Pandangan: 0 Pengarang: Pasukan Kandungan Teknikal Bateri ZERNE Masa Terbitan: 2026-07-09 Asal: tapak
Pek bateri kelas 12V standard yang dibuat dengan 18650 sel lithium-ion biasanya memerlukan tiga sel atau tiga kumpulan sel selari yang disambungkan secara bersiri.
Konfigurasi minimum ialah 3S1P , yang mengandungi tiga 18650 sel. Jika kapasiti yang lebih tinggi atau keupayaan semasa diperlukan, sel tambahan boleh disambungkan secara selari:
3S1P = 3 sel
3S2P = 6 sel
3S3P = 9 sel
3S4P = 12 sel
Pek bateri 3S biasanya mempunyai voltan nominal 10.8V atau 11.1V dan voltan cas penuh 12.6V. Ia biasanya dipanggil pek bateri litium-ion 12V kerana ia tergolong dalam kelas voltan 12V.
Walau bagaimanapun, 'pek bateri 12V' tidak mengekalkan betul-betul 12.0V sepanjang keseluruhan kitaran nyahcasnya. Voltan bermula berhampiran 12.6V apabila dicas penuh dan secara beransur-ansur berkurangan apabila sel dilepaskan.
Untuk voltan sahaja, tiga sel litium-ion 18650 yang disambungkan secara bersiri biasanya diperlukan. Jumlah bilangan sel bergantung kepada bilangan sel selari yang ditambah untuk kapasiti dan arus.
Konfigurasi |
Jumlah Sel |
Voltan Nominal |
Voltan Caj Penuh |
Kapasiti dengan Sel 3000mAh |
|---|---|---|---|---|
3S1P |
3 |
10.8V–11.1V |
12.6V |
3Ah |
3S2P |
6 |
10.8V–11.1V |
12.6V |
6Ah |
3S3P |
9 |
10.8V–11.1V |
12.6V |
9Ah |
3S4P |
12 |
10.8V–11.1V |
12.6V |
12Ah |
Formula asasnya ialah:
Jumlah sel = Kiraan siri × Kiraan selari
Untuk pek bateri lithium-ion kelas 12V biasa:
Jumlah sel = 3 × Kiraan selari
Oleh itu, jawapan kepada 'berapa banyak 18650 sel untuk bateri 12V' biasanya tiga sel untuk voltan, dengan lebih banyak sel ditambah apabila aplikasi memerlukan kapasiti atau arus yang lebih besar.
Satu sel litium-ion tunggal 18650 umumnya mempunyai voltan nominal 3.6V atau 3.7V. Apabila tiga sel disambungkan secara bersiri, voltannya ditambah bersama:
3.6V × 3 = voltan nominal 10.8V
3.7V × 3 = voltan nominal 11.1V
4.2V × 3 = voltan cas penuh 12.6V
Voltan nominal yang tepat bergantung pada pengilang sel dan kimia sel. Sebagai contoh, spesifikasi 18650 longkang tinggi yang mewakili menggunakan voltan nominal 3.6V dan voltan pengecasan 4.2V. Lembaran data sel yang dipilih hendaklah sentiasa digunakan untuk had reka bentuk akhir. Helaian data INR-18650-P28A Molicel menyediakan contoh spesifikasi ini.
Had voltan sel yang dipilih harus digunakan untuk reka bentuk akhir; yang Panduan voltan bateri 18650 menunjukkan cara nilai nominal, cas penuh dan cutoff berkaitan dengan pek 3S.
Pek 3S biasanya dipanggil pek bateri litium-ion 12V kerana julat pengendaliannya bertujuan untuk peralatan dalam kelas 12V.
Perubahan voltan sebenar semasa operasi:
Dicas penuh: kira-kira 12.6V
Voltan nominal: kira-kira 10.8V atau 11.1V
Voltan dilepaskan: bergantung pada sel yang dipilih dan tetapan pemotongan BMS
Jika peranti memerlukan output 12.0V yang stabil, pek bateri 3S sahaja mungkin tidak mencukupi. Pengatur DC-DC mungkin diperlukan untuk mengekalkan voltan keluaran terkawal apabila voltan bateri berubah.
Julat input-voltan yang dibenarkan peranti hendaklah diperiksa sebelum memilih konfigurasi bateri.
Pek bateri 4S 18650 mengandungi empat kumpulan sel bersambung siri:
3.6V × 4 = voltan nominal 14.4V
3.7V × 4 = voltan nominal 14.8V
4.2V × 4 = voltan cas penuh 16.8V
Atas sebab ini, pek 4S biasanya dianggap sebagai pek bateri 14.4V atau 14.8V berbanding pek 12V.
Konfigurasi 4S tidak boleh disambungkan terus kepada peralatan yang direka hanya untuk input kelas 12V melainkan pengeluar peralatan secara khusus mengesahkan bahawa voltan yang lebih tinggi boleh diterima.
Kiraan siri menentukan voltan pek bateri.
Formula permulaan asas ialah:
Kiraan siri = Voltan nominal yang diperlukan ÷ Voltan nominal sel
Untuk pek kelas 12V menggunakan sel 3.7V:
12V ÷ 3.7V ≈ 3.24
Oleh kerana pek bateri tidak boleh menggunakan kiraan siri pecahan, konfigurasi biasa ialah 3S.
Pengiraan tidak boleh dianggap sebagai pembundaran matematik mudah sahaja. Kiraan siri akhir juga mesti sepadan:
Voltan masukan minimum dan maksimum peranti
Voltan nominal dan cas penuh sel
Titik penutupan voltan rendah peranti
Tetapan perlindungan BMS
Voltan keluaran pengecas
Untuk kebanyakan aplikasi litium-ion 12V standard, 3S ialah pilihan yang paling biasa.
Kiraan selari menentukan kapasiti pek bateri.
Kapasiti pek = Kapasiti sel × Kiraan selari
Untuk sel 3000mAh:
3S1P = 3000mAh = 3Ah
3S2P = 6000mAh = 6Ah
3S3P = 9000mAh = 9Ah
3S4P = 12000mAh = 12Ah
Kiraan siri tidak meningkatkan kapasiti dalam ampere-jam. Ia meningkatkan voltan. Kiraan selari meningkatkan kapasiti sambil mengekalkan voltan siri yang sama.
Perbezaan ini juga penting apabila membaca konfigurasi seperti 3S2P dan 4S2P; konfigurasi bateri 18650 siri dan selari menunjukkan cara kedua-dua kiraan berfungsi bersama.
Sebagai contoh, kedua-dua pek 3S1P dan pek 3S4P ialah pek 3S dengan voltan nominal lebih kurang 10.8V atau 11.1V. Perbezaannya ialah pek 3S4P mengandungi empat sel dalam setiap kumpulan selari dan oleh itu menyediakan kira-kira empat kali kapasiti pek 3S1P menggunakan sel yang sama.
Sel selari juga meningkatkan keupayaan arus teori bagi pek bateri.
Keupayaan arus selari = Arus selari sel × Kiraan selari
Jika satu sel 18650 mempunyai kadaran nyahcas berterusan 10A:
3S1P: lebih kurang 10A
3S2P: lebih kurang 20A
3S3P: lebih kurang 30A
Angka-angka ini adalah anggaran teori. Keupayaan semasa pek sebenar mungkin lebih rendah kerana:
Penilaian semasa BMS
Saiz jalur nikel atau bar bas
Kualiti kimpalan
Tolok wayar
Penilaian penyambung
Suhu sel
Penuaan sel
Rintangan dalaman
Pelesapan haba penutup
Arus berterusan dan arus puncak juga mesti dinilai secara berasingan. Sel mungkin menyokong arus puncak jangka pendek yang tidak dapat dikekalkan secara berterusan.
Jumlah bilangan sel dikira sebagai:
Jumlah sel = Kiraan siri × Kiraan selari
Kerana pek kelas 12V biasa menggunakan 3S:
Jumlah sel = 3 × Kiraan selari
Contoh:
3S1P = 3 × 1 = 3 sel
3S2P = 3 × 2 = 6 sel
3S3P = 3 × 3 = 9 sel
3S4P = 3 × 4 = 12 sel
Untuk semakan pantas siri dan kiraan selari, kapasiti, tenaga dan masa jalan yang diperlukan, gunakan kalkulator pek bateri 18650.
Pek bateri 3S1P mengandungi tiga sel 18650.
Ia menyediakan:
Kiraan sel terkecil untuk konfigurasi kelas 12V
Kapasiti sama dengan satu sel
Berat rendah dan dimensi padat
Masa jalan terhad
Keupayaan semasa terhad
Konfigurasi ini mungkin sesuai untuk elektronik berkuasa rendah, instrumen padat dan aplikasi dengan tempoh operasi yang singkat.
Pek bateri 3S2P mengandungi enam sel, disusun sebagai tiga kumpulan siri dengan dua sel selari dalam setiap kumpulan.
Berbanding dengan 3S1P, ia menyediakan kira-kira dua kali ganda kapasiti dan keupayaan arus teori. Pek bateri 3S2P 18650 selalunya merupakan keseimbangan praktikal antara masa jalan, saiz, berat dan kos.
Aplikasi biasa termasuk peralatan mudah alih, instrumen ukuran, pengimbas kod bar, peranti industri kecil dan sistem sandaran padat.
Pek bateri 3S3P mengandungi sembilan sel.
Ia menyediakan kapasiti dan keupayaan semasa yang lebih tinggi daripada konfigurasi 3S1P atau 3S2P. Ia mungkin sesuai untuk peranti yang memerlukan masa jalan yang lebih lama atau arus operasi yang lebih tinggi.
Kiraan sel yang lebih besar memerlukan lebih perhatian kepada:
Susunan sel
Pelesapan haba
penempatan BMS
Susun atur pendawaian
Sokongan mekanikal
Penebat dan perlindungan
Pek bateri 3S4P mengandungi 12 sel.
Ia menawarkan storan tenaga yang lebih tinggi dan keupayaan arus teori yang lebih besar sambil kekal dalam kelas voltan 3S. Ia boleh digunakan dalam peralatan berkuasa tinggi atau aplikasi yang memerlukan operasi yang lebih lama antara pengecasan.
Sebelum memilih 3S4P, sahkan bahawa kepungan mempunyai ruang yang cukup untuk sel, BMS, penebat, pendawaian, penderia suhu, penyambung dan sokongan struktur.
Masa jalan boleh dianggarkan menggunakan tenaga bateri dan kuasa peranti:
Masa jalan ≈ Tenaga bateri boleh guna ÷ Kuasa peranti
Tenaga bateri boleh dianggarkan sebagai:
Tenaga pek = Voltan nominal × Kapasiti pek
Sebagai contoh, pertimbangkan pek 3S2P menggunakan sel 3000mAh:
Voltan nominal: 11.1V
Kapasiti pek: 6Ah
Tenaga nominal: 11.1V × 6Ah = 66.6Wh
Kuasa peranti: 10W
Kecekapan sistem: 90%
Anggaran masa jalan:
66.6Wj × 90% ÷ 10W ≈ 5.99 jam
Masa operasi sebenar mungkin lebih singkat kerana:
Beban peranti berubah-ubah
Kerugian penukaran DC-DC
Penuaan bateri
Suhu rendah atau tinggi
voltan pemotongan BMS
Rintangan dalaman sel
Rintangan penyambung
Kejatuhan voltan wayar
Keadaan ujian kapasiti
Untuk reka bentuk OEM, masa jalan hendaklah disahkan dengan prototaip wakil di bawah profil beban sebenar. Pengiraan juga harus mengambil kira tenaga boleh guna, kecekapan penukaran, voltan potong, suhu dan profil beban sebenar; yang Kapasiti pek bateri 18650 dan kaedah masa jalan meletakkan pembolehubah ini bersama-sama.
Pek bateri hendaklah bersaiz mengikut permintaan semasa biasa dan sementara.
Sahkan peralatan:
Arus operasi berterusan
Arus permulaan
Arus puncak
Arus lonjakan motor atau penggerak
Puncak penghantaran wayarles
Penarafan semasa berterusan BMS
Kedudukan semasa puncak BMS
Jika aplikasi memerlukan arus yang lebih tinggi, meningkatkan kiraan selari biasanya lebih relevan daripada meningkatkan kiraan siri. Sel saliran tinggi juga mungkin diperlukan; pemilihan bateri 18650 longkang tinggi memfokuskan pada arus berterusan, arus puncak dan had terma.
Menambah sel siri menaikkan voltan tetapi tidak secara automatik meningkatkan arus yang tersedia untuk beban.
Reka bentuk fizikal mesti termasuk lebih daripada sel itu sendiri. Benarkan ruang untuk:
Diameter dan panjang sel
Jarak sel
Lembaran penebat
Jalur nikel atau busbar tembaga
papan litar BMS
Penderia suhu
Wayar dan penyambung
Perumahan dan memperbaiki struktur
Pembersihan untuk pemasangan dan servis
Reka bentuk teori 3S2P mungkin tidak sesuai dengan kepungan yang dimaksudkan selepas BMS, bahan perlindungan, pendawaian dan penyambung disertakan.
Pek bateri 3S1P, 3S2P, 3S3P dan 3S4P semuanya mengandungi tiga kumpulan siri. Oleh itu, mereka biasanya memerlukan BMS 3S.
BMS harus sepadan:
Konfigurasi sel tiga siri
Arus nyahcas berterusan
Arus nyahcas puncak
Mengecas arus
Perlindungan cas berlebihan
Perlindungan lebihan pelepasan
Perlindungan arus lebih
Perlindungan litar pintas
Perlindungan suhu
Keperluan pengimbangan sel
Pek 3S masih memerlukan BMS untuk memadankan keperluan semasa, pengecasan, perlindungan dan pengimbangannya; pilihan ini adalah sebahagian daripada Reka bentuk BMS untuk pek bateri 18650 . Penarafan semasa BMS harus dinilai pada tahap pek. BMS dengan penarafan semasa yang tidak sesuai boleh mengehadkan prestasi atau mencetus perlindungan semasa operasi biasa. Sistem pengurusan bateri juga boleh memantau voltan sel, arus pek dan suhu sebagai sebahagian daripada strategi perlindungan mereka.
Pek bateri litium-ion standard 3S biasanya memerlukan sistem pengecasan yang direka untuk voltan pengecasan maksimum 12.6V.
Pengecas mesti sepadan:
Kimia bateri
Kiraan siri
Voltan pengecasan maksimum
Mengecas arus
Keperluan BMS
Spesifikasi pengeluar sel
Jangan anggap bahawa pengecas bateri asid plumbum 12V biasa sesuai untuk pek litium-ion 3S. Voltan keluaran dan kaedah pengecasannya mungkin berbeza. Tetapan 12.6V mengenal pasti voltan pengecasan maksimum pek, tetapi pengecas, had semasa, peringkat penamatan dan persekitaran pengecasan juga menentukan sama ada pek boleh dicas semula dengan selamat.
IC pengecas yang direka untuk bateri litium-ion berbilang sel membezakan voltan pengecasan untuk kiraan siri yang berbeza, termasuk 12.6V untuk 3S dan 16.8V untuk 4S.
Tiga kumpulan siri dalam pek 3S mungkin menghasilkan voltan yang berbeza kerana:
Variasi kapasiti sel
Rintangan dalaman yang berbeza
Suhu tidak sekata
Keadaan penuaan yang berbeza
Rintangan sambungan
Pengagihan semasa tidak sekata
Jika satu kumpulan siri mencapai ambang caj berlebihan atau lebihan caj sebelum yang lain, BMS mungkin berhenti mengecas atau menyahcas keseluruhan pek.
Pengimbangan sel membantu mengekalkan kumpulan siri dalam hubungan voltan yang sesuai. Inilah sebabnya pemadanan sel dalam pek bateri 18650 harus diselesaikan sebelum pemasangan, dan bukannya dianggap sebagai langkah pengimbangan kemudian. Kaedah pengimbangan yang diperlukan bergantung pada reka bentuk pek, ciri sel, arus operasi, sasaran kos dan keperluan kebolehpercayaan.
Setelah kiraan siri, kapasiti, arus, dimensi dan fungsi perlindungan yang diperlukan jelas, pek bateri boleh dibangunkan sebagai produk bersepadu dan bukannya sebagai sekumpulan sel longgar.
milik ZERNE Penyelesaian pek bateri 18650 boleh dinilai untuk keperluan seperti:
3S1P, 3S2P, 3S3P dan konfigurasi lain
Voltan dan kapasiti tersuai
Perlindungan BMS atau PCM
Pemilihan penyambung dan wayar
Perumah bateri dan dimensi mekanikal
Penderiaan suhu
Ujian sampel
Pensijilan dan pengeluaran volum
Pengguna yang telah mengira konfigurasi 3S yang diperlukan kemudiannya boleh memilih pek praktikal berdasarkan masa jalan, permintaan semasa, ruang yang tersedia dan keadaan operasi.
Beberapa kesilapan reka bentuk adalah perkara biasa apabila membina pek bateri 12V dengan 18650 sel:
Dengan mengandaikan bahawa pek 12V sentiasa mengeluarkan tepat 12.0V.
Menggunakan pek 4S sebagai pengganti langsung untuk pek kelas 12V 3S.
Mengira voltan tanpa mengira kapasiti.
Mengabaikan permulaan dan arus puncak.
Memilih pengecas hanya kerana ia berlabel '12V.'
Menggunakan BMS 4S dengan pek bateri 3S.
Mencampurkan model sel yang berbeza, kapasiti, umur atau keadaan cas.
Menyemak hanya jumlah voltan pek dan bukannya memantau setiap kumpulan siri.
Mengabaikan haba yang dijana oleh sel, BMS, wayar dan penyambung.
Memulakan pengeluaran besar-besaran sebelum melengkapkan prototaip dan ujian beban.
Sel-sel hendaklah dipadankan sebelum pemasangan, dan pek yang telah siap hendaklah diuji di bawah keadaan elektrik dan mekanikal sebenar peranti sasaran.
Pek bateri lithium-ion 18650 kelas 12V standard biasanya menggunakan tiga sel atau tiga kumpulan sel selari yang disambungkan secara bersiri. Konfigurasi minimum ialah 3S1P dengan tiga sel. Jumlah kiraan bertambah dengan kiraan selari.
ya. Tiga sel litium-ion 18650 yang serasi boleh disambungkan secara bersiri untuk mencipta pek 3S. Pek biasanya mempunyai voltan nominal 10.8V atau 11.1V dan voltan cas penuh kira-kira 12.6V.
Pek bateri 3S2P mengandungi enam sel 18650. Ia terdiri daripada tiga kumpulan siri, dengan dua sel bersambung selari dalam setiap kumpulan.
Selalunya tidak. Pek 4S biasanya mempunyai voltan nominal 14.4V atau 14.8V dan voltan cas penuh 16.8V. Periksa julat input yang dibenarkan oleh peralatan sebelum menggunakannya.
Jika setiap sel mempunyai kapasiti 3000mAh, pek 3S2P menyediakan kira-kira 6000mAh, atau 6Ah. Kapasiti sebenar bergantung pada sel yang dipilih, keadaan ujian, suhu dan arus nyahcas.
Pek bateri 3S kelas 12V standard biasanya memerlukan BMS 3S. BMS juga mesti sepadan dengan arus berterusan, arus puncak, arus pengecasan, ambang perlindungan, keperluan suhu dan keperluan pengimbangan pek.
Pek bateri litium-ion standard 3S biasanya memerlukan pengecas atau sistem pengecasan dengan voltan pengecasan maksimum 12.6V. Arus pengecasan mestilah serasi dengan sel dan BMS.
Tidak. Satu sel 18650 biasanya mempunyai voltan nominal lebih kurang 3.6V atau 3.7V. Tiga sel dalam siri biasanya diperlukan untuk pek kelas 12V. Penukar rangsangan boleh menaikkan voltan daripada satu sel, tetapi ini mencipta reka bentuk elektrik yang berbeza.
Kiraan sel yang diperlukan bergantung kepada kapasiti setiap sel. Dengan sel 3000mAh, tujuh sel selari diperlukan untuk mencapai sekurang-kurangnya 20Ah:
20Ah ÷ 3Ah ≈ 6.67
Oleh itu, konfigurasi akan menjadi lebih kurang 3S7P, yang mengandungi 21 sel. Reka bentuk akhir juga mesti mengesahkan keperluan semasa, ruang, BMS, terma dan masa jalan.
Tidak. Pek litium-ion 3S biasanya berjulat dari kira-kira 12.6V apabila dicas sepenuhnya kepada voltan yang lebih rendah semasa nyahcas. Penukar DC-DC terkawal mungkin diperlukan apabila peranti memerlukan output yang stabil.
Pek bateri lithium-ion kelas 12V standard 18650 biasanya menggunakan konfigurasi 3S:
3S1P = 3 sel
3S2P = 6 sel
3S3P = 9 sel
3S4P = 12 sel
Kiraan siri menentukan voltan, manakala kiraan selari menentukan kapasiti dan keupayaan arus teori.
Pek 3S biasa menggunakan BMS 3S dan sistem pengecasan yang dipadankan dengan voltan cas penuh 12.6V. Konfigurasi akhir juga harus mengambil kira kuasa peranti, arus puncak, masa jalan yang diperlukan, ruang yang tersedia, suhu, pendawaian, penyambung dan keperluan perlindungan.
Untuk aplikasi OEM, ujian prototaip adalah penting sebelum pengeluaran volum.
