以锂电池组表示法, S描述串联的电池组数量, 而 P 描述了每个串联组内并联的电池数量. 1S1P 电池组包含一颗电池. 2S1P 电池组使用两个串联的电池. 4S2P 包有四个系列组, 每组有两个平行的电池, 总共八个单元格.
串联增加电压. 如果设计正确，并联可以增加容量并可以共享电流. 每当细胞总数增加时，能量就会增加, 但电压和电流路径变化不同. 了解这种区别对于选择充电器至关重要, 电池管理系统硬件, 连接器, 和设备电子产品.
S和P是什么意思
对于相同的细胞, 串联电压增加，而安时容量保持一组并联的容量. 四标称 3.6 V 电池串联产生标称 14.4 V包. 并联, 电压保持不变，而安培小时增加: 二 3 Ah 电池并联形成标称 3.6 V, 6 啊组.
该电池组的最大充电电压也串联增加. 一个常规的 4.2 V 最大单元变为 8.4 2S内的V, 12.6 3S内的V, 和 16.8 4S中的V. 这就是为什么充电器和 BMS 必须精确匹配系列数的原因. 将 4S 电池组连接到 3S 充电器或保护板是不安全且不正确的.
实际设备中重要的规格
定义标称电压, 最大充电电压, 最低工作电压, 容量, 活力, 连续电流, 峰值电流, 细胞计数, 及机械布置. 并联均流取决于匹配的电池和低, 平衡互连电阻. 串联串需要监控，因为最弱的组可能首先达到电压限制.
BMS 或 PCM 可能会导致过度充电, 过度关闭, 过电流, 短路, 温度, 和平衡功能取决于设计. 感测连接的数量和接线顺序特定于系列数. 保险丝, 绝缘, 间距, 连接器额定值仍然是安全架构的必要组成部分.
| 配置 | 名义效果 | 示例为 3 啊细胞 |
|---|---|---|
| 1S1P | 基础电压和容量 | 3.6 V, 3 啊 |
| 2S1P | 两倍电压 | 7.2 V, 3 啊 |
| 1点对点 | 两倍容量 | 3.6 V, 6 啊 |
| 4点对点 | 四倍电压, 两倍容量 | 14.4 V, 6 啊 |
如何做出正确的选择
从器件电压和功率转换设计中选择系列数. 更高的电池组电压可以减少相同功率的电流, 但它改变了绝缘性, 元件额定值, 充电器要求, 和监管考虑. 从能量中选择并行计数, 运行时, 当前的, 空间, 和热需求.
不要随意将单元添加到现有设计中. 增加串联数量可能会损坏负载; 增加并行计数会改变故障能量, 充电时间, 包装几何形状, 和均流行为. 任何配置更改都需要进行电气和机械审查.
要避免的常见错误
一个常见的错误是串联添加安培小时. 另一种假设是，尽管电阻存在差异，但并联电池会自动平等共享, 温度, 或充电状态. 如果没有受控设计，切勿并联不匹配的电池或电池组.
BMS 接线不正确可能会损坏电子设备或使电池不受保护. 遵循包装设计的确切连接顺序和图表. 最终用户不应组装或维修锂离子电池组，除非经过针对特定系统的培训和授权.
应用和 OEM 考虑因素
1S 包适合低压电子设备和移动电源类型转换. 二- 和三系列包出现在乐器中, 灯光, 和紧凑型设备. 四个系列的包可以服务 14.4/14.8 V 标称系统，例如便携式设备和机器人. 应用仍然决定化学, 单元格格式, 和当前能力.
OEM 设计人员应该对故障电流进行建模, 发热, 细胞间距, 外壳通风, 连接器接触安全, 服务流程, 运输条件, 和充电. 生产需要细胞匹配, 可追溯性, 焊接控制, 绝缘检查, 和下线测试.
工作示例
需要一个设备 60 W 来自 4S 标称值 14.4 V包. 忽略损失, 目前约为 4.2 一个. 如果运行时需要 86 WH, 4S2P设计使用 3 Ah 细胞大致提供 86.4 标称瓦时. 工程团队仍必须确认每个电池组, 电池管理系统, 焊接, 金属丝, 连接器支持连续电流和峰值电流，并具有足够的余量.
安全, 确认, 和采购纪律
电池选型决不能仅根据最大容量数. 确认设备制造商允许的化学物质, 标称电压, 最大充电电压, 极性, 终端风格, 物理信封, 以及连续电流和峰值电流要求. 机械配合的电池仍然可能出现电气错误. 适用于串联和并联电池组, 最安全的方法是将设备手册和电池数据表视为配对，而不是假设两个具有相似名称的电池可以互换.
从可追溯的供应商处购买并查看当前规格表, 保护细节, 测试文档, 以及确切型号的运输信息. 让细胞远离松动的金属物体, 水, 压碎, 穿刺, 过热, 和未经授权的修改. 停止使用异常发热的电池, 肿, 凹陷的, 腐蚀的, 泄漏, 或机械损坏. 使用兼容的充电器，切勿超过规定的充电电流或电压. 这些做法支持可靠的操作，但不能取代设备随附的说明, 充电器, 或电池.
实用的选择工作流程
- 从负载开始. 记录标称电压, 工作电流, 峰值电流, 运行时目标, 和占空比.
- 检查车厢. 测量可用直径, 长度, 连接器间隙, 终端类型, 和弹簧压缩.
- 选择安全架构. 确定应用程序是否需要受保护的单元, 由主机管理的未受保护的单元, 或带有 BMS 或 PCM 的完整套件.
- 匹配充电. 验证化学成分, 最大充电电压, 充电电流, 终止方法, 和温度限制.
- 验证真实系统. 在批准生产之前，在预期温度和负载范围内测试最终设备中的代表性电池.
此工作流程对于 OEM 计划尤其重要. 电池行为取决于电池化学之间的相互作用, 保护电子设备, 机械包装, 固件, 收费, 和用户环境. 早期验证比工具完成后重新设计电池盒或功率级更便宜.
常见问题
系列是否会增加 Ah 容量?
不. 串联增加电压; Ah 仍为一个并联组的容量.
并联会升压吗?
不. 并联增加了 Ah 和潜在电流共享，同时电压保持一组的电压.
4S2P是什么意思?
四组串联，每组包含两个并联电池, 总共八个单元格.
3S和4S可以用同一个充电器吗?
不. 充电器和保护系统必须与准确的化学成分和系列数相匹配.
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结论
串联和并联连接改变不同的属性: 串联提高电压, 而并联提高了安时容量并共享电流. 从设备电压中选择 S count，从能量和电流要求中选择 P count, 然后设计充电器, 电池管理系统, 互连, 外壳, 并围绕确切的配置进行验证.
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