Giải thích về số lượng tế bào pin LiPo: Ý nghĩa của 1S, 2S, 3S, 4S và 6S

Các nhãn như 1S, 2S, 3S, 4S và 6S xuất hiện trên nhiều loại pin LiPo nhưng chúng thường bị hiểu nhầm. Một số người dùng coi số S là xếp hạng dung lượng, trong khi những người khác cho rằng hai gói có cùng xếp hạng S có thể hoán đổi cho nhau.

Trên thực tế, xếp hạng S chủ yếu mô tả số lượng ô được kết nối nối tiếp bên trong bộ pin. Bởi vì các kết nối nối tiếp sẽ thêm điện áp di động nên số lượng tế bào sẽ xác định điện áp danh định và điện áp sạc tối đa của gói.

Đối với pin lithium polymer thông thường có điện áp danh định là 3,7 V và 4,2 V khi được sạc đầy:

• 1S có nghĩa là một ô và 3,7 V danh nghĩa

• 2S có nghĩa là hai ô nối tiếp và 7,4 V danh nghĩa

• 3S có nghĩa là ba ô nối tiếp và 11,1 V danh nghĩa

• 4S có nghĩa là bốn ô nối tiếp và 14,8 V danh định

• 6S có nghĩa là sáu ô nối tiếp và 22,2 V danh nghĩa

Tuy nhiên, chỉ số lượng tế bào không cho bạn biết dung lượng, thời gian chạy, kích thước vật lý, khả năng xả, đầu nối, cấu hình bảo vệ hoặc khả năng tương thích với thiết bị của pin. Hướng dẫn này giải thích ý nghĩa của số lượng tế bào LiPo, cách tính điện áp gói, cấu hình S và P khác nhau như thế nào cũng như những nội dung phải kiểm tra trước khi chọn hoặc thay thế pin.

Bài học chính

• Chữ S cho biết có bao nhiêu ô được kết nối thành chuỗi.

• Các tế bào được kết nối nối tiếp làm tăng điện áp nhưng không trực tiếp tăng công suất amp-giờ của gói.

• Đối với pin LiPo 3,7 V thông thường, nhân số lượng pin với 3,7 V để ước tính điện áp danh định của gói.

• Nhân số lượng tế bào với 4,2 V để xác định điện áp sạc đầy của gói thông thường.

• Pin 2S thường có điện áp danh định là 7,4 V, trong khi pin 3S có điện áp danh định là 11,1 V.

• Xếp hạng S giống nhau không đảm bảo rằng hai pin có thể thay thế cho nhau.

• Các nhãn như 2S2P mô tả cả cách sắp xếp ô nối tiếp và song song.

• LiHV và các nhà hóa học lithium khác có thể sử dụng điện áp trên mỗi cell khác nhau, vì vậy phải luôn kiểm tra thông số kỹ thuật của pin.

• Bộ sạc, mạch bảo vệ, phạm vi đầu vào của thiết bị và kết nối cân bằng phải khớp với số lượng tế bào thực tế.

'S' có nghĩa là gì trên pin LiPo?

Chữ S trong ký hiệu pin LiPo là viết tắt của chuỗi . Số trước nó cho biết có bao nhiêu ô được kết nối thành chuỗi bên trong gói.

Ví dụ:

• 1S: một ô

• 2S: hai ô nối tiếp

• 3S: ba ô nối tiếp

• 4S: bốn ô nối tiếp

• 6S: sáu ô nối tiếp

Khi các ô được kết nối nối tiếp, cực dương của một ô được kết nối với cực âm của ô tiếp theo. Điện áp của các tế bào sau đó được cộng lại với nhau.

Nếu mỗi ô có điện áp danh định là 3,7 V:

Điện áp danh định của gói = Số lượng ô nối tiếp × 3,7 V

Do đó, pin 3S có điện áp danh định là:

3 × 3,7V = 11,1V

Công suất tính bằng amp-giờ của nó không tự động tăng gấp ba. Nếu ba ô 2000 mAh được kết nối nối tiếp thì gói 3S thu được thường được đánh giá ở mức 11,1 V và 2000 mAh—không phải 6000 mAh.

Sự khác biệt này là trọng tâm để hiểu được số lượng tế bào pin LiPo:

• Kết nối nối tiếp chủ yếu làm tăng điện áp.

• Kết nối song song chủ yếu tăng công suất và khả năng hiện tại.

Dành cho độc giả cần giới thiệu rộng hơn về hóa học và cấu trúc, hướng dẫn giải thích pin lithium polymer là gì cung cấp thêm thông tin cơ bản.

Biểu đồ điện áp và số lượng tế bào LiPo

Các giá trị sau áp dụng cho pin LiPo thông thường có điện áp danh định là 3,7 V và điện áp sạc tối đa là 4,2 V trên mỗi pin.

Đây là các giá trị tham khảo cho hóa học LiPo 4.2 V tiêu chuẩn. Điện áp thực tế thay đổi liên tục khi sạc và xả pin, do đó, điện áp gói đo được không phải lúc nào cũng bằng điện áp danh định ghi trên nhãn.

Điện áp danh định là tham chiếu tiêu chuẩn được sử dụng để mô tả loại điện áp chung của pin. Đây không phải là điện áp của một gói đã được sạc đầy.

Cách tính điện áp pin LiPo từ số lượng tế bào

Hai phép tính đặc biệt hữu ích khi diễn giải thông số kỹ thuật của pin LiPo.

Tính toán điện áp danh định

Đối với pin 3,7 V thông thường:

Điện áp gói danh nghĩa = Số lượng tế bào × 3,7 V

Ví dụ:

• 1S: 1 × 3,7 V = 3,7 V

• 2S: 2 × 3,7V = 7,4V

• 3S: 3 × 3,7V = 11,1V

• 4S: 4 × 3,7V = 14,8V

• 6S: 6 × 3,7V = 22,2V

Tính toán điện áp sạc đầy

Đối với các tế bào thông thường được sạc tới 4,2 V mỗi tế bào:

Điện áp gói sạc đầy = Số lượng tế bào × 4,2 V

Ví dụ:

• 1S: 1 × 4,2 V = 4,2 V

• 2S: 2 × 4,2 V = 8,4 V

• 3S: 3 × 4,2 V = 12,6 V

• 4S: 4 × 4,2 V = 16,8 V

• 6S: 6 × 4,2V = 25,2V

Điện áp sạc đầy đặc biệt quan trọng đối với khả năng tương thích. Ví dụ: một thiết bị được mô tả là '12 V' không thể tự động được coi là hỗ trợ pin LiPo 3S. Thiết bị phải chịu được điện áp khoảng 12,6 V khi sạc đầy và tiếp tục hoạt động trong phạm vi xả dự định của gói.

Hệ thống sạc cũng phải được thiết kế phù hợp với thành phần hóa học và số lượng tế bào nối tiếp.

Pin LiPo 1S là gì?

Pin LiPo 1S chứa một tế bào lithium polymer. Pin 1S thông thường thường được đánh giá ở mức:

• danh nghĩa 3,7 V

• 4,2 V đã sạc đầy

Bởi vì nó không chứa nhóm ô nối tiếp nên đây là cấu hình LiPo đơn giản nhất. Nó vẫn có thể bao gồm mạch bảo vệ, cảm biến nhiệt độ, đầu nối và hệ thống dây điện bổ sung.

Pin lithium polymer đơn cell được sử dụng rộng rãi trong các sản phẩm cần nguồn điện nhỏ gọn và nhẹ, bao gồm:

• Cảm biến không dây

• Thiết bị đeo được

• phụ kiện Bluetooth

• Trình theo dõi GPS

• Thiết bị y tế cầm tay

• Máy ảnh nhỏ

• Điện tử tiêu dùng nhỏ gọn

• Thiết bị IoT nhỏ

Một thiết bị có thể sử dụng điện áp di động trực tiếp hoặc chuyển đổi nó thành điện áp khác thông qua mạch tăng, giảm hoặc tăng cường.

của ZERNE Phạm vi pin LiPo 3,7V minh họa một số tùy chọn kích thước và dung lượng pin đơn. Tuy nhiên, chỉ riêng điện áp không xác nhận được khả năng tương thích; kích thước, nhu cầu hiện tại, khả năng bảo vệ, đầu nối, cực tính và điều kiện sạc cũng phải được kiểm tra.

Pin LiPo 2S là gì?

Pin LiPo 2S chứa hai ô được kết nối nối tiếp.

Đối với các tế bào 3,7 V thông thường, gói 2S được đánh giá ở mức:

• danh nghĩa 7,4 V

• 8,4 V đã sạc đầy

Nếu mỗi ô có dung lượng 2000 mAh thì gói 2S1P đơn giản thường được đánh giá ở mức 7,4 V và 2000 mAh.

Hai tế bào phải duy trì trong phạm vi điện áp được chỉ định trong quá trình sạc và xả. Do đó, gói nhiều ô thường sử dụng kết nối cân bằng, mạch bảo vệ hoặc BMS được thiết kế cho hai ô nối tiếp.

Gói hai ô có thể hỗ trợ các thiết bị cần điện áp cao hơn mức điện áp mà một ô có thể cung cấp, chẳng hạn như một số thiết bị:

• Dụng cụ cầm tay

• Thiết bị giám sát

• Sản phẩm chiếu sáng

• Thiết bị robot nhỏ

• Thiết bị truyền thông

• Sản phẩm chạy bằng động cơ

• Điện tử công nghiệp nhỏ gọn

MỘT Bộ pin LiPo 7.4V có thể là loại điện áp chính xác khi thiết bị được thiết kế dựa trên hệ thống 2S thông thường. Phạm vi đầu vào của thiết bị và bộ sạc vẫn phải hỗ trợ vùng hoạt động hoàn chỉnh 6–8,4 V được chỉ định cho gói và ứng dụng cụ thể.

Pin LiPo 3S là gì?

Pin LiPo 3S chứa ba ô được kết nối nối tiếp.

Đối với các tế bào thông thường, giá trị điện áp chính của nó là:

• 11,1 V danh nghĩa

• 12,6 V đã sạc đầy

Gói 3 ngăn thường được sử dụng khi thiết bị yêu cầu nền tảng điện áp cao hơn hoặc khi thiết kế nhằm mục đích cung cấp lượng điện năng nhất định ở dòng điện thấp hơn gói có điện áp thấp hơn.

Các ứng dụng có thể bao gồm:

• Máy bay không người lái và hệ thống không người lái

• Thiết bị chụp ảnh cầm tay

• Người máy

• Máy trạm di động

• Bộ điều khiển động cơ

• Thiết bị kiểm tra và đo lường

• Thiết bị cầm tay công nghiệp

Nhãn 3S không cho biết dòng điện mà pin có thể cung cấp là bao nhiêu. Hai pin 3S có thể có dung lượng, định mức C, điện trở trong, giới hạn bảo vệ và độ sụt điện áp khi tải rất khác nhau.

của ZERNE Bộ pin lithium polymer 11,1V là ví dụ về cấu hình điện áp 3S thông thường. Kiểu máy phù hợp vẫn phụ thuộc vào cấu hình hiện tại của thiết bị, thời gian chạy cần thiết, dung lượng trống, đầu nối và các yêu cầu bảo vệ.

Pin LiPo 4S là gì?

Pin LiPo 4S sử dụng bốn ô được kết nối nối tiếp.

Xếp hạng điện áp thông thường của nó là:

• danh nghĩa 14,8 V

• 16,8 V đã sạc đầy

So với gói 3S, gói 4S cung cấp điện áp cao hơn trong phạm vi hoạt động của nó. Trong một hệ thống được thiết kế phù hợp, điện áp cao hơn có thể làm giảm dòng điện cần thiết để cung cấp cùng một nguồn điện:

Dòng điện = Công suất -> Điện áp

Tuy nhiên, việc thay đổi từ 3S lên 4S không phải là việc nâng cấp hiệu suất đơn giản. Điện áp cao hơn ảnh hưởng đến:

• Tốc độ động cơ và hoạt động của bộ điều khiển

• Bộ chuyển đổi DC-DC

• Điện áp sạc

• Cài đặt bảo vệ

• Xếp hạng tụ điện và thành phần điện áp

• sinh nhiệt

• Hành vi cắt thiết bị

Các ứng dụng tiềm năng cho gói 4S bao gồm một số máy bay không người lái, thiết bị robot, hệ thống chiếu sáng di động, thiết bị hình ảnh và dụng cụ công nghiệp.

Thiết bị phải được thiết kế hoặc xác nhận đặc biệt cho phạm vi hoạt động 4S trước khi sử dụng Bộ pin LiPo 14,8V . Khả năng tương thích với 3S không có nghĩa là tương thích với 4S.

Pin LiPo 6S là gì?

Pin LiPo 6S chứa sáu ô được kết nối nối tiếp.

Đối với hóa chất LiPo tiêu chuẩn, nó được đánh giá ở mức:

• danh nghĩa 22,2 V

• 25,2 V đã sạc đầy

Cấu hình 6S cung cấp gấp đôi điện áp danh định của pin 3S. Nó có thể được chọn cho các hệ thống có yêu cầu công suất tương đối cao, miễn là mọi bộ phận của thiết bị đều được thiết kế để tăng điện áp.

Các ứng dụng có thể bao gồm:

• Máy bay không người lái chuyên nghiệp lớn hơn

• Nền tảng robot công suất cao hơn

• Hệ thống công nghiệp di động

• Thiết bị kiểm tra

• Hệ thống chiếu sáng di động

• Thiết bị điều khiển bằng động cơ chuyên dụng

Số lượng tế bào cao hơn vốn không có nghĩa là pin có thời lượng sử dụng lâu hơn. Thời gian chạy phụ thuộc vào cả năng lượng gói và mức tiêu thụ năng lượng của thiết bị.

Năng lượng pin có thể được ước tính như sau:

Năng lượng (Wh) = Điện áp danh định (V) × Công suất (Ah)

Ví dụ:

• 3S 2000 mAh: 11,1 V × 2 Ah = 22,2 Wh

• 6S 1000 mAh: 22,2 V × 1 Ah = 22,2 Wh

Hai gói này có năng lượng danh định gần như nhau mặc dù số lượng tế bào, điện áp và xếp hạng mAh của chúng khác nhau. Chúng không thể thay thế cho nhau vì dải điện áp của chúng khác nhau.

Một thông lệ Chỉ được sử dụng bộ pin 22,2V với thiết bị, bộ sạc, hệ thống bảo vệ, đầu nối và hệ thống dây điện được thiết kế cho cấu hình 6S.

Số lượng tế bào LiPo cao hơn có nghĩa là dung lượng lớn hơn không?

Không. Việc tăng số lượng ô được kết nối nối tiếp sẽ làm tăng điện áp gói, nhưng nó không trực tiếp làm tăng công suất amp-giờ.

Hãy xem xét ba tế bào 3,7 V, 2000 mAh giống hệt nhau:

Định mức mAh vẫn là 2000 mAh vì các ô được kết nối nối tiếp. Tuy nhiên, tổng năng lượng tăng do điện áp gói tăng.

Đây là lý do tại sao không nên đánh giá dung lượng pin chỉ dựa trên mAh. Watt-giờ cung cấp sự so sánh hữu ích hơn khi pin có điện áp khác nhau.

Ngay cả khi hai bộ pin lưu trữ cùng số watt-giờ, dải điện áp khác nhau của chúng có thể khiến chúng phù hợp với các thiết bị hoàn toàn khác nhau.

2S1P, 2S2P và 3S2P có nghĩa là gì?

Cấu hình pin LiPo có thể bao gồm cả xếp hạng S và xếp hạng P.

• S có nghĩa là các ô hoặc nhóm ô được kết nối thành chuỗi.

• P có nghĩa là các ô được kết nối song song trong mỗi nhóm chuỗi.

Số đầu tiên xác định có bao nhiêu nhóm ô được kết nối thành chuỗi. Số thứ hai xác định có bao nhiêu ô được kết nối song song trong mỗi nhóm.

Giả sử mỗi ô được đánh giá ở mức 3,7 V và 2000 mAh:

Đối với gói 2S2P:

1. Hai ô được kết nối song song để tạo thành một nhóm 3,7 V, 4000 mAh.

2. Hai trong số các nhóm này được kết nối nối tiếp.

3. Gói hoàn thiện được đánh giá ở mức 7,4 V và 4000 mAh.

Số lượng tế bào cơ thể là:

Tổng số ô = giá trị S × giá trị P

Vì thế:

• 2S2P chứa bốn ô.

• 3S2P chứa sáu ô.

• 4S3P chứa mười hai ô.

Kết nối song song có thể tăng công suất và có khả năng tăng khả năng dòng điện, nhưng chỉ khi các tế bào, kết nối, dây dẫn, hệ thống bảo vệ và thiết kế nhiệt hỗ trợ tải yêu cầu.

Số lượng tế bào LiPo so với số lượng túi vật lý

Trong gói 3S1P đơn giản, ba ô chuỗi có thể xuất hiện dưới dạng ba túi riêng biệt. Tuy nhiên, hình dáng bên ngoài không phải lúc nào cũng là cách đáng tin cậy để xác định số lượng tế bào.

Một gói có thể chứa:

• Nhiều ô sắp xếp cạnh nhau

• Các tế bào xếp chồng lên nhau

• Các tế bào song song tạo thành một nhóm điện áp duy nhất

• Một vỏ bọc che giấu cấu trúc bên trong

• Một tổ hợp gấp lại hoặc có hình dạng đặc biệt

• PCM hoặc BMS chiếm một phần của gói hiển thị

Gói bốn túi có thể là 4S1P, 2S2P hoặc cấu hình khác tùy thuộc vào kết nối bên trong của nó.

Không mở bộ pin kín để đếm ô hoặc theo dõi các tab bên trong. Các tế bào túi có thể bị hỏng do đâm thủng, uốn cong, nén hoặc đoản mạch do tai nạn. Cấu hình chính xác phải được xác nhận từ nhãn, bảng thông số kỹ thuật, bản vẽ đóng gói, thông tin về bộ sạc hoặc nhà sản xuất.

Làm thế nào bạn có thể xác định số lượng tế bào của pin LiPo?

Sử dụng nhiều nguồn thông tin thay vì dựa vào một quan sát.

1. Đọc nhãn pin

Nhãn có thể nêu:

• 1S, 2S, 3S, 4S hoặc 6S

• Một cấu hình kết hợp như 3S2P

• Điện áp danh định

• Công suất định mức

• Điện áp sạc tối đa

• Số mô hình

Nhãn hiển thị 11,1 V thường biểu thị pin 3S thông thường, trong khi 14,8 V thường biểu thị 4S. Tuy nhiên, mối quan hệ này phải được kiểm tra dựa trên hóa chất cụ thể.

2. Kiểm tra thông số sản phẩm

Thông số kỹ thuật phải nêu rõ số lượng ô nối tiếp, điện áp danh định, giới hạn sạc, giới hạn phóng điện, công suất và cấu hình bảo vệ.

Điều này đáng tin cậy hơn việc xác định pin từ hình dạng đầu nối hoặc độ dày của gói.

3. Kiểm tra bộ sạc hoặc tài liệu thiết bị

Bộ sạc gốc có thể xác định thành phần hóa học và số lượng tế bào được hỗ trợ. Ví dụ: bộ sạc có đầu ra 12,6 V có thể được thiết kế cho gói lithium-ion 3S thông thường, nhưng chỉ điện áp đầu ra không xác nhận phương pháp sạc hoàn chỉnh hoặc khả năng tương thích.

Không chọn pin thay thế chỉ vì điện áp danh định của nó giống với nhãn bộ sạc.

4. Chỉ đo điện áp gói làm bằng chứng hỗ trợ

Đồng hồ vạn năng có thể cung cấp bằng chứng hữu ích, nhưng trạng thái tích điện một phần có thể khiến cấu hình điện áp lân cận khó phân biệt nếu không có thông tin khác.

Ví dụ: điện áp đo được là 7,4 V có thể biểu thị:

• Gói LiPo thông thường 2S gần điện áp danh định của nó

• Gói đã phóng điện một phần có thông số điện áp khác

• Một thiết kế tế bào hoặc hóa học lithium khác

• Phép đo không chính xác hoặc không ổn định

Đo điện áp phải hỗ trợ thông số kỹ thuật của pin, không thay thế nó.

5. Kiểm tra đầu nối cân bằng

Dây dẫn cân bằng thông thường thường cung cấp khả năng tiếp cận điểm cuối của mỗi nhóm ô trong chuỗi. Đầu nối cân bằng nhiều ô thông thường có thể có nhiều hơn một dây so với số nhóm chuỗi:

• 2S: thông thường là ba dây cân bằng

• 3S: thường có 4 dây cân bằng

• 4S: thường có 5 dây cân bằng

• 6S: thường có bảy dây cân bằng

Đây là một sự sắp xếp chung chứ không phải là một quy tắc nhận dạng phổ quát. Một số bộ pin thông minh hoặc được bảo vệ sử dụng các đầu nối, cân bằng bên trong, sơ đồ chân độc quyền hoặc giao diện liên lạc khác nhau.

Không thăm dò các chân kết nối không xác định hoặc giả định cực tính chỉ từ vị trí dây.

Tại sao số lượng tế bào lại quan trọng đối với khả năng tương thích của thiết bị

Số lượng tế bào thiết lập dải điện áp mà thiết bị sẽ nhận được. Sử dụng sai mức S có thể dẫn đến hư hỏng ngay lập tức hoặc hoạt động không đáng tin cậy.

Nếu số lượng tế bào quá cao

Pin có quá nhiều cell mắc nối tiếp có thể khiến thiết bị gặp điện áp quá cao. Hậu quả có thể xảy ra bao gồm:

• Hư hỏng bộ chuyển đổi nguồn hoặc bảng điều khiển

• Động cơ quá tốc độ

• Linh kiện quá nóng

• Tụ điện hoặc thiết bị bán dẫn bị hỏng

• Tiêu thụ điện năng quá mức

• Lỗi thiết bị vĩnh viễn

Pin 4S đạt xấp xỉ 16,8 V khi được sạc đầy. Không nên kết nối nó với thiết bị được thiết kế chỉ dành cho điện áp tối đa 3S khoảng 12,6 V.

Nếu số lượng tế bào quá thấp

Pin có quá ít ô nối tiếp có thể gây ra:

• Không khởi động được

• Giảm tốc độ động cơ hoặc mô-men xoắn

• Ánh sáng mờ

• Bộ điều khiển hoạt động không ổn định

• Tắt điện áp thấp sớm

• Nhu cầu hiện tại tăng đối với cùng một nguồn điện

• Hiệu suất kém ở gần cuối xả

Pin có điện áp thấp hơn không tự động an toàn hơn cho thiết bị. Điện áp thấp vẫn có thể gây mất ổn định, dòng điện quá mức trong một số hệ thống hoặc không đáp ứng được yêu cầu vận hành của sản phẩm.

Nếu số lượng tế bào khớp nhưng các thông số kỹ thuật khác thì không

Hai pin có cùng mức xếp hạng S vẫn có thể khác nhau ở:

• Dung tích

• Dòng điện liên tục tối đa

• Dòng điện cực đại

• Kháng nội bộ

• Giới hạn bảo vệ

• Kích thước

• Cân nặng

• Đầu nối

• Phân cực

• Máy đo dây

• Cảm biến nhiệt độ

• Mức phí

• Giới hạn hóa học và phí

Do đó, số lượng ô là bước kiểm tra tính tương thích đầu tiên chứ không phải toàn bộ quá trình lựa chọn.

Số lượng tế bào LiPo và khả năng tương thích bộ sạc

Bộ sạc LiPo phải phù hợp với cả thành phần hóa học của pin và số lượng tế bào dòng.

Đối với pin LiPo thông thường, điện áp gói tối đa của bộ sạc phải tương ứng với 4,2 V nhân với số lượng pin:

Bộ sạc được thiết kế cho số lượng tế bào thấp hơn không thể sạc đầy gói có dòng cao hơn. Bộ sạc sử dụng điện áp có số lượng tế bào cao hơn cho gói có dòng thấp hơn có thể sạc quá mức cho các tế bào và tạo ra mối nguy hiểm nghiêm trọng về an toàn.

Đối với pin nhiều cell, hệ thống sạc cũng có thể cần giám sát và cân bằng các nhóm chuỗi riêng lẻ. Điện áp gói có thể chấp nhận được ngay cả khi một ô cao hơn hoặc thấp hơn các ô khác.

Trước khi sạc, hãy xác nhận:

• Hóa học pin

• xếp hạng S

• Điện áp sạc tối đa trên mỗi tế bào

• Tổng điện áp gói tối đa

• Dòng sạc khuyến nghị

• Yêu cầu về đầu nối cân bằng hoặc BMS

• Loại đầu nối và cực

• Giới hạn nhiệt độ

Không bao giờ đoán số lượng tế bào, bỏ qua kết nối cân bằng hoặc bảo vệ hoặc sử dụng cài đặt hóa học pin khác để buộc sạc.

Số lượng tế bào LiPo và LiHV thông thường

Ý nghĩa của S vẫn giữ nguyên đối với pin LiHV: nó vẫn cho biết số lượng ô được mắc nối tiếp. Tuy nhiên, điện áp trên mỗi tế bào có thể khác nhau.

Một tế bào LiPo thông thường thường sử dụng:

• danh nghĩa 3,7 V

• Điện áp sạc tối đa 4,2 V

Pin LiHV có thể sử dụng định mức danh nghĩa khoảng 3,8–3,87 V và giới hạn sạc như 4,35 V hoặc 4,4 V, tùy thuộc vào thông số kỹ thuật của nó.

Do đó, gói LiHV 3S có thể có điện áp danh định và điện áp sạc đầy khác với gói LiPo 3S thông thường.

Số lượng tế bào giống nhau không làm cho pin LiPo và LiHV thông thường có thể sạc tương thích. Việc áp dụng giới hạn sạc LiHV cho pin LiPo thông thường có thể khiến pin sạc quá mức, trong khi chỉ sạc gói LiHV đến giới hạn thông thường có thể khiến một phần công suất thiết kế của pin không được sử dụng.

Luôn sử dụng các giá trị điện áp chính xác trong thông số kỹ thuật của pin thay vì tính toán từng gói lithium polymer từ 3,7 V và 4,2 V theo mặc định.

Cách chọn số lượng tế bào LiPo phù hợp

Số lượng tế bào phải được chọn từ thiết kế điện của thiết bị—chứ không phải từ giả định rằng số S cao hơn sẽ mang lại hiệu suất tốt hơn.

1. Xác nhận dải điện áp đầu vào của thiết bị

Xác định điện áp tối thiểu và tối đa mà thiết bị có thể chấp nhận một cách an toàn tại các cực của pin.

Giá trị tối đa ít nhất phải cao bằng điện áp sạc đầy của pin. Giá trị vận hành tối thiểu cũng phải phù hợp với chiến lược ngắt pin, mạch bảo vệ và thiết bị.

2. Kiểm tra hệ thống sạc

Xác định xem bộ sạc hoặc IC sạc có được thiết kế cho:

• Hóa học lithium dự định

• Số lượng ô nối tiếp cần thiết

• Điện áp tối đa chính xác

• Dòng sạc của gói

• Cân bằng tế bào khi cần thiết

• Giám sát nhiệt độ

Việc thay đổi số lượng tế bào thường yêu cầu thay đổi hệ thống sạc.

3. Đo tải thực tế

Ghi lại dòng điện trung bình, dòng điện liên tục tối đa và dòng điện cực đại. Bộ điện áp cao hơn có thể cho phép dòng điện thấp hơn với cùng công suất trong một hệ thống được thiết kế phù hợp, nhưng mối quan hệ phụ thuộc vào tải và công suất điện tử.

4. Xác định năng lượng cần thiết

Số lượng tế bào xác định điện áp, trong khi thời gian chạy cần thiết giúp xác định công suất.

Sử dụng watt-giờ khi so sánh các gói ứng viên có điện áp khác nhau:

Năng lượng pin (Wh) = Điện áp danh định × Công suất (Ah)

Không chọn số lượng tế bào chỉ từ mAh.

5. Kiểm tra kích thước và trọng lượng gói hàng

Nhiều ô chứa chuỗi hơn thường yêu cầu nhiều không gian vật lý hơn và tăng thêm trọng lượng trừ khi sử dụng các ô có dung lượng nhỏ hơn hoặc cách sắp xếp gói khác.

Kích thước hoàn thiện phải bao gồm các tế bào, thiết bị điện tử bảo vệ, vật liệu cách điện, dây dẫn, đầu nối và khe hở cơ học cần thiết.

6. Xác thực hệ thống hoàn chỉnh

Kiểm tra pin trong thiết bị thực tế trên:

• Điện áp sạc đầy

• Hoạt động bình thường

• Tải liên tục tối đa

• Sự kiện tải cao điểm

• Trạng thái sạc thấp

• Khoảng nhiệt độ dự kiến

• Điều kiện sạc

• Hoạt động bảo vệ

Việc thay đổi từ 2S sang 3S hoặc từ 3S sang 4S phải được coi là một quyết định kỹ thuật ở cấp hệ thống.

Những lỗi thường gặp về số lượng tế bào LiPo

Phần kết luận

Số lượng tế bào pin LiPo mô tả số lượng tế bào được kết nối nối tiếp. Đối với pin lithium polymer 3,7 V thông thường, 1S tương ứng với 3,7 V danh nghĩa, 2S đến 7,4 V, 3S đến 11,1 V, 4S đến 14,8 V và 6S đến 22,2 V.

Số lượng tế bào tương tự đạt khoảng 4,2 V, 8,4 V, 12,6 V, 16,8 V và 25,2 V khi được sạc đầy. Các điện áp tối đa này—không chỉ định mức danh nghĩa—phải nằm trong giới hạn của thiết bị và bộ sạc.

Xếp hạng S không xác định dung lượng pin, thời gian chạy, dòng xả hoặc kích thước vật lý. Các nhãn như 3S2P cung cấp thêm thông tin bằng cách xác định cả sắp xếp nối tiếp và song song, nhưng vẫn phải xem lại thông số kỹ thuật hoàn chỉnh của pin.

Khi chọn hoặc thay thế gói LiPo, hãy xác nhận thành phần hóa học, số lượng tế bào, dải điện áp hoạt động đầy đủ, công suất, khả năng dòng điện, kích thước, đầu nối, cực tính, khả năng bảo vệ, yêu cầu cân bằng và phương pháp sạc. Số S phù hợp là cần thiết nhưng nó chỉ là một phần của khả năng tương thích của pin.

Câu hỏi thường gặp

2S có nghĩa là gì trên pin LiPo?

Pin LiPo 2S chứa hai ô được kết nối nối tiếp. Nếu sử dụng pin 3,7 V thông thường, gói được đánh giá ở mức danh nghĩa 7,4 V và đạt xấp xỉ 8,4 V khi được sạc đầy.

Ký hiệu 2S không nêu rõ công suất. Pin 2S có thể là 500 mAh, 2000 mAh, 5000 mAh hoặc dung lượng khác.

3S có nghĩa là gì trên pin LiPo?

Pin LiPo 3S có ba ô hoặc nhóm ô được kết nối nối tiếp. Gói 3S thông thường thường có điện áp định mức là 11,1 V và 12,6 V khi được sạc đầy.

Sự khác biệt giữa pin LiPo 3S và 4S là gì?

Pin 3S thông thường có điện áp danh định là 11,1 V và điện áp được sạc đầy là 12,6 V. Pin 4S thông thường có điện áp danh định là 14,8 V và điện áp được sạc đầy là 16,8 V.

Gói 4S hoạt động ở điện áp cao hơn đáng kể. Nó không nên thay thế gói 3S trừ khi thiết bị, bộ điều khiển, bộ sạc, hệ thống bảo vệ và các bộ phận khác được thiết kế để vận hành 4S.

Pin LiPo 6S có bao nhiêu cell?

Một pin 6S1P có sáu ô. Pin 6S2P chứa 12 ô vì nó có sáu nhóm nối tiếp với hai ô được kết nối song song trong mỗi nhóm.

Giá trị S xác định số lượng nhóm chuỗi, trong khi giá trị P xác định số lượng ô song song trên mỗi nhóm.

Pin LiPo có S cao hơn có dùng được lâu hơn không?

Không nhất thiết phải như vậy. Xếp hạng S cao hơn có nghĩa là điện áp cao hơn, thời gian chạy không tự động dài hơn.

Thời gian chạy phụ thuộc vào tổng số watt-giờ của pin, mức tiêu thụ điện năng của thiết bị, hiệu suất chuyển đổi, điều kiện xả, nhiệt độ và điện áp cắt.

Tôi có thể sử dụng LiPo 4S thay vì 3S không?

Chỉ khi toàn bộ thiết bị được thiết kế cho dải điện áp 4S. Pin 4S thông thường đạt 16,8 V khi được sạc đầy, so với 12,6 V của gói 3S.

Sử dụng pin 4S trong thiết bị được thiết kế chỉ dành cho 3S có thể làm hỏng bộ điều khiển động cơ, thiết bị điện tử công suất, tụ điện hoặc các bộ phận khác.

Tôi có thể sạc LiPo 2S bằng bộ sạc 3S không?

Không. Điện áp sạc 3S thông thường có thể đạt tới 12,6 V, trong khi gói 2S thông thường được thiết kế cho điện áp tối đa khoảng 8,4 V.

Bộ sạc phải phù hợp với các yêu cầu về thành phần hóa học của pin, số lượng tế bào, điện áp sạc tối đa, dòng sạc, đầu nối và cân bằng.

Làm cách nào để biết pin LiPo là 2S hay 3S?

Trước tiên hãy kiểm tra nhãn pin và thông số kỹ thuật. Pin 2S thông thường thường được đánh dấu là 7,4 V, trong khi pin 3S thường được đánh dấu là 11,1 V.

Số lượng dây cân bằng và điện áp đo được có thể cung cấp bằng chứng hỗ trợ nhưng không thay thế được thông số kỹ thuật của nhà sản xuất. Không mở gói hoặc thăm dò các chân kết nối không xác định để xác định cấu hình bên trong của nó.

Pin 2S2P có giống pin 4S không?

Không. Pin 2S2P có hai nhóm nối tiếp và hai ô song song trong mỗi nhóm. Sử dụng pin 3,7 V thông thường, nó vẫn là gói danh nghĩa 7,4 V.

Một pin 4S1P có bốn ô mắc nối tiếp và có điện áp danh định là 14,8 V. Ngay cả khi cả hai gói đều chứa bốn ô vật lý thì điện áp và kết nối bên trong của chúng vẫn khác nhau.