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戶外儲能的高效電源架構方案
時間:2023-11-15
來源: 芯洲科技
隨著全球低碳經(jīng)濟的推進以及數(shù)字能源時代的來臨，戶外儲能電源作為一種便攜式、可充電的電源設備，已廣泛應用于自駕旅游、戶外露營、應急救援、移動辦公、軍工通信等多樣化場景。伴隨著人們對戶外活動熱情的不斷高漲，也帶來了戶外儲能需求不斷增加。相對于傳統(tǒng)的發(fā)電機來說，綠色、無噪聲等是戶外儲能電源廣受歡迎的熱點，目前成為人們戶外生活不可或缺的工具之一。
便攜儲能電源管理架構
便攜式儲能也被稱為“大型充電寶”，具有大容量、大功率等特點，其內(nèi)置鋰電池容量一般在100Wh~3000Wh，配備AC/DC輸入、AC輸出、USB A/C口輸出等多種接口，因此也帶來了對電源高性能高可靠性產(chǎn)品的需求。芯洲科技致力于高性能功率轉(zhuǎn)換和功率控制芯片的研發(fā)，目前推出的儲能高性能解決方案覆蓋各類高低壓儲能場景，為客戶提供強有力的產(chǎn)品性能保障。
便攜式儲能主要核心電源模塊主要如下：
01 DCDC降壓轉(zhuǎn)換器
02 輸出口帶充電協(xié)議
03 鋰電池保護
04 AC/DC轉(zhuǎn)換充電
05 升降壓充電
06 DC/AC逆變
戶外便攜儲能應用由于電池容量的不同，其框圖方案也不同。
小容量應用（1kWh以下），大部分方案采用4~6串電池電芯。大容量應用(1kWh以上)，為了降低母線電流，更好的利用電芯性能，會采用7~16串電池電芯方案。
解決方案應用框圖
便攜儲能與充電寶的方案相似，配備有type-A口最大支持18W功率，SCT2630集成過壓保護、過流保護、短路保護等功能。type-C口大功率可通過SCT82630控制器滿足需求以及PD3.1應用，同時SCT82630可作為一級降壓給到氛圍燈、蜂鳴器等供電，100V產(chǎn)品SCT2A00專門解決客戶電池保護板中待機功耗問題，以其超低待機功耗49uA滿足客戶待機需求。
圖3 大容量方案
在大容量方案中，SCT82A30（100V 降壓控制器）作為一級降壓給MCU、風扇、點煙器等供電；type-C口可通過SCT82A30（100V降壓控制器）滿足需求；在大功率應用中，SCT82A30的抖頻功能提供產(chǎn)品EMC特性，過流保護方式采用打嗝保護，保證產(chǎn)品在過流、短路保護下整板溫升更低，保護外圍器件。
SCT2650集成過壓保護、過流保護、短路保護等功能，以高效率低溫升搭配協(xié)議IC應用靈活設定。
戶外儲能電源產(chǎn)品
綜上，對于戶外儲能應用的電源方案，通常會用到：
（1）60V的降壓控制器/100V降壓控制器
（2）輸入60V-3A/5A的降壓轉(zhuǎn)換器
（3）輸入100V、60V/0.6A低待機功耗的降壓轉(zhuǎn)換器
（4）高壓40V/150mA的LDO
重點產(chǎn)品詳解：
SCT82630/SCT82A30
○ 寬輸入電壓范圍：6V-65V；
○ 帶輸入電壓前饋功能的電壓模式控制；
○ 反饋參考電壓：0.8V±1%；
○ 最小導通時間：40ns；
○ 最小關斷時間：140ns；
○ 驅(qū)動電流：2.3A 輸出，3.5A 輸入；
○ 開關頻率可設置：100 kHz~1 MHz；
○ 抖頻功能提供良好的EMI特性；
○ 可設置緩啟動時間；
○ 過流保護采用打嗝模式；
○ 高精度ENABLE門限，可配置輸入欠壓保護；
○ Open-Drain的PGOOD指示；
○ 20-Pin QFN 4.5mmx3.5mm封裝。
以輸出12V為例，效率可達95%以上
