal: 44.4Wh.

Bilakah Pek 11.1V Sesuai?

Pek 11.1V boleh dipertimbangkan apabila:

• Peranti menggunakan platform voltan 3S;

• Sistem kuasa memerlukan voltan yang lebih tinggi daripada 7.4V;

• Peranti mendapat manfaat daripada arus yang lebih rendah pada kuasa yang sama;

• Ruang yang ada boleh memuatkan tiga kumpulan sel siri;

• Pengecas dan BMS menyokong operasi 3S.

milik ZERNE Halaman pek bateri litium 11.1V menyediakan contoh peringkat produk bagi konfigurasi pek bateri 3S.

4. Pek Bateri 14.8V

Pek bateri 14.8V biasanya konfigurasi 4S.

Ciri-ciri Asas Elektrik

Pek standard 14.8V biasanya mempunyai:

• Voltan nominal: 14.8V;

• Voltan cas penuh: 16.8V;

• Empat kumpulan sel dalam siri;

• Kapasiti ditentukan oleh sel individu atau konfigurasi selari.

Contoh: Pek 14.8V, 2000mAh

Pek 4S1P menggunakan empat sel 2000mAh menyediakan kira-kira:

• Voltan nominal: 14.8V;

• Kapasiti: 2000mAh;

• Tenaga nominal: 29.6Wh.

Pek 4S2P menggunakan lapan sel 2000mAh menyediakan kira-kira:

• Voltan nominal: 14.8V;

• Kapasiti: 4000mAh;

• Tenaga nominal: 59.2Wh.

Bilakah Pek 14.8V Sesuai?

Pek 14.8V boleh dipertimbangkan apabila:

• Peranti direka untuk input 4S;

• Sistem kuasa memerlukan voltan yang lebih tinggi;

• Peranti memerlukan arus yang lebih rendah untuk tahap kuasa yang ditentukan;

• Saiz dan berat pek boleh diterima;

• Pengecas dan BMS menyokong julat voltan 4S.

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

5. Perbandingan Voltan pada Kapasiti Yang Sama

Untuk membandingkan tiga platform voltan secara adil, anggap bahawa setiap pek mempunyai kapasiti yang sama iaitu 2000mAh, atau 2Ah.

Pek voltan lebih tinggi mengandungi lebih banyak tenaga nominal apabila kapasiti amp-jam adalah sama.

Walau bagaimanapun, ini tidak bermakna pek voltan lebih tinggi boleh disambungkan terus ke mana-mana peranti. Julat input peranti, penukar, pengecas, BMS dan pengawal motor mesti menyokong voltan yang dipilih.

6. Bagaimana Voltan Mempengaruhi Arus

Untuk tahap kuasa tertentu:

Arus = Kuasa ÷ Voltan

Andaikan peranti memerlukan kuasa 20W.

Voltan yang lebih tinggi boleh mengurangkan arus yang diperlukan untuk kuasa yang sama. Ini boleh menjejaskan:

• Saiz wayar;

• Kedudukan penyambung;

• Penarafan semasa BMS;

• Kerugian elektrik;

• Penjanaan haba;

• Reka bentuk penukar.

Walau bagaimanapun, faedah semasa yang lebih rendah hanya penting jika elektronik peranti direka untuk voltan yang lebih tinggi.

Bateri 14.8V yang disambungkan ke peranti yang direka untuk 7.4V boleh merosakkan litar input walaupun bateri mempunyai kapasiti yang sama.

7. Voltan, Kapasiti dan Masa Jalan

Voltan sahaja tidak menentukan masa jalan.

Masa jalan bergantung pada:

• Voltan nominal;

• Kapasiti dalam Ah;

• Kuasa peranti;

• Tenaga yang boleh digunakan;

• Kecekapan penukar;

• Potongan BMS;

• Suhu;

• Profil pengendalian.

Formula tenaga asas ialah:

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

Anggaran masa jalan ialah:

Masa jalan = Tenaga boleh guna (Wh) ÷ Purata kuasa peranti (W)

Contohnya, jika peranti menggunakan 10W:

• Pek 7.4V, 2Ah = tenaga nominal 14.8Wj;

• Pek 11.1V, 2Ah = tenaga nominal 22.2Wj;

• Pek 14.8V, 2Ah = tenaga nominal 29.6Wj.

Pek 14.8V mempunyai lebih banyak tenaga nominal dalam contoh ini, tetapi masa jalan akhir bergantung pada kapasiti yang boleh digunakan dan kecekapan sistem.

Untuk pengiraan masa jalan yang terperinci, lihat Cara Mengira Masa Jalan untuk Pek Bateri Litium.

8. Keperluan Pengecas

Pengecas mesti sepadan dengan voltan pek bateri.

Menggunakan pengecas yang salah boleh mengakibatkan:

• Kurang pengecasan;

• Pengecasan berlebihan;

• haba yang berlebihan;

• Potongan perlindungan;

• Ketidakseimbangan sel;

• Kerosakan bateri;

• Risiko keselamatan.

Arus pengecasan juga mesti serasi dengan:

• Spesifikasi sel;

• Kapasiti pek;

• BMS;

• Keadaan terma;

• Masa pengecasan yang diperlukan.

Pengecas hendaklah dinilai bersama-sama dengan bateri dan BMS dan bukannya dipilih secara berasingan.

9. Keperluan BMS untuk Pek 7.4V, 11.1V dan 14.8V

Kiraan siri mempengaruhi reka bentuk BMS.

Pek 7.4V

Pek 7.4V biasanya memerlukan perlindungan 2S dan struktur pengimbangan apabila ia mengandungi dua kumpulan sel siri.

Pek 11.1V

Pek 11.1V biasanya memerlukan 3S BMS atau reka bentuk perlindungan yang memantau tiga kumpulan siri.

Pek 14.8V

Pek 14.8V biasanya memerlukan 4S BMS atau reka bentuk perlindungan yang memantau empat kumpulan siri.

BMS mungkin perlu menyediakan:

• Pemantauan voltan sel;

• Pengimbangan sel;

• Perlindungan cas berlebihan;

• Perlindungan lebihan pelepasan;

• Perlindungan arus lebih;

• Perlindungan litar pintas;

• Pemantauan suhu;

• Fungsi komunikasi jika diperlukan.

BMS mesti sepadan dengan konfigurasi pek sebenar. BMS 2S tidak boleh digunakan untuk pek 3S atau 4S.

10. Pertimbangan Mekanikal dan Berat

Bergerak daripada 7.4V kepada 11.1V atau 14.8V secara amnya meningkatkan bilangan kumpulan sel siri. Ini boleh menjejaskan:

• Panjang pek;

• Lebar pek;

• Ketebalan pek;

• Susunan sel;

• Penghalaan kabel;

• kedudukan BMS;

• Berat badan;

• Keperluan perumahan;

• Pelesapan haba.

Oleh itu, platform voltan harus dipilih bersama-sama dengan ruang pemasangan yang tersedia.

Pek 14.8V mungkin memberikan lebih banyak tenaga pada penarafan Ah yang sama, tetapi ia juga mungkin memerlukan lebih banyak sel, kepungan yang lebih besar atau susun atur pek yang berbeza.

Untuk kriteria reka bentuk pek bateri yang lebih luas, lihat Reka Bentuk Pek Bateri Litium-Ion: Voltan, Kapasiti, BMS dan Masa Jalan.

11. Contoh Pemilihan OEM Praktikal

Contoh 1: Peranti Direka untuk 7.4V

Andaikan produk OEM memerlukan:

• Voltan masukan nominal: kira-kira 7.4V;

• Kapasiti sasaran: 3000mAh;

• Arus sederhana;

• Petak bateri padat.

Konfigurasi awal yang sesuai mungkin:

2S2P menggunakan dua kumpulan sel 1500mAh selari

Peranti harus diperiksa untuk:

• Input cas penuh 8.4V;

• 2S BMS;

• pengecasan 2S;

• Keupayaan semasa;

• Dimensi pek;

• Masa jalan yang diperlukan.

Contoh 2: Peranti Direka untuk 11.1V

Andaikan peranti industri memerlukan:

• Voltan masukan nominal: kira-kira 11.1V;

• Kapasiti sasaran: 4000mAh;

• Kuasa stabil untuk kitaran operasi berterusan.

Konfigurasi awal mungkin:

3S2P menggunakan dua kumpulan sel 2000mAh selari

Sistem bateri perlu diperiksa untuk:

• Voltan cas penuh 12.6V;

• BMS 3S;

• Pengecas yang sesuai;

• Pengimbangan sel;

• Arus puncak;

• Perlindungan haba dan mekanikal.

Contoh 3: Peranti Direka untuk 14.8V

Andaikan peranti berkuasa tinggi memerlukan:

• Voltan masukan nominal: kira-kira 14.8V;

• Kapasiti sasaran: 4000mAh;

• Arus rendah pada kuasa yang sama;

• Ruang bateri yang lebih besar tersedia.

Konfigurasi awal mungkin:

4S2P menggunakan dua kumpulan sel 2000mAh selari

Pasukan reka bentuk hendaklah mengesahkan:

• Keserasian cas penuh 16.8V;

• BMS 4S;

• Voltan pengecas;

• penebat litar input;

• Penarafan penyambung dan kabel;

• Berat pek dan pemasangan.

12. Voltan manakah yang Terbaik untuk Peranti OEM?

Tiada voltan terbaik sejagat.

Pilih 7.4V Apabila:

• Peranti direka untuk input 2S;

• Platform bateri voltan sederhana diperlukan;

• Pembinaan dua siri sel padat adalah sesuai;

• Permintaan kuasa boleh disokong dalam had semasa.

Pilih 11.1V Apabila:

• Peranti direka untuk input 3S;

• Lebih banyak voltan diperlukan daripada platform 7.4V yang disediakan;

• Arus yang lebih rendah adalah berfaedah;

• Peranti elektronik dan pengecas menyokong operasi 3S.

Pilih 14.8V Apabila:

• Peranti direka untuk input 4S;

• Voltan yang lebih tinggi diperlukan oleh sistem kuasa;

• Arus rendah berguna untuk aplikasi;

• Produk ini boleh menampung sistem elektrik dan mekanikal yang lebih besar.

Pemilihan yang betul hendaklah sentiasa bermula dengan spesifikasi peranti dan bukannya senarai voltan tersedia pengeluar bateri.

13. Kesilapan Pemilihan Voltan Biasa

Kesilapan 1: Memilih Voltan Tertinggi

Voltan yang lebih tinggi tidak secara automatik lebih baik. Ia mungkin melebihi penilaian input maksimum peranti.

Kesilapan 2: Mengabaikan Voltan Caj Penuh

Pek 7.4V boleh mencapai lebih kurang 8.4V. Pek 14.8V boleh mencapai lebih kurang 16.8V.

Kesilapan 3: Membandingkan Voltan Nominal Sahaja

Peranti mesti serasi dengan julat voltan operasi yang lengkap.

Kesilapan 4: Menggunakan Pengecas yang Salah

Pengecas mesti sepadan dengan konfigurasi 2S, 3S atau 4S.

Kesilapan 5: Mengabaikan Keperluan BMS

BMS mesti sepadan dengan kiraan siri dan permintaan semasa.

Kesilapan 6: Menganggap mAh Sama Bermaksud Masa Jalan yang Sama

Pek voltan lebih tinggi dengan rating Ah yang sama mempunyai lebih banyak tenaga nominal, tetapi kuasa peranti dan kecekapan penukar masih menentukan masa jalan.

Kesilapan 7: Menyalin Konfigurasi Dari Peranti Lain

Pek 7.4V, 11.1V atau 14.8V harus dipilih berdasarkan peranti hos tertentu, bukan sahaja pada produk yang serupa.

14. Senarai Semak Perbandingan Voltan

Sebelum memilih pek bateri, sahkan:

• Voltan nominal peranti;

• Voltan peranti minimum;

• Voltan peranti maksimum;

• Toleransi voltan cas penuh;

• Kapasiti bateri yang diperlukan;

• Arus berterusan;

• Arus puncak;

• Masa jalan sasaran;

• Voltan pengecas;

• Mengecas semasa;

• kiraan siri BMS;

• Keperluan pengimbangan sel;

• Kedudukan penyambung;

• Saiz kabel;

• Dimensi pek;

• Had berat;

• Suhu operasi;

• Keperluan ujian;

• Jumlah pengeluaran yang dijangkakan.

Soalan Lazim

Apakah perbezaan antara pek bateri 7.4V dan 11.1V?

Pek 7.4V biasanya konfigurasi 2S, manakala pek 11.1V biasanya konfigurasi 3S. Pek 11.1V mempunyai voltan nominal dan cas penuh yang lebih tinggi.

Apakah perbezaan antara pek bateri 11.1V dan 14.8V?

Pek 11.1V biasanya 3S, manakala pek 14.8V biasanya 4S. Pek 14.8V memerlukan pengecas voltan lebih tinggi dan BMS yang direka untuk empat kumpulan sel siri.

Adakah pek bateri 14.8V lebih berkuasa daripada pek 7.4V?

Tak semestinya. Pek 14.8V boleh memberikan lebih kuasa jika peranti direka untuknya, tetapi hasil lengkap bergantung pada kapasiti, keupayaan semasa, spesifikasi sel dan reka bentuk sistem.

Bolehkah saya menggunakan bateri 14.8V pada peranti 7.4V?

Biasanya tidak melainkan peranti itu termasuk penukar voltan yang sesuai dan direka khusus untuk menerima voltan input yang lebih tinggi. Pengilang peranti atau jurutera bateri harus mengesahkan keserasian.

Apakah pengecas yang diperlukan oleh pek bateri 7.4V?

Pek bateri LiPo 7.4V standard biasanya memerlukan pengecas 2S dengan voltan cas penuh lebih kurang 8.4V.

Yang mana mempunyai masa jalan yang lebih lama: 7.4V, 11.1V atau 14.8V?

Masa jalan tidak boleh ditentukan dengan voltan sahaja. Ia bergantung pada watt-jam, kapasiti boleh guna, kuasa peranti, kecekapan penukaran, pemotongan BMS dan keadaan operasi.

Adakah pek bateri 7.4V, 11.1V dan 14.8V sesuai untuk produk OEM?

Ya, ia boleh digunakan untuk produk OEM apabila voltan, arus, kapasiti, pengecas, BMS, dimensi dan keperluan ujian sepadan dengan peranti hos.

Kesimpulan

Pek bateri 7.4V, 11.1V dan 14.8V biasanya berdasarkan:

• 7.4V = 2S;

• 11.1V = 3S;

• 14.8V = 4S.

Voltan cas penuh biasa mereka ialah:

• Pek 7.4V = 8.4V;

• Pek 11.1V = 12.6V;

• Pek 14.8V = 16.8V.

Pek bateri yang betul bergantung pada julat voltan peranti OEM, permintaan kuasa, kapasiti, masa jalan, pengecas, BMS, penyambung, dimensi dan persekitaran operasi.

Pek bateri 14.8V tidak secara automatik lebih baik daripada pek 7.4V atau 11.1V. Voltan yang betul adalah yang sepadan dengan sistem kuasa produk yang lengkap.

Jika anda memilih pek bateri 7.4V, 11.1V atau 14.8V untuk peranti OEM, kongsi aplikasi, voltan yang diperlukan, kapasiti, permintaan semasa, dimensi, penyambung dan kuantiti yang dijangkakan dengan pasukan teknikal ZERNE. ZERNE menyediakan penyelesaian pek bateri litium tersuai dan boleh membantu menilai platform voltan yang sesuai untuk produk anda.