满足无人机和小设备使用，小牛电动300W锂电池纯正弦波逆变器拆解
前言
小牛电动推出了一款300W功率的锂电池纯正弦波逆变器，逆变器型号为NBQ-31，支持42-70V输入，输出电压为220V，频率为50Hz，为纯正弦波输出。逆变器输入端配有专用连接线，用于连接小牛锂电池。
机身正面下方两侧设有两个新国标五孔插孔，用于交流输出。在逆变器中间位置设有OLED屏幕和环形氛围灯，用于输入电压和输出功率等参数显示。此外机身上还设有USB-C和USB-A接口，支持手机快充。下面充电头网就带来小牛电动这款逆变器的拆解，一起看看内部的设计和用料。
小牛电动300W锂电池纯正弦波逆变器外观
包装盒大红底配色，顶面印有niu小牛电动品牌、产品外观和名称等。
底部印有产品参数以及厂商信息。
包装盒上参数特写，下面到产品实物展示环节再介绍。
包装内含小牛电动锂电池纯正弦波逆变器、电源转接线、3M胶、收纳袋、使用说明书等。
电源转接线两端端子都设有凸起，方便用户插拔。
电源转接线长度约为51cm，规格为250V35A。
小牛电动300W锂电池纯正弦波逆变器采用PC防火材质塑料外壳，机身为方盒造型设计，顶部表面磨砂处理，侧身格栅凹槽设计。
顶部中心设有圆形的智能显示屏，可实时显示电量百分比、输出功率、剩余使用时间。
此外顶部还配置了开关键、1A1C双USB接口以及两组3+2新国标插口。
两个USB接口旁印有相应输出功率参数，让用户直观了解最大输出功率，方便选择使用。
AC插口内置安全门，防止异物进入保证用电安全。
机身一侧设有电源接口。
电源接口两侧开孔，可见内部风扇，帮助降温长时间使用。
机身背面设有滑槽，并配有活动卡扣。活动卡扣上贴有3M胶，可贴在想要固定的位置进行使用。
底部四端还贴有防滑垫，保证产品稳定使用。
产品参数特写
型号：NBQ-31
DC输入：42V-70V
AC输出：额定功率300W
DC输出：30W MAX（TYPE-C输出） 18W MAX（USB-A输出）
输出电压：AC 220V~50Hz，300W Max（纯正弦波）
使用温度：-10℃-40℃
制造商：江苏小牛电动科技有限公司
实测小牛电动锂电池纯正弦波逆变器机身长度为174.22mm。
宽度为184.19mm。
厚度为65.45mm。
另外测得产品净重约为1052g。
使用KM003C测得USB-C口支持SFCP、PE2.0、PD3.0、PPS、QC4、DCP、Apple 2.4A充电协议。
PDO报文显示USB-C口还具备5V2.4A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A五组固定电压档位，以及3.3-5.9V3A、3.3-11V3A两组固定电压档位。
测得USB-A口兼容FCP、AFC、QC3.0、DCP、Apple 2.4A充电协议。
小牛电动300W锂电池纯正弦波逆变器拆解
看完了小牛电动这款逆变器的外观和测试，下面就进行拆解，一起看看内部的设计和用料。
首先撕下机身底部的防滑脚垫，拧下隐藏的固定螺丝。
逆变器盖板和主板通过排线连接。
排线通过连接器连接到PCBA模块。
拆下逆变器机身侧面的通风格栅。
打开逆变器盖板，内部显示屏幕通过排线连接，快充模块和输出插座通过导线连接。
连接输出插座的导线连接器特写。
用于为快充模块供电的导线连接器特写。
盖板内部一览，圆形PCB为显示模块，右侧为快充模块，通过螺丝固定，固定螺丝打红胶加固。
拧下固定螺丝拆下显示模块。
圆形PCB，柔光灯板和黑色盖子特写。
黑色盖板内部为透光材料。
圆形PCB正面一览，下方设有OLED屏幕，在边缘设有贴片LED。
OLED屏幕通过排线和连接器连接到PCBA模块。
连接屏幕的排线特写。
连接到逆变器主板的排线特写。
HOLTEK合泰HT7533稳压芯片用于为OLED屏幕供电。
两颗D882三极管用于灯光控制。
对应LED灯的限流电阻特写。
RGB LED特写。
拧下固定螺丝，拆解取下快充模块。
快充模块设有两路独立的降压电路分别用于USB-C和USB-A快充输出。
快充模块小板背面没有焊接元件，USB-C和USB-A母座为过孔焊接固定，坚固耐用。
降压转换器来自英集芯，型号IP6537，是一颗集成多种快充协议的降压SoC芯片，芯片内部集成同步降压转换器，支持USB PD3.0快充，支持QC2.0/3.0，支持华为FCP/SCP快充协议，支持MTK PE快充，支持三星AFC快充，支持SFCP快充。
IP6537支持32V工作电压，输入耐压40V，满足USB PD快充多口降压以及24V车充应用。芯片内置输入过压、输入欠压、输出过流/短路保护，支持过热保护功能。CC引脚内置过压保护，耐压30V，有效防止损坏的数据线造成成品损坏。
IP6537降压芯片适用于车充、USB PD快充和智能插排应用，提供小体积高性能高集成度的降压解决方案。输出线补功能用于补偿线损，提升快充速度。
英集芯 IP6537 资料信息。
搭配使用的降压电感采用磁环绕制，外套热缩管绝缘。
快充USB-A口降压芯片采用英集芯IP6525T，是一款集成同步开关的降压转换器、支持4种输出快充协议，其内置功率MOS，降压转换效率高至98%，输入电压范围是9.6V到32V，输出电压范围是3V到12V，最大能提供18W的输出功率。
此外能够根据识别到的快充协议自动调整输出电压和电流，典型输出电压和电流有5V/3.4A、9V/2.0A、12V/1.5A，为车载充电器、快充适配器、智能排插提供完整的解决方案。
英集芯IP6525T资料信息。
充电头网通过拆解了解到，英集芯IP6525T还被三星AFC双口快充车载充电器、博世SC380A双USB口车载充电器采用过，此外英集芯快充芯片还可应用在充电器、移动电源、储能电源等领域，并被AUKEY、RAVPOWER、麦多多、Aohi、绿联、倍思、小米等知名品牌的数十款产品采用。
磁环降压电感特写。
USB-C母座采用过孔焊接固定，黑色舌片不露铜。
USB-A母座采用橙色舌片。
逆变器电源开关按键特写。
用于连接逆变器的连接器特写。
拆下输出插座模块，插座模块设有安全门。
插座模块通过螺丝固定。
插座模块通过焊接连接。
散热风扇通过连接器连接在逆变器主板上。
散热风扇通过卡槽和胶水固定。
逆变器直流输入插座通过压板固定。
拆下侧面的盖板。
拧下固定螺丝，分离插座和盖板。
散热风扇没有品牌标识。
拧下固定螺丝拆下逆变器主板。
壳体内部使用螺丝固定塑料板。
拧下螺丝拆下塑料板。
使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为132.1mm。
PCBA模块宽度约为143.1mm。
PCBA模块高度约为40.3mm。
逆变器主板正面一览，上方为直流输入端，设有连接导线，保险丝和三颗滤波电容，左上角散热片为初级开关管散热，依次为变压器，整流二极管，滤波电感，高压滤波电容。右侧散热片为调制开关管散热，右侧焊接滤波电感，滤波电容和共模电感。
下方左侧为逆变器控制芯片和驱动芯片，为快充模块供电的降压电路，右侧设有电流互感器检测输出电流，还设有连接器用于连接输出插座。
主板背面没有元件，两个散热片采用螺丝固定，焊接一条红色飞线。
逆变器直流输入端焊接连接导线，保险丝，滤波电容，滤波电感和开关管的散热片。
其中左右两侧较粗的红黑导线为逆变器正负极输入，中间两根较细的导线为485通信线，用于连接电池通信。
输入端正极焊接保险丝，规格为25A。
三颗滤波电容来自创慧电子。
规格为220μF100V。
PCBA模块侧面设有初级开关管和蜂鸣器。
初级开关管通过压板固定在散热片上。
拧下螺丝拆下固定压板。
在散热片上固定三颗开关管，左侧两颗用于逆变升压，来自Convert锴威特，型号CS40N20P，NMOS，耐压200V，导阻50mΩ，采用TO220-3封装。
用于供电控制的PMOS管来自APM永源微，型号AP30P10P，耐压-100V，导阻78mΩ，采用TO-220-3L封装。
在散热片上还粘贴一颗热敏电阻，使用导热胶固定，用于检测温度。
散热片上设有绝缘导热垫。
散热片固定螺丝特写。
FMD辉芒微FT61EC21A MCU用于升压控制，采用SOP-8封装。
长晶科技78L05三端稳压器用于为MCU供电。
在PCBA模块设有降压电感。
升压变压器特写。
8颗整流二极管特写。
整流二极管来自JUXING钜兴电子，型号SFA06G，超快恢复二极管，规格为400V10A，使用两颗串联，采用DO-201AD封装。
高压滤波电容来自创慧电子，规格为550V68μF。
0.1Ω取样电阻用于检测输出电流。
磁环电感用于输出滤波，底部粘贴电木板绝缘。
输出端设有电流互感器，安规X2电容，共模电感，薄膜电容和滤波电感，在滤波电感后面为输出调制管。
用于输出调制的四颗MOS管来自First福斯特半导体，型号FIR10N65F，NMOS，耐压650V，导阻0.86Ω，采用TO-220F封装。右侧设有热敏电阻用于检测温度。
另一颗滤波电感同样采用磁环绕制，底部设有电木板绝缘。
CBB22薄膜电容规格为2.2μF400V，两颗并联。
扁铜线绕制的共模电感特写，底部焊接绝缘支架，并涂有胶水固定。
安规X2电容来自TENTA天泰，规格为0.1μF。
电流互感器用于检测输出电流。
蓝色Y电容来自Hye和业。
主控MCU来自FMD辉芒微，型号FT32F030G，芯片内置32位Cortex M0内核，最高工作频率72MHz，内置64KB FLASH和8KB SRAM，支持两个I2C接口，两个USART接口和两个SPI接口，采用QFN28封装。
用于连接屏幕的排线接口特写。
用于与电池通信的485收发器来自中微爱芯，型号AiP485B，采用5V供电，内置收发器和驱动器，支持500Kbps数据传输速率，采用SOP8封装。
用于为控制MCU供电的降压转换器来自惠海半导体，型号H6203L，芯片内置150V耐压开关管，支持120V供电电压，支持1.5A连续电流和4A峰值电流输出。芯片内置软启动功能和线损电压补偿，具备过流和过热以及输出短路保护，采用ESOP-8封装。
搭配使用的降压电感特写。
HOLTEK合泰HT7533稳压芯片用于为MCU供电。
蜂鸣器用于警报提示。
同步降压控制器来自屹晶微，型号EG1163，是一颗高压大电流同步降压控制器，支持300KHz工作频率，采用SOP16封装。
同步降压开关管来自Cmos场效应，型号CMD012N10，NMOS，耐压100V，导阻10mΩ，采用TO-252封装。
降压电感采用磁环绕制，底部设有电木板绝缘。
用于为逆变器次级供电的隔离电源芯片来自HLF洪利发，型号UC3843A，是一颗电流模式PWM控制器。
开关管丝印KEF13N50B。
开关变压器特写。
长晶科技7812三端稳压器用于为输出调制部分供电。
长晶科技78L05三端稳压器用于为MCU供电。
用于逆变器输出调制的MCU来自FMD辉芒微，型号FT32F030G，与主控MCU型号相同，用于纯正弦波输出调制。
三颗亿光EL817光耦用于两颗MCU之间隔离通信。
两颗英飞凌IR2106S半桥驱动器用于驱动输出调制管，进行正弦波输出，采用SOIC-8封装。
331电压比较器用于逆变器输出过流保护检测。
两颗B772三极管用于控制风扇运转。
全部拆解一览，来张全家福。
充电头网拆解总结
小牛电动锂电池逆变器支持使用小牛电动车锂电池供电，逆变器具备300W输出功率，为纯正弦波输出，输出电压为220V，能够满足笔记本，无人机以及小功率用电器使用。逆变器还设有USB-C和USB-A接口，支持为手机快充。逆变器具备屏幕显示，能够显示电池的剩余电量，输出功率和剩余使用时间。
充电头网通过拆解了解到，小牛电动这款逆变器采用辉芒微MCU进行直流升压，正弦波输出调制和显示功能。初级开关管来自锴威特，输出调制管来自福斯特，内部电容均来自创慧电子。功率管均设有散热片，并通过风扇散热。逆变器内部螺丝均打胶加固，内部器件也打胶加固，整体坚固耐用，为小牛电动车用户提供了实用可靠的逆变器产品。
锂电池组不跟逆变器通信就不能用吗？CAN RS485 RS232哪个更好用？
锂电池组为什么要跟逆变器通信，难道不通信就不能用了吗？经常有朋友这样问我。今天就跟大家解说一下，有说得不对的请指出。这些年来，储能系统飞速发展，尤其是在光伏、锂电池行业成本大幅下降的背景下，很多因为价格过高，无法大批量使用的应用场合，现在可以大面积铺开了，光伏发电、户用储能、工商业储能、电动汽车、充电桩正在以燎原之势，在全球扩张。幸亏我国新能源行业和电动汽车行业够争气，硬是在欧美日企业占绝对优势的市场中杀出了一条血路，成为全球竞争力第一，成为这个市场的最大最有实力的玩家。
德国U型潜艇大量使用铅酸电池储能
储能系统并不是很新鲜的产品，早在二次世界大战中，就大量使用到了有北大西洋狼群之称的德国U型潜艇上，当时用得最多的是铅酸电池。潜艇在水面航行时，柴油发电机一边给铅酸电池充电，一边给船提供动力，一旦下潜，水下就得使用铅酸电池提供动力。由于铅酸电池能量密度低，导致潜艇在水下不能长时间工作，所以要经常浮出水面补电，很容易被攻击，德国大量潜艇都是在水面上被击毁的。
铅酸电池的放电曲线非常简单，能量密度低，根据电压，很容易判断电量的多少，很长一段时间里，根本就没有电池管理系统，也不会影响到正常使用。但是随着锂电池的大批量商业应用，情况发生了根本性的变化。锂电池的能量密度和循环使用寿命超出铅酸电池5倍以上，甚至更高。能量密度太高了，稍微管理不好就会出现大问题，比如燃烧或者爆炸。
储能用铅酸电池组
以最常用的三元锂电和磷酸铁锂电池举例，单节三元锂电标称电压3.7V，磷酸铁锂标称电压3.2V。早期锂电池使用都是单节或者两节电池串联使用，输出3.7V或者7.4V电压，应用比较简单，对电池的一致性要求不高。但是随着储能电量越来越大，电压也做得越来越高。以输出电压为300V的车载三元电池组为例，要串联81个左右的电芯，这时对电池的一致性要求就非常高了，如果一致性不达标，串联中的某几个电池容量较小的电池，会在充电的时候首先充满，放电的时候首先放光，就会形成过冲或者过放，一旦出现一两次这样的情况，锂电池就会报废，严重的就会起火或者爆炸。这时候，就需要有电池管理系统BMS对电池进行有效的管理。它可以实时精确管理电池组每个电芯，让每个电芯处于最佳状态，一旦发现有问题能第一时间进行保护和告警，防止出现危险情况。
特斯拉储能电站大批量使用磷酸铁锂电池
如果在一些存储电量不大，充放电功率比较小，比较平缓的场合，锂电池组只上硬件控制的BMS，是没有问题的。但是，如果在大功率储能产品上，就一定要带通信功能的锂电池组了。因为锂电池在不同电压、电流、电量和温度下，它的工作特性是不一样的，还有不同电芯厂的电芯也会有微小差别，这些逆变器是不可能知道的，这时就必须由锂电池组告诉逆变器自己的实时工作状态，逆变器知道这些状态后，就会调整自己的控制策略，让锂电池处在最佳工作状态，这样可以大幅提升电池的工作寿命和安全性。所以，上了5度电以上的储能系统，一定要有通信功能。就像有个网友说的那样，锂电池组带通信功能还有一个好处，就是每个电芯的运行情况通过网络都能查到，但是并不是所有的平台都会把这个数据给客户看。
一般电池组上会有RS232/RS485/CAN的接口，有朋友问，我用哪个比较好呢？建议采用的顺序是CAN/RS485/RS232。在电池组比较多的时候，强烈建议使用CAN总线，很多汽车、火车上都是用CAN总线的，可见这个安全性和速度是最好的。
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