隨著人們物質生活水平的提高颅婴,親近大自然的戶外運動熱潮不可阻擋议双,成為新世代年輕人更加熱衷的健康生活方式房维。但是污益,對于從事于戶外工作娘扩,熱愛自駕游、熱愛戶外運動的人們來說粤策,戶外生活中缺電是亟待解決的難題樟澜,因而“戶外電源”新品類應運而生。
機構數(shù)據(jù)顯示掐场,自2016年到2021年往扔,全球戶外電源出貨量增幅超90倍。早期產(chǎn)業(yè)主要集中在出口市場熊户,近年來隨著國內(nèi)儲能產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展萍膛,戶外電源開始逐步傳導到國內(nèi)市場,產(chǎn)業(yè)規(guī)模與市場銷量持續(xù)猛增嚷堡。
戶外電源與充電寶的區(qū)別
所謂戶外電源產(chǎn)品蝗罗,從用戶層面可以簡單理解為傳統(tǒng)充電寶的“大型化”。大型化主要體現(xiàn)在幾方面:
√ 功率大型化
√ 目標設備大型化
√ 輸出電壓大型化
√ 輸出接口大型化
√ 接口數(shù)量大型化
戶外電源與傳統(tǒng)充電寶的產(chǎn)品差異化說明
但是蝌戒,從技術角度來剖析串塑,戶外電源與傳統(tǒng)充電寶存在天壤之別。目前北苟,充電寶產(chǎn)品已經(jīng)發(fā)展到了白熱化階段桩匪,整個系統(tǒng)技術設計路線都是圍繞極致的成本追求和集成化追求發(fā)展,充電寶SOC芯片可以說除了電感酌涮、電容冶侮、接口、按鍵等不能集成的器件外丑炒,幾乎把所有能集成的功能都集成到芯片里面去了们萄。而戶外電源產(chǎn)品當前正處于快速增長階段,整個系統(tǒng)技術設計路線是圍繞極致安全可靠和系統(tǒng)模塊化的兩大訴求發(fā)展芬阀。
戶外電源產(chǎn)品的系統(tǒng)應用設計架構圖
由上圖可以看到戶外電源產(chǎn)品涉及的電源模塊非常多焦驰,并且涉及到AC-DC雙向逆變、大功率充放電管理等技術讽渐,存在很高的電源技術設計門檻搭照,系統(tǒng)設計難度可以說是傳統(tǒng)充電寶的指數(shù)倍。
芯海PD芯片的戶外電源應用
在戶外電源的系統(tǒng)架構中揭斥,主控MCU是整個儲能產(chǎn)品的核心控制大腦选癣,主要負責與各個電源接口模塊通信管理和系統(tǒng)控制管理练代,其中系統(tǒng)控制又包括顯示管理、按鍵管理杰刽、溫控管理、照明管理王滤、藍牙通信管理贺嫂、風扇模塊管理。
雖然中央主控MCU處理能力很強雁乡,但是由于“中央”事務非常繁忙第喳,且外部電源模塊的“瑣事”實在太多,因此也很難兩者兼顧踱稍。因此曲饱,外部電源模塊的“瑣事”通常會安排到各個“地方”主控進行管理≈樵拢“地方”主控只需要把“中央”主控想要了解的信息上傳下達即可扩淀。
戶外電源的外部電源模塊主要包括雙向逆變AC-DC轉換模塊、應急啟動電源DC頭輸出模塊啤挎、無線充管理模塊驻谆、C口快充電源模塊、A口快充電源模塊庆聘∈る“中央”主控與“地方”主控的通信交互接口方式一般為IIC接口,也有UART接口或SPI接口商寝。
隨著PD協(xié)議及UFCS協(xié)議的普及筝便,戶外電源產(chǎn)品對于C口快充電源模塊“地方”主控MCU的要求越來越高。除了需要支持PD協(xié)議愁淀、SCP協(xié)議匆力、AFC協(xié)議、QC協(xié)議掸枉、VOOC協(xié)議八领、UFCS協(xié)議等多種協(xié)議之外,還要能夠根據(jù)與終端協(xié)商情況磷妻,分別控制多路獨立DCDC輸出給到終端充電鼠灼,還能支持多種通信接口把C口的協(xié)議情況及功率情況上報給“中央”主控MCU。
對于該“地方”MCU主控要求搁赘,芯好写剩科技CS32G020可以完美勝任。CS32G020支持兩路獨立PD快充+兩路獨立多協(xié)議快充愁反,27個外部GPIO口可以同時控制兩路BUCK/BOOST電源延届,并且支持多種外設接口包括IIC剪勿、SPI、UART方庭。安全方面CC耐壓支持25V厕吉,Latch Up 400mA,ESD-8KV械念。
除此之外头朱,芯海科技針對UFCS協(xié)議推出了專用協(xié)議芯片:CPW3101龄减。該產(chǎn)品可以支持雙向UFCS通信控制项钮,可用于儲能電源、手機希停、PC烁巫、平板等終端產(chǎn)品當中。
基于CS32G020+CPW3101的儲能產(chǎn)品C接口電源模塊設計如下:
在該C口電源模塊設計中宠能,一顆CS32G020芯片可同時對兩個C口進行獨立充放電管理亚隙,在滿足戶外電源模塊化主流設計的基礎上,大大降低模塊的BOM成本以及模塊體積盼掘。
芯憾窖颍科技作為國內(nèi)首批推出USB PD快充協(xié)議芯片的芯片原廠,參與了中國快充行業(yè)標準UFCS的制定彰巫。近年來塑赁,公司針對各個細分的應用領域,相繼推出多款PD快充旗艦新品童丢,在安全性糠味、易用性等方面精益求精,實現(xiàn)了PD快充產(chǎn)品全領域的系列化布局择车,能夠為客戶的終端產(chǎn)品PD快充應用提供更有針對性的系統(tǒng)性解決方案渊伐。