前言
奥鹏推出了一款户外电源,其内置299Wh磷酸铁锂电池,安全稳定,性能好,寿命长,循环寿命高达2500次以上。逆变器为纯正弦波输出,具备600W交流输出功率,峰值输出功率达1200W。逆变器支持UPS紧急供电,可在15ms内切换供电,户外电源支持AC充电,支持太阳能板输入,无需使用适配器,使用和携带更加方便。
其中AC充电可通过APP选择三种充电模式,太阳能板输入支持300W输入功率,通过AC输入充电,充满户外电源约需1.1小时。户外电源具备智能LCD屏显和智联APP,可以进行实时充放电功率显示,异常报警,充放电剩余时长显示和模式显示。快充方面具备两个USB-A和两个USB-C接口,其中USB-C接口支持100W快充,同时还支持无线充电,可以放置手机充电。下面充电头网就带来这款户外电源的拆解,看看内部设计和用料如何。
奥鹏 R600 户外电源开箱
奥鹏 R600 户外电源包装盒正面印有奥鹏的品牌logo以及产品简图。
侧面贴有产品信息贴纸。
户外电源采用黑色泡棉进行固定,具有缓冲作用,防止运输时产生碰撞。上方凹槽放有收纳袋以及使用说明书。
包装内含奥鹏 R600 户外电源、MC4转XT60充电线、AC电源线、线缆收纳袋、保修卡、合格证以及使用说明书。
AC电源线两端分别为三脚插头和品字插头,规格为10A 250V~,通过了CCC认证。
线缆规格为300/500V 3x1.0mm²,制造商为深圳市南方电子制品有限公司。
MC4转XT60充电线特写,可连接太阳能板为户外电源充电。
含奥鹏 R600 户外电源采用PC防火阻燃材质塑料外壳,边框和面板分别为灰、黑配色,功能配置全面而整体小巧,便携便用。
机身顶部设有无线充电功能,并印有标识方便用户使用。同时顶部还设有可收纳提手,整机小巧重量约5.8kg,女性用户也能轻松拎提。
用户只需将手机放在无线充电标识区域即可充电,随放随充十分方便。
机身正面设有两个DC输出口、车充输出口、高清数显屏、LED灯、两个AC输出插口以及2A2C四个USB接口。车充输出口和AC插口还设有防尘盖保护,可以防止小朋友误触,使用更安全。
此外设有相应功能模块开关键以及指示灯,通电自由控制且一目了然。显示屏可显示剩余电量、输入输出功率、频率、充电时长、蓝牙连接标志提示等。
机身一侧两边以及上方格栅式设计,搭配内置高转速风扇进行散热,同时防尘防异物。
下方盖板内置AC交流输入接口、输入过载保护器以及太阳能直流输入接口。
另一侧做了同样格栅散热设计。
底部四端设计防滑垫,外壳上贴有户外电源铭牌。
户外电源铭牌特写
型号:R600
电池容量:299Wh(25.6V11.68A)
输入参数:
AC输入:(220~240)V~2A,400W Max
太阳能输入:(12~60)V~12A,300W Max
车充输入:支持12V/24V DC
输出参数:
AC输出*2:(220~240)V 额定功率600W(峰值功率1200W)
USB-A输出*2:5V3A、9V2A、12V1.5A,36W Max
USB-C输出*2:5/9/12/15V3A、20V5A,200W Max
车充口/DC5525*2:12V10A 120WMax
无线充输出:15W Max
放电温度:-10~40℃
充电温度:0~40℃
公司名称:广州奥鹏能源科技有限公司
产品通过了UL、PSE、CE、FCC、UKCA等认证。
测得奥鹏 R600 户外电源机身长度约28.5cm。
宽度约19.6cm。
高度约为18cm。
另外测得户外电源重量约为5.975kg。
当给户外电源进行交流充电时,显示屏会显示当前充电功率308W等。
同时还能连接APP控制设置充电模式以及控制AC、DC、LED灯等的开关,操作方便智能体验。
使用ChargerLAB POWER-Z KT002测得USB-C口支持Apple2.4A、Samsung 5V2A、DCP协议,以及QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP、PD3.0、PPS快充协议。
并且还具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A五组固定电压档位,以及3.3-21V3A一组PPS电压档位。
测得另一个USB-C口兼容协议相同。
此外PDO报文也一样,两个C口支持功率盲插。
测得USB-A口支持Apple2.4A、Samsung 5V2A、DCP、QC2.0/3.0、AFC、FCP充电协议。
测得另一个USB-A口协议相同。
奥鹏 R600 户外电源拆解
看完了这款户外电源的开箱,外观及功能展示,下面就进行拆解,看看内部的设计和用料。
首先取出侧面固定螺丝的装饰盖子,内部为固定螺丝。
拧开六颗内六角螺丝,拆下侧面的盖板。
继续拆解另一侧的六颗内六角螺丝,取出充电输入面板。
导线均贴有标签标注用途,分别为交流输入和太阳能板直流输入。
过载保护器来自KUOYUH国昱,为98系列过载保护器,动作电流为6A。
拆下把手下方隐藏的固定螺丝,拆下顶部无线充盖板,在盖板上还固定太阳能充电MPPT模块。
MPPT模块开关管固定在散热片上,并通过风扇散热,在散热片下方是升降压电感。
断开各个连接器的连接,取下顶部无线充盖板。
壳体内部采用铝合金板进行壳体与盖板之间的固定。
拧开两边壳体上的固定螺丝,取出内部固定铝合金板,继续进行拆解。
拆开户外电源外壳,左侧壳体内部为电池组和逆变模块,右侧侧面为快充面板和交流输出插座。
壳体内部电池组和逆变模块一览,逆变模块通过透明塑料片绝缘,侧面风扇用于散热,底部电池组通过塑料支架固定。
从外壳中取出逆变模块和电池组。
逆变模块正面一览,包裹塑料片进行绝缘,同时起到风道作用,充分利用风扇气流。
在电池组左侧为保护板,焊接输出导线和通信导线。
电池来自沃泰通新能源,磷酸铁锂电池,尺寸32700,直径32mm,长70mm,容量为6000mAh,额定电压为3.2V,能量为19.2Wh。电池组为2并8串,共16节电芯,总能量为307.2Wh,超过299Wh标称值。
电池上使用导热胶粘贴热敏电阻,用于检测电池组温升。
电池组另外一侧粘贴青稞纸绝缘。
电池组侧面保护板粘贴散热片和青稞纸绝缘。
另一侧是用于双向逆变模块散热的风扇。
取下双向逆变模块上面覆盖的塑料罩,拧下固定逆变模块的螺丝,继续进行拆解。
取下双向逆变模块,在电池组点焊镍带上粘贴玻纤板用于绝缘。
玻纤板通过胶带固定在电池组的塑料框架上。
散热风扇也固定在框架上。
散热风扇为Fan First品牌,为6025尺寸,规格为12V 0.33A。
电池组共采用8串2并共16节磷酸铁锂电池,电池采用方形镍片连接,并焊接导线用于单体电压采样。
电池组另一面同样粘贴玻纤板绝缘。
右侧电池正负极引出,连接到保护板。
保护板的散热片上粘贴青稞纸绝缘。
撕下粘贴的青稞纸,拧下电池正负极镍片的固定螺丝,断开保护板与电池组的连接。
拧下固定螺丝,拆下保护板。
保护板通过螺丝固定在电池组塑料框架上,右侧为电池单体电压采样线。
电池保护板正面特写,电池正负极以及输出均焊接接线柱连接,在正面固定铝散热片为电池保护管散热。
电池保护板背面粘贴麦拉片绝缘,散热片通过两根螺丝固定。
拧下固定散热片的螺丝,取下散热片,对应电池保护管的位置粘贴导热胶。
保护板正面一览,其中左侧接口为连接单体电压采集线的接口,上方连接通信导线,在中间位置是检测电池电流的取样电阻,右侧是电池保护管。
保护板背面焊接电池保护芯片和主控MCU,左上角焊接电池均衡电路。
电池保护芯片来自中颖电子,型号SH367309U,是一颗支持5-16串的锂电池数字前端芯片,支持电池过充保护,过放保护,温度保护,充放电过流保护,短路保护和二次过充电保护。芯片支持均衡功能,内置的ADC可以用于采集电芯电压和电流,统计电池参数,通信接口可以连接MCU进行参数显示。
电池均衡电路特写,由MOS管和泄放电阻组成。
电池保护管共采用八颗,四颗并联,对置串联。
电池保护管来自华羿微,型号HYG020N04NR1B,是一颗耐压40V的NMOS,导阻为1.9mΩ,采用TO263封装。
四颗4mΩ 2512电阻并联用于电池组电流检测,用于过流保护功能。
主控MCU芯片来自复旦微,型号FM33LC026N,MCU内部集成工作频率为64MHz的M0内核,内置128KB FLASH和24KB RAM,采用LQFP64封装。
用于为MCU供电的7533 三端稳压芯片,采用SOT89封装。
芯龙半导体 XL7015 降压转换器用于为保护板上的芯片供电。
输入端一颗滤波电容规格为47μF 100V。
47μH合金电感用于降压。
输出滤波电容规格为100μF 25V。
一颗MOS管来自微碧,型号VBE2102M,是一颗耐压100V的PMOS,导阻为250mΩ,采用TO252封装。
一颗隔离模块电源来自爱浦电子,型号FN1-05S05AN,是一颗输入电压5V,输出电压5V的隔离模块,输出功率为1瓦。
RS485通信芯片来自思瑞浦,型号TP8485E,是一颗收发器芯片。
一颗隔离芯片来自川土微,型号CA-IS3721HS,是一颗双向单通道数字隔离芯片,支持最高150Mbps传输速率。
两颗LED指示灯用于通信状态指示。
两颗LED指示灯用于工作和报警指示。
EL357N光耦用于隔离通信。
一颗与非门芯片来自安世半导体,型号HEF4011B,为四路二输入与非门。
保护板质检标签特写,表明通过检测的工序。
接线柱采用焊接连接。
检测电池温度的热敏电阻特写。
接下来是双向逆变模块,其中电池输入线为焊接连接,降低电阻,交流输入导线焊接连接,交流输出导线采用连接器连接到输出插座。双向逆变模块左上方为直流升压和整流充电部分,中间为变压器和滤波电容,下方为整流和输出调制电路,右侧为输入输出切换和滤波电路。
双向逆变模块背面固定一块铝板,在铝板上贴有产品标签。
双向逆变器来自Gospower高斯宝电气,型号G1499,是一款600W功率的双向逆变器,其中充电模式下交流输入为220V 3.1A,直流输出为23.3-28.8V 21A。逆变输出模式下,电池输入为23.2-28.8V,最大输入电流为58A,输出为220V 2.7A。
逆变模块铝板与PCB之间采用麦拉片绝缘。
逆变模块背面焊接光耦,驱动器和隔离驱动器,以及数字隔离通信芯片,低压侧与高压侧通过虚线区分。
逆变器输入端通过导线直接焊接连接。
输入端采用五颗电解电容和一颗电感滤波。五颗电解电容均来自丰宾,规格为1000μF35V。
滤波电感与PCB之间采用电木板绝缘。
逆变器电池端保险丝特写,规格为63A 80V。
四颗低压侧开关管固定在散热片上。
散热片还使用螺丝固定一颗热敏电阻。
低压侧开关管来自新洁能,型号NCEP028N85,是一颗耐压85V,导阻2.55mΩ的NMOS,采用TO220封装。
在低压侧焊接一块小板用于升压控制。
用于升压控制的MCU来自ST意法半导体,型号STM32F334R8T6,内置72MHz主频M4 32位CPU和FPU,具备单周期乘法和硬件除法DSP指令。芯片内置超快速比较器,运算放大器,快速ADC和DAC,并具备标准和高级通信接口。
STM32F334R8T6外置的8MHz时钟晶振。
MCU外置贝岭 BL24C512A 64KB存储器芯片。
纳芯微 NCA9511用于I2C总线和SMBus总线缓冲和热拔插功能。
用于为MCU供电的降压芯片来自MPS芯源半导体,丝印ATU,实际型号为MP1476,是一颗18V耐压,2A输出的同步降压转换器,内部集成开关管,具备快速动态响应,采用SOT563封装。
两颗光耦用于隔离通信。
两颗纳芯微NSi6801BD隔离式栅极驱动器,用于低压侧开关管驱动。
另一颗纳芯微NSi6801BD栅极驱动器特写。
用于驱动低压侧开关管的一颗驱动器来自杰华特,型号JW9624,是一颗双通道,高速低侧栅极驱动器,支持驱动MOS管,GaN和IGBT。器件内置两个独立的栅极驱动通道,支持4.5A峰值电流,支持独立的通道输出控制,兼容TTL和CMOS驱动电平,工作电压为4.5-20V,可以将两路输出并联,获得更大的输出电流。
杰华特 JW9624 资料信息。
1mΩ取样电阻用于逆变器直流端电流检测。
圣邦威 SGM8255B 双运放用于输入端电流采样放大。
升压变压器特写,打胶固定。
谐振电感特写,磁芯采用胶带缠绕。
谐振电容焊接在垂直小板上。
谐振电容来自厦门法拉电子,规格为0.1μF 630V。
一颗电流互感器特写,用于检测LLC级电流。
两颗高压滤波电容来自丰宾,规格为150μF 500V。
高压侧散热片共固定六颗开关管。
用于输出调制的IGBT来自吉林华微,型号JT030N065FD,规格为650V 30A,采用TO220F绝缘封装。
固定在散热片上用于检测温升的热敏电阻。
两颗LLC开关管来自尚阳通,型号SRC60R140BS,是一颗耐压600V的超结NMOS,导阻为126mΩ,采用TO220F绝缘封装。
逆变器交流输入和输出侧元件特写。
磁环滤波电感特写,用于逆变输出滤波和输入PFC升压,缠绕高温胶带,底部垫电木板绝缘。
两颗继电器来自宏发,型号HF30F,线圈电压12V,内置两组常开触点,触点容量10A,用于逆变器切换交流输入和交流输出端子。
交流输入端保险丝和共模电感特写,导线冷压端子焊接,外套热缩管绝缘。
X2安规电容来自亿曼丰科技,规格为0.68μF。
两颗纳芯微 NSi6601BD驱动器用于驱动输出调制MOS管。
两颗纳芯微 NSi6601BD用于驱动LLC开关管。
在逆变模块输出端焊接控制小板,用于逆变模块输出调制和PFC控制。
主控MCU来自ST意法半导体,型号STM32F334R8T6,内置72MHz主频M4 32位CPU和FPU,具备单周期乘法和硬件除法DSP指令。芯片内置超快速比较器,运算放大器,快速ADC和DAC,并具备标准和高级通信接口。
在小板右侧焊接四颗思瑞浦 LM2904A双运放,用于信号采集放大。
MP1476用于为MCU降压供电。
另外一侧为逆变模块的辅助电源部分。
电源主控芯片来自芯朋微,型号PN8149,是一颗内部集成800V开关管的电源芯片,用于隔离电源。
变压器采用EE19磁芯绕制。
1009光耦用于输出电压反馈。
一颗滤波电容来自丰宾,PT系列固态电容,规格为330μF 35V。
两颗降压芯片来自杰华特,型号JW5116F,是一颗支持40V输入,3A输出电流的降压转换器,芯片内部集成开关管,外置肖特基二极管续流。JW5116F内置软启动,开关频率可调,支持欠压闭锁和启动过电流保护,具备输出短路和过热保护,采用SO8和ESOP8封装。
杰华特 JW5116F 资料信息。
22μH工字电感配合JW5116F降压输出。
共两颗电感对应两路输出。
78L05三端稳压芯片为MCU小板供电。
上海贝岭 BL0942计量芯片用于逆变器输出监控。
五颗光耦用于隔离通信。
侧面面板内部为快充面板和交流输出插座。
取下快充面板,在面板下面为显示屏幕,通过排线连接。
快充面板背面一览,焊接升降压电感和主控MCU,照明灯及无线通信模块。
另一面焊接降压MOS管以及控制供电的MOS管。
主控板连接到电池的导线特写,套管标注导线用途。
户外电源主控MCU来自Nations国民技术,型号N32G455VEL7,是一颗内置M4F内核的MCU,最高主频可达144MHz,支持浮点运算和DSP指令。芯片内部集成512KB Flash和144KB SRAM,内置4个12位ADC,具备7个USART接口,3个SPI接口和4个I2C接口以及USB接口,采用LQFP100封装。
用于驱动液晶屏幕的驱动芯片来自天微,型号TM1621B,是一颗多功能LCD驱动器,可用于LCD模块和显示子系统,在上方是连接LCD屏幕的排线。
用于USB-C,USB-A口快充输出和12V降压输出的降压电路一览。
两个USB-C口的降压电路主控芯片均采用智融SW3516P,用于进行降压控制和协议识别。智融SW3516P是一款高集成度的多快充协议双口充电芯片,支持A+C口任意口快充输出,支持双口独立限流,参数和规格均与智融SW3516H相同。
SW3516P集成了5A 高效率同步降压变换器。支持PPS/PD/QC/AFC/FCP/SCP/PE/SFCP等多种快充协议,最大输出PD 100W,CC/CV模式,以及双口管理逻辑。外围只需少量的器件,即可组成完整的高性能多快充协议双口充电解决方案。
智融SW3516P 详细资料。
另一个USB-C口的降压主控芯片同样采用智融SW3516P。
搭配SW3516P使用的降压开关管来自Techcode泰德,型号TDM2416。
对应另外一组输出的开关管型号相同。
用于USB-C接口输出控制的VBUS开关管也是泰德TDM2416,右侧焊接两颗10mΩ取样电阻并联用于输出电流检测。
另一个USB-C接口用料相同。
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。
另一路IP6525T降压芯片特写,两颗分别对应两路输出。
一颗降压转换器芯片来自senliwell森利威尔,型号SL3041,是一颗内置开关管的降压芯片,支持最大3A输出电流。
MBR4045DC用于输出防倒灌。
两个DC输出插座特写。
两颗10mΩ电阻用于输出电流检测。
SP3485E用于与其他模块通信。
另外一面焊接降压电路和输入控制电路。
用于电路控制的MOS管来自techcode泰德,型号TDM3405,PMOS,耐压40V,导阻6.6mΩ,采用DFN5*6封装,三颗并联。
12V直流降压电路特写,由降压控制器和两颗MOS管组成。
降压控制器来自芯谭微,型号NDP1415RB,是一颗40V耐压的同步降压控制器,支持20A输出电流,用于户外电源12V输出。
两颗降压开关管型号均为TDM2416,与USB-C快充外置开关管型号相同。
另一颗TDM2416,两颗组成半桥降压。
5mΩ电阻用于输出电流检测。
AMS1117 5.0V输出的稳压芯片,采用SOT223封装。
AMS1117 3.3V稳压芯片用于为数字通信芯片供电,采用SOT223封装。
德州仪器 VP230 CAN总线收发器用于与其他外设通信。
CT357B光耦用于隔离通信。
用于功能提示的蜂鸣器特写。
无线通信模块型号GY-BT2。
三颗功能按键特写。
在两颗按键之间焊接一颗CT357B光耦。
LED照明灯特写。
PT4115 LED恒流驱动芯片用于驱动LED照明灯。
一颗继电器用于数据引脚切换。
最后是顶部盖板内置的无线充电模块和MPPT模块。
MPPT模块的输入输出线均有标志。
MPPT模块中间是一块散热片,固定四个开关管,在散热片侧面是散热风扇。
另外一面为升降压磁环电感,电感底部使用胶水固定电木板绝缘。
在模块背面焊接降压供电芯片,主控MCU,隔离驱动器和通信芯片。
MPPT模块主控MCU来自Nations国民技术,型号N32G455REL7,是一颗内置M4F内核的MCU,最高主频可达144MHz,支持浮点运算和DSP指令。芯片内部集成512KB Flash和144KB SRAM,内置4个12位ADC,具备7个USART接口,3个SPI接口和4个I2C接口以及USB接口,采用LQFP64封装。
用于驱动MOS管的隔离驱动器来自纳芯微,型号为NSi6602,是一颗双通道隔离栅极驱动器芯片。支持2MHz开关频率应用,并提供5000Vrms隔离,支持4A灌电流和6A拉电流输出。
另一颗驱动器型号相同,用于同步升降压H桥驱动。
用于同步升降压电压转换的MOS管来自芯电元,型号PE58100Q,是一颗耐压85V,导阻6mΩ的NMOS,采用TO220封装。
散热风扇来自深圳市好至科技,为2510尺寸,12V0.08A。
一颗降压芯片来自矽力杰,丝印BWKEOG。
100μH工字电感用于降压。
一颗稳压芯片为AMS1117 5.0V输出。
另一颗稳压芯片为AMS1117 3.3V输出。
20A保险丝用于输入端过流保护。
两颗470μF 35V电解电容并联用于输出滤波。
两颗10mΩ 2512电阻并联用于输出电流检测。
LM359运放配合取样电阻用于电流检测。
纳芯微 NSi1042 隔离CAN收发器用于MPPT模块与侧面快充模块通信。
TL431电压,用于提供基准电压。
最后是盖板内部的无线充电模块。
拧开四角的固定螺丝,拆下无线充电模块,线圈焊接在PCB上,在线圈下面焊接热敏电阻检测温升。
热敏电阻位置特写,在线圈中心的开孔处。
撕下双面胶固定的线圈,热敏电阻粘贴在PCB上,用于检测温升。
无线充电主控采用英集芯 IP6809,支持快充充电器输入,支持最大15W输出,支持2-3个线圈,内部集成NMOS驱动和电压电流解调,支持异物检测功能,低静态功耗,高效率,兼容NPO和CBB电容,并且支持多种保护功能,采用QFN40封装。
英集芯 IP6809 详细资料。
无线充电功率管来自锐骏半导体,型号RU30J30M,是一颗耐压30V的双NMOS,导阻7mΩ,半桥连接,采用PDFN5*6封装,两颗半桥器件组成H桥,用于无线充电发射。
谐振电容来自科雅,为ZZEC系列无线充专用电容,规格为0.4μF 100V。
无线充电主控外置一颗丝印A68A的单运放,实际型号为LM321。
一颗丝印3824的降压芯片,用于为无线充电功率级降压供电。
合金降压电感和取样电阻特写。
无线充电模块还焊接USB-C接口,支持通过USB-C接口供电。
全部拆解一览,来张全家福。
充电头网拆解总结
奥鹏这款户外电源内置299Wh磷酸铁锂电池,内置双向逆变,支持600W输出功率,并支持1200W峰值输出功率。户外电源支持UPS功能,可在15ms内切换到户外电源供电。户外电源支持AC输入充电和太阳能充电,并配有两个USB-A和两个USB-C接口,USB-C口支持100W快充输出,USB-A口支持18W快充输出。
充电头网通过拆解了解到,奥鹏户外电源内部采用模块化设计,电池组,双向逆变模块和快充模块,MPPT模块和无线充电模均为独立设计,通过连接器连接。电池组采用32700磷酸铁锂电池8并2串连接,单节电池容量为6000mAh。电池组采用中颖电子保护芯片,支持电池充电均衡。
双向逆变模块来自Gospower高斯宝电气,型号G1499,是一款支持600W输出功率的双向逆变模块,支持为锂电池组充电和逆变输出。逆变器采用ST意法半导体MCU进行升压和输出调制控制,搭配纳芯微隔离驱动器用于开关管驱动。
快充面板和MPPT模块采用国民技术MCU进行控制,USB-C快充采用智融SW3516P快充芯片,USB-A快充采用英集芯IP6525T,无线充电采用英集芯IP6809主控芯片。电源内部MPPT模块和逆变模块均配有风扇散热,避免积热,并使用液晶屏幕进行状态显示,还内置无线模块用于APP连接,功能全面,使用方便。
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