2022年8月18日,2022(夏季)亞洲充電展在深圳成功舉辦,展會(huì)同期還舉辦了2022亞洲戶外電源大會(huì),并邀請(qǐng)了11位行業(yè)大咖現(xiàn)場(chǎng)與大家探討戶外電源的行業(yè)發(fā)展趨勢(shì),為大家分享最新的戶外電源解決方案。

矽力杰資深銷售經(jīng)理 戴榮東先生在本次亞洲戶外電源大會(huì)上發(fā)表了《矽力杰戶外電源IC方案》主題演講。

在鋰電儲(chǔ)能應(yīng)用中,主要有充電寶和戶外電源兩大類,充電寶的電池容量一般為 10000mAh~50000mAh,戶外電源電池容量一般為 20Wh~20KWh,主要區(qū)別體現(xiàn)在功率、目標(biāo)設(shè)備、輸出電壓、接口等方面。

鋰電儲(chǔ)能還可以應(yīng)用在 20KWh~MWh 級(jí)別的光伏、風(fēng)能等綠色能源系統(tǒng)中的發(fā)電端和用戶終端。此次演講主要介紹鋰電儲(chǔ)能在戶外電源中的應(yīng)用。

便攜戶外電源(Portable Power Station,簡(jiǎn)稱PPS)是一種由可充電電池供電,多端口輸出的供電電源,電池容量一般為 20Wh~20KWh。一般配備2~3個(gè) AC 插座、2~6個(gè) Type-A USB 充電端口、2~3個(gè) Type-C 快速充電端口、12V 插座、LED 照明、無線充電器,支持各種主流接口。充電輸入可以適配交流電源、汽車直流端口或太陽能電池板電源(環(huán)保型充電)。

便攜戶外電源的典型應(yīng)用主要有戶外露營、長途自駕、野外攝影、家庭應(yīng)急、環(huán)境監(jiān)測(cè)、汽車補(bǔ)電等,以 1000W 便攜戶外電源為例,可為筆電充電10次,無人機(jī)充電20次,運(yùn)動(dòng)相機(jī)充電100次;可為戶外投影儀提供5小時(shí)續(xù)航,為戶外照明提供24小時(shí)續(xù)航,為電飯煲提供3小時(shí)續(xù)航,為電鉆提供2.5小時(shí)續(xù)航。

便攜戶外電源行業(yè)增速迅猛,出貨量從2016年的5.2萬臺(tái)增長至2020年的208.8萬臺(tái),市場(chǎng)規(guī)模從2016年的0.6億元增長至2020年的42.6億元。

便攜戶外電源全球市場(chǎng)規(guī)模預(yù)期同樣可觀,預(yù)計(jì)由2021年的111.3億元增長至2026年的882.3億元。

便攜戶外電源產(chǎn)品輸出功率等級(jí)主要為 200W~8000W,AC 輸出端口主要為 110/220V交流逆變,DC 輸出端口可以支持 USB A、USB-C、DC 等接口應(yīng)用,可為大功率快充電子設(shè)備和傳統(tǒng)筆記本電腦等設(shè)備供電。部分產(chǎn)品還支持無線充電、戶外照明等功能。

在 1000W 的便攜戶外電源中,在多節(jié)電池監(jiān)測(cè)和保護(hù)應(yīng)用需要用到 BMS 電池均衡及保護(hù) IC;1000W AC 逆變應(yīng)用需要用到升壓控制器 IC 和數(shù)字控制器 IC;DC 輸出應(yīng)用需要用到 BUCK IC、MOS、協(xié)議 IC、負(fù)載開關(guān)管等;無線充電應(yīng)用需要用到 TX 控制器 IC;照明需要用到 LED 驅(qū)動(dòng) IC。

矽力杰便攜戶外電源系統(tǒng) IC 主要方案如上圖所示,在電池包中可選用矽力杰 SY689X0 系列 AFE 芯片;100W 以內(nèi)的 AC-DC 電路可選用矽力杰 SY5040,100W~300W AC-DC 電路可選用矽力杰 SY5055。

DC-AC 逆變電路可選用 SQ27000/1、SY8511/2 HV BUCK 芯片;降壓轉(zhuǎn)換電路可選用支持 40V3A 的 SY8303A 同步整流芯片、支持 40V8A SY8308 內(nèi)置 MOS 同步整流芯片;USB 限流電路可選用 SY6280、SY6288 芯片。

升降壓電路可選用支持 1~4 節(jié)鋰電池的雙向升降壓控制器 SY6961、內(nèi)置 MOS 的雙向升降壓控制器 SY9329C;協(xié)議芯片可選用 SY32P11;12V/10A DC 口可選用HV BUCK 控制器SQ33065;LED 照明電路可選用 SY8718A1、SY8745A 恒流 LED 驅(qū)動(dòng)。

矽力杰高精度電池監(jiān)控器 SY689x0 系列器件產(chǎn)品包括 SY68920(3至6節(jié)串聯(lián)電池)、SY68930(6至12節(jié)串聯(lián)電池)、SY68940(9至18節(jié)串聯(lián)電池)。可用于便攜電源,電動(dòng)自行車,電動(dòng)工具,儲(chǔ)能系統(tǒng)等場(chǎng)景。

該系列器件由電池監(jiān)控器(電池電壓、電池組電流、電池組溫度)、電池均衡和電池組低側(cè)保護(hù)組成,可覆蓋 OCD、SCD、OV、UV,以及外部二級(jí)保護(hù)器故障檢測(cè),當(dāng)發(fā)生以上Fault事件時(shí),器件通過ALERT引腳和內(nèi)部寄存器進(jìn)行模擬和數(shù)字形式的對(duì)外報(bào)警。

器件可以支持自主和外控電池均衡策略,可以通過使能或禁用子模塊以控制整個(gè)芯片的電流消耗。主機(jī)可以通過12C接口訪問電池組的所有信息以進(jìn)行管理。

矽力杰高精度電池監(jiān)控器 SY689x0 系列器件應(yīng)用覆蓋如上圖所示。值得一提的是,針對(duì) 18 串以上鋰電應(yīng)用,可根據(jù)實(shí)際需求對(duì) SY689x0 系列器件進(jìn)行疊加組合使用。

矽力杰高精度電池監(jiān)控器 SY689x0 系列器件應(yīng)用電路如上圖所示,可以看到外圍電路非常簡(jiǎn)潔。

矽力杰高精度電池監(jiān)控器 SY689x0 系列器件支持內(nèi)部 ADC 測(cè)量電池電壓、電池組或芯片溫度;支持一個(gè)獨(dú)立的內(nèi)部ADC測(cè)量電池組電流;集成低側(cè)充電、放電 NCHFET 驅(qū)動(dòng)器;集成電池均衡 FET;集成自主電池均衡策略;支持主機(jī)警報(bào)中斷;支持 3.3V 外部穩(wěn)壓器;支持簡(jiǎn)潔的 I2C 兼容接口,采用薄型 QFN 5x5/6x6/8x8 封裝。

矽力杰高精度電池監(jiān)控器 SY689x0 系列具備優(yōu)異的電池電壓測(cè)量精度。支持?jǐn)?shù)字 OV/UV 保護(hù)、模擬 OCD/SCD 保護(hù),內(nèi)置二級(jí)保護(hù),SY68930/SY68940 還支持內(nèi)部通信保護(hù)。

矽力杰高精度電池監(jiān)控器 SY689x0 系列支持 Host 模式和 Auto 模式,客戶在實(shí)際應(yīng)用中可靈活選擇。

矽力杰 SY6961 多節(jié)升降壓充電控制器支持 3.5V~25V 輸入工作電壓;可選1~4節(jié)電池;支持雙向4開關(guān)升降壓;支持 OTG 輸出限流 (50mA-6.35A) 調(diào)節(jié)及高精度監(jiān)控,芯片通過 I2C 控制電池充電電壓,適配磷酸鐵鋰、三元鋰電池等應(yīng)用。

矽力杰 SY6961 典型應(yīng)用電路如上圖所示。

矽力杰 PFC+LLC 二合一合封控制器 SY5055 支持 100W~300W 電源應(yīng)用,內(nèi)置高壓?jiǎn)?dòng)電路以降低待機(jī)功耗,集成谷底檢測(cè),PFC級(jí)支持欠壓,過壓,過載保護(hù)。片內(nèi)集成LLC級(jí)半橋驅(qū)動(dòng)器,集成電流模式控制,具有快速的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。

芯片內(nèi)部集成X電容放電功能,無需額外的X電容放電芯片。采用緊湊的SOP16封裝,節(jié)省空間占用,輸出支持過壓保護(hù),欠壓保護(hù),過載保護(hù)和過流保護(hù)。

矽力杰同步降壓控制器 SQ33065 支持 6-75V 電壓輸入,耐壓 95V,支持 0.8V~60V 可調(diào)輸出電壓,工作頻率范圍 100kHz~1MHz,采用 QFN3.5x4.5-20,支持百瓦電源應(yīng)用。

矽力杰高集成度快充芯片 SY32P11 集成多協(xié)議,兼容性強(qiáng)。

以上為矽力杰戶外電源 IC 方案介紹,有意者可聯(lián)系矽力杰詳細(xì)了解。