【導讀】近年來(lái)，在近郊旅游“露營(yíng)熱”以及直播行業(yè)興起等因素影響下，可以在郊外滿(mǎn)足露營(yíng)玩家們烹飪、投影，以及戶(hù)外直播用戶(hù)照明和直播等需求的戶(hù)外電源受到了越來(lái)越多消費者的追捧。
戶(hù)外電源（Portable power station ）是一種內置鋰離子電池，自身可儲備電能且具備交流輸出的多功能便攜式儲能電源。產(chǎn)品重量輕、容量高、功率大，方便攜帶，可在室內或室外使用。其可依據不同的使用情況選擇常規充電或者太陽(yáng)能充電。它可提供超大功率的100-240V的AC交流輸出，并且配置了5V/9V/12V等多種直流輸出模塊。
儲能和戶(hù)外電源剛剛起步，還有廣闊成長(cháng)空間。近年全球自然災害頻發(fā)，火山、暴風(fēng)雪等極端天氣導致電力供應中斷，且最近國際沖突形勢加劇，居民都需常備應急儲能電源。同時(shí)，生活水平較高的地區，人們戶(hù)外出游也需要儲能電源，給手機、電腦及其他電器供電。大灣區產(chǎn)生了一大批戶(hù)外電源供應商，出貨量近年來(lái)出現了井噴之勢。
圖1：移動(dòng)戶(hù)外電源
圖2：充電器
一、戶(hù)外電源方案介紹：
以某款500W戶(hù)外電源為例，其原理框圖如下所示：
圖3：戶(hù)外電源原理框圖
圖4：充電器原理框圖
由上圖可知，戶(hù)外電源主要由七部分組成，分別是電池管理系統部分，交流220V電源部分，Type-C接口電源部分，USB-A接口電源部分，12V車(chē)充電源部分，液晶顯示部分，充電器部分，下面針對這七個(gè)部分，分別介紹一下。
● 電池管理系統
該戶(hù)外電源由3串20并18650鋰電池組供電，電池電壓為9-12.6V，電池保護電路主要由鋰電池保護芯片和MOS管組成。鋰電保護芯片可以采用上海貝嶺的3/4/5節鋰電池保護IC ME4213，MOS管可采用上海貝嶺的Trench MOSFETs BLM03N03-D。
● 交流220V電源
該部分實(shí)現把電池電壓轉變成220V 50Hz純正弦交流電，交流220V電壓的產(chǎn)生方式是先升壓再逆變。
升壓：把電池電壓（3-12.6V）升壓到直流400V,升壓部分電路主要由推挽PWM控制芯片和MOS管組成，MOS管可采用上海貝嶺的Trench MOSFETs BLM04N06-P。升壓部分的反饋環(huán)路可以采用貝嶺的可調基準電壓源ME431B。
SPWM逆變：把400V直流逆變成220V（50Hz）正弦交流，該電路主要由SPWM控制芯片、半橋驅動(dòng)芯片和MOS管組成，半橋驅動(dòng)芯片可采用貝嶺的半橋柵極驅動(dòng)BL8601,MOS管可采用上海貝嶺的Planar MOSFETs BL20N65-A。SPWM控制芯片和半橋驅動(dòng)芯片的供電可以采用上海貝嶺的三端穩壓器：BL317B和BL78L05。
● Type-C接口電源
該部分實(shí)現把電池電壓轉成5V(3A)、9V(3A)、12V(3A)、15V(3A)、20V(3A)（MAX 60W)，用來(lái)給手機充電，可根據插入手機的不同，產(chǎn)生不同的充電電壓，實(shí)現快速充電功能。主要用到的芯片有升降壓控制器、快充協(xié)議和MOS管,MOS管可采用上海貝嶺的Trench MOSFETs BLM80N03-D和BLM10P03。
● USB-A接口電源
該部分實(shí)現把電池電壓降壓到5V(2.4A),共有3路，每路都是5V（2.4A),可以用來(lái)給手機充電或者給其他5V供電的設備供電，主要用到的芯片有降壓控制器、帶USB端口識別的負載開(kāi)關(guān)和MOS管,降壓控制器可采用上海貝嶺的40V, 15A Step-Down DC/DC Controller BLL2752，MOS管可采用上海貝嶺的Trench MOSFETs BLM80N03-D。
● 12V車(chē)充電源
該部分實(shí)現把電池電壓轉成12V（10A），可以用來(lái)在戶(hù)外給汽車(chē)電瓶充電，防止汽車(chē)因為電瓶沒(méi)電打不著(zhù)而拋錨，主要用到的芯片有升降壓芯片和MOS管,MOS管可采用上海貝嶺的Trench MOSFETs BLM80N03-D。
● 液晶顯示模塊
該部分實(shí)現輸入、輸出功率以及電池電量的顯示，主要用到的芯片有MCU、液晶驅動(dòng)，液晶驅動(dòng)可以采用上海貝嶺的LCD Driver （140 Display Units） BL55070。
● 充電器
充電器輸入為交流100-240V，輸出為直流14.4V 5A,用來(lái)給鋰電池組充電?？梢圆捎梅醇る娫捶桨?，初級采用貝嶺電流模式準諧振 PWM 控制器ME8206和Planar MOSFETs BL12N65,次級可采用貝嶺同步整流控制器ME8415和SGT MOSFETs BLP045N10-P,輸出可以采用貝嶺的恒壓恒流控制器ME4313,實(shí)現穩壓限流功能。
需要指出的是，戶(hù)外電源方案有多種，不同方案所用芯片也不盡相同。以某款1200W戶(hù)外電源為例，該戶(hù)外電源采用雙向逆變方案。內部由三塊電路板組成，分別是雙向逆變模塊、快充面板、電池組，每塊板子都有MCU,MCU之間需要通訊，高壓板和低壓板之間的通訊還需要進(jìn)行隔離。MCU之間通訊可以采用貝嶺RS-485收發(fā)器BL3085(I47)，隔離可采用貝嶺四通道數字隔離器BL7140WL。有些戶(hù)外電源還需要測量并顯示逆變器部分用電量，這時(shí)可采用貝嶺免校準電能計量芯片BL0942。
二、選型表
以上提到的,可應用于戶(hù)外電源上的貝嶺產(chǎn)品，明細如下：
免責聲明：本文為轉載文章，轉載此文目的在于傳遞更多信息，版權歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權問(wèn)題，請聯(lián)系小編進(jìn)行處理。
推薦閱讀：
納微半導體3.3kV碳化硅MOSFETs如何變革并網(wǎng)儲能方式
默克執行副總裁圖達明：全球顯示行業(yè)有望在年底迎來(lái)復蘇
