前言
宇電智聯是一家2005年成立的專業電子產品硬件及嵌入式軟件開發的方案提供商,可以為客戶提供包括硬件開發,PCB設計,單片機編程以及一系列技術支持。宇電智聯專注于儲能電源及相關產品研發,為客戶提供整體解決方案和電源模塊產品。
充電頭網近期了解到,宇電智聯推出了 2000W 雙向逆變戶外電源方案,其核心是YD48-2000W雙向逆變模塊以及時下設計戶外電源主要會采用的磷酸鐵鋰電池組。前者性能強悍,為更加豐富的產品功能設計提供可能,后者有安全、穩定、循環使用壽命長等優點。
下面充電頭網就對宇電智聯這一戶外電源方案進行解析和測試。
方案解析
YD48-2000W雙向逆變模塊

宇電智聯這一戶外電源方案核心是YD48-2000W雙向逆變模塊,采用全數字控制,采用圖騰柱PFC和全橋LLC電路,整流模式和逆變模式的最大輸出功率均為2000W,升維功率2400W,逆變輸出支持110/220VAC切換,整流模式輸出電壓范圍為42-58.8VDC。具有APS不間斷電源技術。
此外雙向逆變模塊具備完備的保護功能,包括輸出短路保護,過載保護,過熱保護功能。

雙向逆變模塊全部采用數字控制,由MCU運行軟件算法進行逆變及充電控制,同時還進行太陽能MPPT跟蹤。軟件全部由宇電智聯開發,著作權獲國家版權局保護。

輸入/輸出端焊接濾波電感和切換繼電器,器件打膠加固。

主板一側可以看到并聯的輸入端濾電容、升降壓電感等,全部打膠加固,散熱片上通過螺絲固定MOS管進行散熱。

左邊垂直焊接的小板用于驅動信號輸出和與快充面板通信。

另一側也垂直焊接兩塊小板,與散熱片間有麥拉片進行隔離絕緣,左邊小板上導線插拔式設計,方便生產過程中進行組裝。

控制小板上焊接MCU,運放和熱敏電阻插座。

右邊輔助電源小板用于為高壓側供電,上面焊接整流橋,初級主控芯片以及穩壓芯片等。

另一端兩散熱片之間有諧振電感,諧振電容。

俯瞰視角下,可以看到主板中間區域還有高壓電解電容、電流互感器、濾波電感等。

主板背面大電流走線露銅加錫,降低內阻增加載流,焊接多顆驅動器用于開關管驅動。

測得雙向逆變模塊長度約為27.5cm。

寬度約為19cm。

高度約為5.3cm。

另外測得模塊的重量2.34kg。
BMS板
YD16S鐵鋰-BMS板具有軟啟動技術,防止開機產生的沖擊電流,使用美國 MPS 專用AFE芯片。

除此之外,板子上還有ARM控制器,具有多重軟件和硬件保護,內置電池電量管理算法,并且支持電池均衡。
電池組
宇電智聯戶外電源方案YD48-2000W雙向逆變模塊支持與14串三元鋰電池組或16串磷酸鐵鋰電池組搭配,儲能電量方面更大且電芯自由選擇。此外支持內部加裝散熱風扇用于為雙向逆變板散熱,帶走大功率充放電產生的熱量。

此次展示的電池組采用32700尺寸磷酸鐵鋰電池,共80節電池通過16串5并方式組成電池組,容量為6000mAh,額定電壓為3.2V。
功能面板

方案的雙向逆變模塊集成一路24V降壓電路,用于為快充面板供電,從而支持豐富且實用的功能擴展應用。如上圖快充面板正面展示的那樣,設有液晶屏,照明燈,USB快充接口和DC輸出接口。
大屏LCD面板可同時顯示輸入輸出功率和剩余時間等;4C2A六個USB接口,兩個USB-C口支持100W PD快充,兩路1C1A接口支持24W輸出,具備12V直流輸出,還負責整機控制功能,支持系統升級。UART接口可實現信息交換和雙重保護,并且支持外部接口進行系統升級。

背面焊接直流輸入和輸出導線,連接到逆變器和電池組保護板的導線通過插接件連接。板子上有主控MCU,屏幕驅動芯片,降壓電路以及電容和電感等。
功能介紹
宇電智聯儲能方案擁有功能全面的控制面板,具備4C2A六個USB端口、DC 12V端口輸出和四模式的 LED 照明燈,并支持輸入/輸出功率和剩余使用時間顯示;此外,可通過面板對接 BMS 板和雙向逆變板,進行電池組充電管理,并預留 lOT 升級接口,實現面板、BMS、AC板的固件升級。

在 AC 端方面,可配置多組五口 AC強電接口,擁有獨立開關設置, AC 端最大輸出功率為 2000W,滿足多數家用電器的供電需求。

同時,宇電智聯儲能方案的雙向逆變模塊支持輸出最大功率可達2000W,同時支持 DC 和 太陽能充電,最大功率可達 600W,并且自動識別直流電源和太陽能充電模式,跟蹤效率可達99%。在安全性方面,逆變器交流側和直流側均具有過壓/欠壓保護,過流/短路保護和溫度保護。
場景測試
搭載宇電智聯儲能方案的戶外電源在實際使用時的表現如何呢?下面就看看具體性能吧。
端口測試

通過 POWER-Z KM003C 測試儀測試左側USB-C 端口,實測具備 FCP、SCP、AFC、QC3.0、SFCP、MTK、DCP、SAM 2A、Apple 2.4A 和 PD3.0 等充電協議。

PDO報文方面,實測左側 USB-C 端口支持 5V/9V/12V/15V/20V 5A 五組固定電壓檔位。

通過 POWER-Z KM003C 測試儀測試右側 USB-C 端口,實測具備 FCP、AFC、QC3.0、SFCP、MTK、DCP、SAM 2A 和 PD3.0 等充電協議。

PDO報文方面,實測右側 USB-C 端口支持 5V3A、9V2.65A和12V2A三組固定電壓檔位。

通過 POWER-Z KM003C 測試儀測試 USB-A 端口,實測具備 FCP、AFC、QC3.0、SFCP、MTK、DCP、SAM 2A 等充電協議。
兼容性測試
兼容性測試環節可以清楚的得知充電器為各個設備的充電情況,充電頭網會使用數十款設備搭配充電器進行測試,為讀者呈現真實的測試數據。
USB-C1

將 OPPO Find X6 Pro 連接宇電智聯戶外電源C1口使用 POWER-Z KM003C測試儀讀取功率為 9.02V 1.92A 17.33W,屏中顯示成功握手PD快充協議。

將 紅米 Note11T Pro+ 連接宇電智聯戶外電源C1口使用 POWER-Z KM003C測試儀讀取功率為 9.02V 1.47A 13.92W,屏中顯示成功握手PD快充協議。

將所測產品數據匯總至表格,所測機型中手機主要分為9V和5V兩個電壓檔位,游戲機和平板握手15V電壓,筆記本握手20V電壓。

繪制出柱狀圖,在C1口兼容性測試中,充電功率最高的是 Mac Book Pro16 M1 Max 為92.17W,最低是 realme GT2大師探索版 為9.02W,從圖中可以看出宇電智聯戶外電源對筆記本這類大功率電子產品兼容性較為友好,同樣對游戲機、平板的充電兼容性較為優秀,其余機型則在10-26W區間。
USB-A1

將 紅米 Note11T Pro+ 連接宇電智聯戶外電源A1口使用 POWER-Z KM003C測試儀讀取功率為 9.01V 1.21A 10.90W,屏中顯示成功握手QC快充協議。

將所測產品數據匯總至表格,所測機型中大部分手機都能握手9V電壓檔位。

繪制出柱狀圖,A1口測試中充電功率最高的是 realme GT2大師探索版 為 17.22W,最低是 黑鯊5 Pro 為8.00W,從實測數據中來看宇電智聯戶外電源A1口對OPPO系機型兼容性較為優秀,其余機型則在10-16W區間。
USB-C3

將 OPPO Find X6 Pro 連接宇電智聯戶外電源C3口使用 POWER-Z KM003C測試儀讀取功率為 9.02V 1.92A 17.32W,屏中顯示成功握手PD快充協議。

將所測產品數據匯總至表格,所測機型中大部分手機都能握手9V電壓檔位。

繪制出柱狀圖,在C3口測試中充電功率最高的是 iPhone14 為23.84W,最低的是 華為 P40 Pro 為11.65W,從柱狀圖中可以看出 iPhone 三款手機的充電功率都達到24W左右,其余機型則在13-17W區間整體差距不大。
多口同時輸出測試
宇電智聯戶外電源共有4C2A六個接口,其中C1/C2為100W,其余四個接口充電功率最高都為24W,在極端多口輸出環境下的分配情況,還需要實際測試一下。

多口同時輸出時從上到下依次為:67.75W、81.74W、7.81W、6.28W、8.43W、7.56W。

通過功率檢測儀讀取電源市電充電功率,實測充電功率可達 1549W。
充放電測試
一款戶外電源的充放電耗時能夠決定它適用于何種場景,也能讓用戶提前進行準備工作。
充電全程測試
將宇電智聯戶外電源與AC 充電線連接,并接通貝奇單通道數字功率計進行充電數據記錄,測試結果如下。

將充電數據繪制成折線圖,可以看出通過連接市電為戶外電源充電20%耗時18分鐘,充電50%耗時44分鐘,充電80%耗時1小時12分鐘,完全充滿則需要1小時29分鐘。
USB-C 輸出全程
將戶外電源的USB模塊進行負載測試,以20V 5A 100W的功率持續輸出,直至電量耗盡,并記錄數據,測試結果如下。

這是使用負載儀以20V 5A 100W的恒功率持續輸出,直至戶外電源電量耗盡,共耗時14小時22分鐘。

將數據繪制成折線圖,可以看出戶外電源持續輸出2小時電量剩余86%,4小時剩余電量72%,6小時剩余電量58%,10小時剩余電量30%,14小時22分鐘電量耗盡。
系統升級

通過宇電智聯推出的在線升級測試工具,可以為戶外電源產品進行免拆機升級,方便調節產品參數,而無需拆開產品進行升級。

通過USB-C線連接到戶外電源的USB-A口,另一頭連接到升級工具。

升級工具與戶外電源連接成功,正在升級,整個升級過程僅需數秒,非常快捷。
充電頭網總結
宇電智聯這款戶外電源方案中,軟硬件全部由宇電智聯設計。其中核心的雙向逆變儲能方案采用全數字控制,支持2000W逆變輸出和降壓充電。雙向逆變模塊具備完善的保護功能,交流側和直流側都具有過壓、欠壓、過流、短路保護,具備過熱保護。
雙向逆變模塊支持使用14串三元鋰電池組或16串磷酸鐵鋰電池組,滿足不同客戶要求。雙向逆變模塊還具備一路升降壓輸入,用于太陽能板和外接電源輸入,最大功率為600W。還具備一路24V輸出,用于直流輸出和直流快充功能。搭配使用的快充面板,支持100W PD快充,滿足筆記本電腦及手機的充電需求。
宇電智聯還推出了300/800/2000/3600W不同功率的雙向逆變快充儲能電源方案,以及對應的功能模塊,能夠供應儲能電源的PCBA模塊,以及提供電源產品的技術解決方案,滿足不同客戶的量產需求。


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