锂电池主控 拆一款300W储能电源,内置和特斯拉无钴电芯相同材质电池组

小编 2024-10-07 电池定制 23 0

拆一款300W储能电源,内置和特斯拉无钴电芯相同材质电池组

羽博是国内专注于电源类3C配件的品牌,在户外电源领域,推出过多款EN系列产品。最近,羽博又推出了新款EN300WLPD户外电源,支持300W AC输出,此外还配有照明灯、65W双向快充C口、18W快充C口。此外内部采用了和特斯拉model3的无钴电芯相同材质的磷酸铁锂电池组,整体重量控制的不错,外带方便。此前充电头网已经对这款产品进行了评测体检,下面就对其进行详细拆解,看看里面如何设计。

一、羽博300W便携式储能电源外观

羽博300W便携式储能电源主体采用长方体造型,顶部带有固定提手。机身壳采用PC材质塑料,表面喷砂呈银灰色,边角圆润。

机身正面中心印有Yoobao品牌。

上方设有一个隐藏仓位用来放置电源线,携带方便。

背面印有产品相关参数。

型号:EN300WLPD电池容量:80000mAh/3.2V(磷酸铁锂)电池能量:256Wh(TYP)AC输入:AC~220V/50Hz,300W正弦波输入12V IN:12-24V/1A-5A(Max 60W)USB-C输入/输出:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25AUSB1/2输出:5V3A、9V2A、12V1.5A照明灯功率:3W总输出USB1+USB2:5V4A输出12V OUT:12V6A制造商:东莞市羽博通讯设备有限公司

机身一端从左往右:最上一排是DC输入接口、照明灯以及对应的开关键;中间一排是两个DC输出接口、2A1C三个USB接口、电量指示灯以及区域通电单独控制按键;最下一排是AC输出插孔和总开关。

另一端设计有散热窗口。

底部四角设有防滑垫。

实测羽博这款储能电源长约27cm。

宽度约10.5cm。

高度约为13cm。

重约3.1千克。二、羽博300W便携式储能电源拆解

机身两端装饰塑料环采用卡扣固定,里面设有封装螺丝。电源线收纳仓处也设有固定螺丝。

拧开固定螺丝,从两端入手即可拆开壳体。

羽博户外电源内部两端分别是逆变器和输出电路板,顶部是AC充电电路板,中间是电池组。

逆变器输出的导线连接到另外一面输出口上,粘贴胶带固定在外壳上。

外壳内部有固定电池组的塑料柱。

电池组塑料外壳上的塑料柱对应外壳上的塑料柱,固定电池组。

AC输入充电小板特写,输入输出采用插座连接,便于组装。

AC输入线采用XT30连接,焊点涂胶加固。

将电池组取出,电池组对应另一半壳体的一面上设有电池保护板。

逆变器电路板通过导线直接连接到电池端,通过并联的绿色保险丝保护。

逆变器散热风扇特写。

保护板正面一览,电池和逆变器大电流接口采用螺丝固定。保护板支持电池组均衡,两个输出口采用XT30焊接,主板接口负责USB输出和充电,这款户外电源没有车充接口,故保护板上车充接口未连接。

主板背面有一块铝散热片为LED照明灯散热。

一颗双色LED指示灯。

羽博这款户外电源采用四串磷酸铁锂电池,充电头网使用Power-Z KT002测得电池组输出电压为13.33V。

测量单节电池电压为3.34V。

电池组保护板采用螺丝固定在外壳上,电池组采用塑料外壳支撑保护。

电池正负极采用铜片点焊连接并焊接导线,电力输出和单体电池电压检测。

断开电池保护板与电池的连接,保护板下方还有两组连接导线。

保护板上有热敏电阻检测电池组温度。

热敏电阻探头特写。

保护板采用五颗MOS管并联保证大电流输出,MOS管左侧是电流检测电阻,用于检测电池组输出电流进行过流保护。电池输入和逆变器输出端子电流较大,采用螺丝固定的结构,右侧两路输出采用XT30接口连接,方便组装。

XT30接口特写,贴片式焊板固定。

四颗30A保险丝并联焊接,用于电池组过流保护。

30A保险特写。

电池组检流电阻,两颗1mΩ和一颗3mΩ并联。

电池保护芯片特写,保护板涂有三防漆保护。

清理掉三防漆,左侧为充电均衡电路,电池组保护芯片采用赛微CW1244。

赛微CW1244是一款3,4串锂电池保护IC,支持磷酸铁锂以及高压平台等多种锂电池保护,支持电池均衡,支持高精度过充电,过放电,过流保护。CW1244还支持电池温度保护、断线保护等功能。

赛微 CW1244 详细资料。

电池保护管采用五颗并联,对向串联。

电池保护管采用Royes RE30N90S,NMOS,30V90A,TO252封装。

电池保护板背面没有元件。

电池组采用玻璃纤维胶带缠绕固定。

四串电池组重达1800克。

电池正负极之间采用铜片点焊连接。

储能电源内置充电模块背面,电路板上印刷18V3A输出。

充电模块采用昂宝 OB5269 高性能PWM控制器,内置高压启动和软启动,内置多重保护功能,适用于电池充电器和适配器应用。

昂宝 OB5269 详细资料。

CT1018光耦用于反馈输出电压。

同步整流控制器,丝印007L34。

同步整流管采用锐骏 RUH1H80M,耐压100V,导阻6mΩ,适用于同步整流。

锐骏 RUH1H80M 详细资料。

431电压基准,用于输出稳压。

充电模块输入有保险丝,NTC浪涌抑制电阻和压敏电阻保护,保险丝额定电流3.15A。

输入NTC浪涌抑制电阻。

10D561K压敏电阻,用于输入过压保护。

输入端两级共模电感和X电容。

TENTA天泰MKP X2安规电容,0.22μF。

铜带绕制的共模电感。

输入端GBP410整流桥,4A1000V。

输入高压滤波电解电容,来自凯泽电子,22μF400V,四颗并联。

智旭电子安规Y电容。

为PWM主控芯片供电的小电容,50V10μF。

充电模块整流滤波输出采用两颗680μF 25V固态电容并联。

储能电源输出面背面,有照明灯,输出口和AC输出插座。

照明LED灯的背面有铝合金散热板。

拆下照明LED灯的散热板,继续拆解。

拆下输出端电路板,照明LED灯,电路板上还有电量指示灯。

内置LED采用CREE XML系列,铝基板使用导热胶粘贴在散热片上。

左上角插孔为充电输入插孔,下面分别是12V输出插孔,两个支持快充的USB-A插孔,和USB-C插孔。

同步升降压采用四颗泰德 TDM3458 NMOS组成H桥,耐压30V,DFN5*6封装。

泰德 TDM3458 详细资料。

芯海科技 CS32G020K8U6,支持USB Type-C和PD3.0协议的USB-C控制器,适用于快充适配器,移动电源,车充,HUB等领域,用于储能电源USB-C接口充放电控制。

南芯SC8815同步升降压控制器,与TDM3458组成双向同步升降压,由芯海协议芯片控制实现输出或输入充电。

冠禹半导体 KS4310MA,PMOS,-40V/-32A,PDFN3333封装,用于端口切换。

冠禹半导体 KS4310MA 详细资料。

双USB-A口输出采用英集芯 IP6538,这是一款集成同步开关的降压转换器、支持14种输出快充协议、支持Type-C输出和USB PD2.0、PD3.0(PPS)协议的双口输出SOC IC,为车载充电器、快充适配器、智能排插提供完整的解决方案。IP6538输入电压最高32V,耐压40V,8.2V自动关闭防止电瓶过放。数据脚支持过压保护,且IP6538具有完善的保护功能。英集芯IP6538支持双USB Type-C,USB Type-C和USB A,或者双USB A输出,集成双口自动插拔检测功能,单独使用任意一口都可支持快充输出, 当双口同时使用时,双口都输出5V。

英集芯 IP6538 详细资料。

两个DC插座采用锐骏 RU3040M2配合电阻进行过流保护检测。

锐骏 RU3040M2 详细资料。

LM358,用于两个DC插座的过流保护检测。

用于USB-A口输出的VBUS开关管和电流检测电阻。

远翔 FP7152 内置开关的1A LED降压驱动器,用于LED照明灯驱动。

远翔 FP7152 详细资料。

用于驱动LED的47μH电感。

逆变器模块一览,散热片中间夹有一个小风扇,很是紧凑,侧面焊接小板用于检测控制及调制信号驱动输出。

输入端两颗40A保险丝并联。

小板上有升压驱动电路和输出调制驱动电路。

逆变器升压驱动采用SG3525A驱动升压管。

意法 SG3525A详细资料。

一颗无标芯片,用于检测保护功能。

78L05三端稳压。

三颗PC817光耦。

ON安森美 LM339DG 四路电压比较器。

丝印IR2103S。

侧边小板背面。

一颗无丝印芯片。

一颗贴片滤波固态电容,规格为25V 10μF。

下方还有一颗,规格为35V 22μF。

小风扇特写。

CBB薄膜滤波电容,224J630V。

另一颗特写,105J630V。

华润微 CS20N60 NMOS,耐压600V,20A电流,导阻0.35Ω,用于交流输出调制,TO220封装。

华润微 CS20N60 详细资料。

华润微 CS180N06 NMOS,耐压60V,180A电流,导阻3.2mΩ,用于逆变器电池端升压,TO220封装。

华润微 CS180N06 详细资料。

滤波电感特写。

两颗大的滤波电容规格为25V 3300μF,小电容规格为25V 470μF。

散热片中有一颗热敏电阻用于检测温度。

逆变器背面正负极输入采用大面积露铜加锡。

逆变器模块拆完一览。充电头网拆解总结 羽博300W便携式储能电源EN300WLPD采用全塑料外壳,边角过渡圆润,顶部有提手设计携带方便。设有照明灯、USB-C、USB-A和AC插口等,C口支持65W PD双向快充,USB-A口支持18W快充。外出活动时,能拿来给笔记本、手机等供电,夜间照明也能排上用场。充电头网通过拆解发现,这款户外电源采用四串磷酸铁锂电池,设有赛微CW1244和热敏电阻对电池进行过充、过流、过温保护;充电器模块,开关电源部分采用了昂宝OB5269主控芯片、锐骏同步整流管RUH1H80M。采用南芯SC8815同步升降压控制器搭配泰德MOS管组成双向同步升降压,由芯海科技CS32G020K8U6控制USB-C接口充放电。双USB-A口输出采用英集芯IP6538控制,实现单口快充双口5V输出。逆变器采用的是纯正弦波,能满足大部分用电设备的需求。

为什么锂电池需要BMS?这家国产芯片大厂专精于此,保护电池安全

前言

BMS是BATTERY MANAGEMENT SYSTEM的第一个字母简称组合,称之为电池管理系统。BMS主要就是为了智能化管理及维护各个电池单元,防止电池出现过充电和过放电,延长电池的使用寿命,监控电池的状态。BMS电池管理系统单元包括BMS电池管理系统、控制模组、显示模组、无线通信模组、电气设备、用于为电气设备供电的电池组以及用于采集电池组的电池信息的采集模组。

BMS主要通过检测动力电池组中各单体电池的状态来确定整个电池系统的状态,并根据它们的状态对动力电池系统进行对应的控制调整和策略实施,实现对动力锂电池系统及各单体的充放电管理以保证动力电池系统安全稳定地运行。

典型锂电池管理系统拓扑图结构主要分为主控模块和从控模块两大块。具体来说,由中央处理单元(主控模块)、数据采集模块、数据检测模块、显示单元模块、控制部件(熔断装置、继电器)等构成。一般通过采用内部CAN总线技术实现模块之间的数据信息通讯。

基于各个模块的功能,BMS能实时检测动力锂电池的电压、电流、温度等参数,实现对动力电池进行热管理、均衡管理、高压及绝缘检测等,并且能够计算动力电池剩余容量、充放电功率以及SOC&SOH状态。

为什么锂电池需要BMS管理系统?

锂电池存在安全性差,时有发生爆炸等缺陷。几乎所有种类的锂电池过度充电或过度放电都会引起电芯不可逆转的损伤。锂电池对温度也极为敏感:如果在温度过高的状况下使用,可能引起电解液分解、燃烧甚至爆炸;温度过低将导致锂电池的各项性能明显恶化,影响设备的正常使用。

由于锂电池制作工艺的限制,每个电池单元的内阻、容量等均会存在差异。当多个电池单元串联使用时,会引起各个电芯的充放电速率不一致,这导致了电池容量的利用率低下。鉴于此,锂电池在实际使用过程中通常需要专门的保护系统来监控电池的健康状态,从而管理锂电池的使用过程。

锂电池管理系统能有效的对锂电池组进行有效的监控、保护、能量均衡和故障警报,进而提高整个动力电池组的工作效率和使用寿命。锂电池由于其工作电压高、体积小、质量轻、能量密度大、无记忆效应、无污染、自放电小、循环寿命长等众多优点而被广泛使用在各种精密设备上。

创芯微磷酸铁锂BMS锂电保护芯片

充电头网整理了九款创芯微BMS锂电保护芯片,这些芯片代表了创芯微在电池管理技术领域的最新成果,每一款都拥有独特的功能和特性,旨在提高锂电池的安全性、效率和寿命。

这些芯片不仅展示了创芯微在锂电保护技术上的创新和专业实力,同时也为广大电池使用者和制造商提供了更多的选择和解决方案。

创芯微CM1003-Z

创芯微CM1003-Z,是一颗单节可充电锂电池保护芯片,芯片内置高精度电压检测电路和延迟电路,通过检测电池的电压,电流,实现对电池的过充电、过放电和过电流保护,具备25mV过充电检测精度。

创芯微CM1003-Z的正常工作电流为1.5uA,过放电时电流为0.5μA,过充电保护电压为4.275V,具备25mV精度,过放电保护电压为2.5V,精度为50mV,放电过流保护电压为0.15V,短路保护电压为0.5V,充电过流保护电压为-0.15V,采用SOT23-6封装。

创芯微CM1003-SBD

创芯微CM1003-SBD,是一颗单节锂电池保护芯片,支持高压锂电池应用。

创芯微CM1003-SBD的正常工作电流为1.5uA,过充电保护电压为4.475V,具备20mV精度,过放电保护电压为2.76V,精度为50mV,放电过流保护电压为0.15V,短路保护电压为0.5V,采用SOT23-6封装。

创芯微CM1004-BLD

创芯微CM1004-BLD,是一颗外接检流电阻的单节电池保护芯片。

创芯微CM1004-BLD具有高精度电压检测功能,过充电保护电压为4.57V,精度为20mV。过放电保护电压为2.08V,精度为50mV。内置高精度取样电阻检流电路,可消除传统保护芯片使用电池保护MOS内阻检测的误差。芯片采用DFN1.9*1.6-6L封装,外围器件数量少,有效节省空间占用。

创芯微CM1004-BKD

创芯微CM1004-BKD同样具有高精度电压检测功能,过充电保护电压为4.53V,精度为20mV。过放电保护电压为2.35V,精度为50mV。内置高精度取样电阻检流电路,可消除传统保护芯片使用电池保护MOS内阻检测的误差。

芯片采用DFN1.9*1.6-6L封装,外围器件数量少,有效节省空间占用。保护芯片具备独立的放电过流和负载短路保护,同时支持充电过流保护,通过高精度电压检测电路,检测取样电阻上的压降,计算出电池的实际电流。可根据电池的放电电流,计算适合的取样电阻,为电池提供高精度的过流保护功能。

保护芯片采用独立的电阻检测电流,能够避免传统保护电路中检测MOS管压降带来的误差,在不同温度下提供一致的过流检测及保护功能,避免高温下MOS管内阻变大造成误保护。

创芯微CM1020系列

创芯微CM1020系列是一颗用于2串锂电池的保护芯片,芯片内置高精度电压检测电路和电流检测电路,支持电池过充电,过放电,充电过电流,放电过电流和短路保护功能,具备25mV过充电检测精度,采用SOT23-6封装。

创芯微CM1020系列具有充电器检测及负载检测功能,正常工作电流为5uA,过放电时电流为3μA,过充电保护电压为3.5V~4.4V,具备25mV精度,过放电保护电压为2V~2.9V,精度为80mV。

创芯微CM1250系列

创芯微CM1250ACA是一颗应用于3至5串4.2V锂电池的过压保护芯片,内置高精度电压检测电路和延迟电路,用于可充电电池组二级保护,通过检测单节电池的电压,实现过充电保护。

创芯微CM1250系列二级保护芯片可对锂电池组进行高精度的过充保护。CM1250可检测电池组中每一节电池的电压,从而提供整组电池的过充保护。

CM1250系列电池保护芯片支持25mV高精度过电压检测,保护延时时间可选,并支持电池单体断线保护功能,具备CMOS输出,N沟或P沟开漏多种保护状态输出方式,具有高耐压和低工作电流,提升可靠性并延长电池组存放时间。

CM1250检测电池组中每一节电池电压,在任意一节电池的电压超过过充电保护电压并超过过充检测延迟时间后,即输出过充电状态信号。同时单节电池出现连线断线时,也会触发过充电状态保护信号输出。CM1250满足笔记本电池,锂电电动工具,扫地机器人以及UPS电源应用。

创芯微CM1051

CM1051系列是一款专用于5串锂离子/磷酸铁锂电池的保护芯片,内置有高精度电压检测电路和电流检测电路。

CM1051系列通过检测各节电池的电压、充放电电流及温度等信息,实现电池过充电、过放电、断线、低压禁充、放电过电流、短路、充电过电流和过温保护等功能,放电过流保护延时外置电容可调,其他保护延时内置。

创芯微CM1051具备25mV过充检测精度,支持三段放电过电流保护和充电过流保护功能,具备高温充放电保护和低温充电保护功能,支持电池断线保护和NTC电阻断线保护功能,确保电池安全使用。

创芯微CM1351

创芯微CM1351系列是一款专用于5串锂离子/磷酸铁锂电池的保护芯片,内置有高精度电压检测电路和电流检测电路。

创芯微CM1351系列通过检测各节电池的电压、充放电电流及温度等信息,实现电池过充电、过放电、均衡、断线、低压禁充、放电过电流、短路、充电过电流和过温保护等功能,放电过流保护延时外置电容可调,其他保护延时内置,芯片内置电池均衡功能。

创芯微CM1351具有15mV电池过充保护精度,支持三段放电过流保护,支持充电过流保护功能,支持电池单体接线断线保护和NTC热敏电阻断线保护功能,能够为多串锂电池组提供完善的保护功能。

创芯微CM1361

创芯微型号CM1361,是一颗支持6串电池组应用的电池保护芯片,支持电池均衡功能。

CM1361芯片内置高精度电压检测电路和电流检测电路,可检测串联电池组中各节电池的电压,电流和温度,进行电池过充电,过放电,充电过流,放电过流,过热以及电池组断线等保护功能。

创芯微CM1361具有15mV过压检测精度,通过外接取样电阻可实现高精度的电池电流检测功能,支持三段放电过流保护和充电过流保护。均衡功能的加入,使电池组中每节电池都能完整充电,充分发挥电池性能。芯片支持外接热敏电阻进行电池组温度保护,支持功能定制,满足多串锂电池组的保护功能。

展会预告

深圳市创芯微微电子股份有限公司参加充电头网主办的2024(春季)亚洲充电展,展位号位于B区B53,3月20-22日欢迎莅临展会现场交流、洽谈。

充电头网总结

BMS是一套用于智能化管理和维护电池单元的系统,主要功能是防止电池过充电和过放电,监控电池状态,以延长电池寿命。BMS系统包括多个组件,如控制模块、显示模块、无线通信模块等,通过内部CAN总线技术进行数据通讯。

创芯微推出的几款BMS锂电保护芯片具备高精度的电压和电流监测功能,能够实现对电池的过充、过放和过电流等多重保护。这些芯片还支持能量均衡管理,有效提升电池组的整体性能和寿命。并具有以低能耗设计和紧凑型封装等特点,这些芯片适用于多种锂电池类型,能够满足从笔记本电池到电动工具等多样化的应用需求。

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