前言
对于户外电源来说,早期的户外电源,都外置一个适配器进行充电,不仅充电时间长,并且携带也不方便,一旦遗失就无法为户外电源充电。针对这一痛点,户外电源厂商对内部的逆变模块进行升级,将传统只能由电池逆变升压的单向逆变模块,升级到双向逆变模块。
双向逆变模块不仅可以将电池输出逆变成交流输出,还可以由市电直接输入,为电池组进行充电。内置双向逆变模块的户外电源不仅无需外置充电器,还具备大功率快速充电能力,有效缩短充电时间,是高端产品的重要特性。充电头网汇总了九个品牌共计十二款双向逆变户外电源的拆解,下面就一起来看看这些户外电源的内部设计。
ALLPOWERS奥鹏
奥鹏600W便携户外电源
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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ANKER安克
安克2300W氮化镓户外电源
安克这款户外电源采用拉杆箱设计,配有静音滚轮和提手,便于日常搬运。户外电源内置2048Wh磷酸铁锂电池,支持2300W逆变输出和2200W充电输入,同时支持太阳能电池板充电输入,并配有扩展电池接口,可额外扩展2048Wh容量,满足长时间使用需求。
充电头网通过拆解了解到,这款户外电源采用模块化设计,内部分为电池模块,双向逆变模块和直流快充模块。其中电池模块由惠州蓝微电子有限公司生产,电池为16串10并,磷酸铁锂电池,容量为40Ah,额定电压51.2V,能量为2048Wh。电池来自EVPS利维能。电池型号为ITR26/70-40E,为26700尺寸,标称容量4Ah,标称电压3.2V,支持1C充电和2C放电。
双向逆变模块采用德州仪器C2000系列MCU搭配隔离驱动器进行驱动控制,内置两颗镓未来G1N65R035TB-N耗尽型氮化镓开关管,耐压650V,峰值耐压达800V。其导阻仅为35mΩ,采用TO247封装,处于行业领先水平。同时还使用了华润微MOS管和英飞凌MOS管。模块通过麦拉片绝缘,并粘贴导电布屏蔽,固定在金属支架上。
直流快充模块采用德州仪器C2000系列MCU芯片进行MPPT控制,并采用南芯科技SC8103进行降压输出,使用英飞凌CYPD3135用于USB-C协议,USB-A接口采用赛微CW3002G进行自动识别。元件均打胶固定。电源内置7个风扇,分别用于电池组,双向逆变模块和直流快充模块的散热。内部大量使用国产功率器件和运放芯片,高压电解电容来自新中元,固态电容来自柏瑞凯,国产化程度相当高。
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EcoFlow正浩
正浩 睿 RIVER 2 MAX 500W户外电源
正浩RIVER 2 MAX户外电源内置512Wh汽车级磷酸铁锂电池,内置逆变器支持500W输出功率,支持升维驱动1000W。户外电源支持太阳能板充电,AC输入充电和USB-C充电。USB-C接口支持100W双向快充,DC接口支持12V10A输出,可使用车充,满足主流设备供电使用。
充电头网通过拆解了解到,正浩这款户外电源内部采用模块化设计,电池组,双向逆变模块和直流快充模块均为独立模块设计,电池组与双向逆变模块通过螺丝固定连接,直流快充模块与双向逆变模块通过连接器连接。电池组采用塑料框架固定,内置8串40135磷酸铁锂电池,单节电池容量为20Ah,配有保护板和保险丝进行过压,欠压和过流保护。
双向逆变模块采用MCU方案控制,主控MCU来自兆易创新,内部功率器件来自华润微和东微,IGBT来自陆芯,MPPT电路也集成在双向逆变模块上。直流快充模块的USB-C快充方案来自南芯,采用SC8815搭配SC2021A协议芯片,USB-A口采用MP9447同步降压转换器,DC输出采用杰华特 JWH6344同步降压控制器。
户外电源内部PCBA模块整体涂有三防漆绝缘保护,在内部配有风扇用于散热,内部结构紧凑。配有液晶屏幕进行状态显示,并支持手机APP控制,使用方便。
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正浩2000W户外电源 德Max 1600
正浩 德 Max 1600 户外电源内置1612Wh锂电池,逆变支持2000W输出功率,户外用电更加从容,同时还支持EPS功能,能够在30ms内切换到户外电源供电。并且还具备两个100W输出的USB-C接口以及4个USB-A接口,满足移动设备和大功率设备同时供电的需求。
此外,这款户外电源具有加电包设计,可以通过导线连接,扩展户外电源容量,连接两个加电包,总容量可达5.6度电,充分满足长时间供电需求。
充电头网通过拆解了解到,正浩 德 Max 1600户外电源内部采用模块化设计,电池组,双向逆变器,MPPT模块以及快充和显示模块均为独立的设计,通过连接器连接。内部采用铝合金框架对PCB模块进行保护,电池组采用蜂窝结构的塑料板固定,增加强度。同时内部电路板整体涂三防漆,增加可靠性。
其中电池模组采用16并14串连接,内部电池来自鹏辉,使用TI德州仪器BQ7694003用于电池保护,并配有保险丝进行过流保护,热敏电阻检测电池温度。双向逆变模块采用MCU方案进行控制。其中内部功率器件均来自国产,为捷捷微和华润微国产品牌。双向逆变模块和MPPT模块的MCU均来自兆易创新。
正浩这款户外电源内部工艺精细,各个电路板较大的元件均涂有胶水加固,防止跌落时损坏。电感以及变压器等元件,底部采用电木板防止与PCB接触,造成漏电。其中各个输出支路均采用保险丝进行过流保护,增添安全保护,使用起来更加放心。
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GONONKI高能侠
高能侠1200W便携式户外电源
高能侠这款AFT1000户外电源采用铝合金外壳设计,颜值高并且坚固耐用。两侧设有提手便于搬运,并在顶部设有无线充电区域,方便手机充电。在机身侧面设置AC输出插座和输入插座,并设有USB-C和USB-A接口,还设有通气格栅用于内部散热。
户外电源具备220V交流和PD快充输出能力,内置电池组容量为1013Wh,支持1200W额定输出功率和2400W峰值输出功率。两个USB-C接口均支持100W快充,可以满足大功率设备供电。屏幕具备输入输出功率、使用时间、电池剩余容量显示,方便了解用电状态。
充电头网通过拆解了解到,高能侠这款户外电源采用模块化组装设计,直流快充面板固定在外壳顶部,外壳内部双向逆变模块和电池组固定在一起。电池组采用6串14并连接,共使用84节电池,采用BAK比克 N18650CP电池,单节电池容量为3350mAh,能量为12.06Wh,使用中颖电子SH367309U保护芯片,并配有均衡电路。
双向逆变模块采用TI德州仪器TMS320F28034进行整机控制,搭配多颗驱动器和变压器进行充放电控制,逆变模块采用华润微开关管和尚阳通开关管。快充模块采用兆易创新GD32F303RCT6进行功能控制,屏幕显示控制,参数采集和保护控制。并采用智融SW3516P进行USB接口输出降压。户外电源内部主要芯片均采用知名品牌大厂的芯片,稳定性、可靠性更高。隔离芯片和隔离电源均采用车规级产品,可靠性和抗干扰能力更强。
户外电源内置四个风扇,用于为双向逆变模块散热,加速空气流通,降低温升。电池组采用绝缘框架固定,并配合导热垫通过底板物理散热。电池保护板和逆变器均配有保险丝进行过流保护,确保使用安全。
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Jackery电小二
电小二1000W户外电源1000 Pro
电小二1000 Pro内置1002Wh电池,内置双向逆变支持1000W输出功率,并支持2000W峰值输出功率。并且具备交流直接输入充电和太阳能充电,可在1.8小时内为户外电源充满电。电小二1000Pro户外电源还具备USB-C和USB-A快充,USB-C支持100W快充输出,USB-A支持18W快充输出,DC车充接口支持12V10A输出,满足多种设备的户外用电需求。
充电头网通过拆解了解到,电小二1000 Pro户外电源采用模块化设计,内部由电池模块,MPPT模块,双向逆变模块和直流快充模块组成。其中电池组采用12串8并连接,采用TI德州仪器BQ7694003保护芯片,搭配兆易创新MCU进行通信控制。
双向逆变模块采用基于氮化镓的图腾柱PFC和全桥LLC设计,图腾柱PFC控制器来自NXP恩智浦MC56F82736V,LLC控制器来自TI德州仪器C2000系列TMS320F280049。其中全桥LLC电路采用四颗镓未来G1N65R150TA-N TO220封装氮化镓开关管,导阻为150mΩ。图腾柱PFC快速半桥采用两颗镓未来G1N65R050TB-N TO247封装氮化镓开关管,导阻为50mΩ,均处于行业领先水平。
MPPT模块采用兆易创新MCU控制,搭配两颗亚德诺LT8708双向同步升降压控制器进行DC输入和太阳能输入,为户外电源充电。内置宝砾微PL59011同步降压控制器,用于12V输出降压。直流快充模块采用智融科技SW2303协议芯片搭配MPS MP9928同步降压控制器,USB-A采用英集芯IP6525T,低压开关管全部来自英飞凌。
户外电源内部采用多个风扇加速空气流通,带走充放电时产生的热量。内部采用金属框架固定,稳定牢靠,电池组采用框架固定,结构可靠。氮化镓双向逆变模块显著减小了开关损耗,降低散热需求,提高转换效率,提升产品的整体竞争力。整个设计用料比较足,EMI达到Class B要求,保证了品质,提升了用户体验。
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MI小米
小米1800W户外电源1000 Pro
小米米家户外电源采用环保阻燃材料机身外壳,端面为黑色配色,更具质感。在户外电源两侧分布交流和直流输出,其中交流逆变输出功率达1800W,并支持100W PD快充,户外用电更加从容。小米这款户外电源还内置了双向逆变技术,无需单独的充电器,充电时间仅1.5小时,大大增强使用体验。
充电头网通过拆解了解到,小米这款户外电源内部采用多个独立的功能模块组合。整体通过铝合金框架支撑保护,内部模块也是通过框架固定成为一个整体,安全可靠。
其中MPPT模块负责直流输入和太阳能输入对电池组充电,并提供降压输出为直流输出面板供电,双向逆变模块负责提供交流输出和电池充电。直流输出模块用于USB-C接口以及USB-A口快充。所有模块采用的磁环电感底部均采用电木板绝缘并打胶固定,确保安全。
MPPT模块采用瑞萨ISL81601双向同步升降压控制器,满足48V输入耐压。两路降压控制器采用茂睿芯MK9218同步降压控制器,支持高压应用。双向逆变模块采用微芯科技MCU进行整机控制,搭配使用纳芯微隔离驱动器。直流输出模块的降压以及升降压方案均来自南芯。
电芯方面采用独立的壳体密封,保护性能更好。双向逆变模块也采用了独立的外壳防护。支持米家APP控制,也为这台户外电源提供了独特的卖点。
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pecron百克龙
百克龙2000W大功率户外电源
百克龙E1500PRO户外电源采用阻燃外壳搭配合金护角设计,醒目又不失保护性。户外电源内置1450Wh大容量锂电池用于储能,具备2000W逆变输出和100W PD快充,电池支持1000次电芯循环寿命,并支持大功率太阳能充电,充电功率可达800W。自带双向逆变功能,无需携带充电器,充电功率更大,体验更好。
充电头网通过拆解了解到,这款户外电源采用独立的腔体设计,电池以及双向逆变模块采用独立的腔体设计,MPPT和双向逆变模块,以及控制板和快充小板在一个腔体内部,电池在另外的腔体内,散热风扇为电路板散热,及时带走发热,降低温升。
电池组采用14串7并的21700电池组成,高压输出降低大功率输出的电流,提高效率。电池保护板采用两片赛微CW1274保护芯片级联,带有均衡功能,确保电池处于最佳的状态。电池组采用塑料外壳保护,并配有纤维板和泡棉绝缘。内部控制板采用灵动微MM32F3277 MCU,快充降压小板采用诚芯微CX8838B进行升降压控制,使用英集芯IP6538进行快充输出。户外电源内部电路及电池采用模块化设计,便于组装与维护。
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UGREEN绿联
绿联便携户外电源GS600
绿联推出的这款户外电源内置680Wh磷酸铁锂电池,逆变采用纯正弦波输出,具备600W输出功率,超能模式加持下输出功率为1500W,并且支持UPS功能,10ms内完成切换到户外电源供电。同时具备USB-C和USB-A快充接口,USB-C接口支持100W快充输出。
充电头网通过拆解了解到,绿联星辰户外电源采用模块化设计,电池组,双向逆变模块和快充模块均为独立模块设计,通过连接器固定。电池组采用塑料框架固定,增加强度。内部电池组采用26650磷酸铁锂电池,单节电池容量为3.8Ah,7串8并连接。电池组采用瑞萨RAJ240090电池保护芯片进行保护,并配有保险丝进行过流保护。
双向逆变模块采用MCU方案控制,主控MCU来自兆易创新,内部功率器件来自维安和东微。快充模块快充方案来自英集芯,USB-C口采用IP6559同步升降压芯片,USB-A口采用IP6525S,并使用IP6550进行降压进行12V输出。户外电源内部电路板整体涂三防漆,模块之间通过连接器连接,并配有风扇进行散热避免积热,内部设计紧凑,空间使用率高,并配有液晶屏幕进行电量显示,多个功能按键,方便接口控制。
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绿联星辰户外电源GS1200
绿联星辰户外电源内置1024Wh汽车级磷酸铁锂电池,内置逆变采用纯正弦波输出,具备1200W输出功率,并支持边充边放和自动切换,U-Turbo超能模式支持2500W设备。两个USB-C接口均支持100W功率输出,USB-A口支持快充输出,DC接口支持12V10A输出。此外还支持配合太阳能板充电,满足主流日常设备供电使用。
充电头网通过拆解了解到,绿联星辰户外电源采用模块化设计,电池组,双向逆变模块和快充模块均为独立模块设计,通过连接器连接。电池组采用塑料框架固定,增加强度。内部电池组为8串2并连接,共16节电池。电池固定在塑料支架中,单节电池容量为20Ah,两节并联组成40Ah容量。电池组采用瑞萨RAJ240090电池保护芯片进行保护,并配有保险丝进行过流保护。
双向逆变模块采用MCU方案控制,主控MCU来自兆易创新,内部功率器件来自华润微和东微。MPPT功能也集成在双向逆变模块上面。快充模块快充方案来自英集芯,USB-C口采用IP2723T协议芯片搭配IP6550同步降压控制器,USB-A口采用IP6527同步降压转换器,DC口使用IP6550进行降压进行12V输出。
户外电源内部电路板整体涂三防漆,内部配有风扇进行散热避免积热,内部设计紧凑,空间使用率高,配有液晶屏幕进行电量显示,多个功能按键进行独立的接口控制,功能强大,保护全面。
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绿联星辰移动储能电源GS2200
绿联星辰GS2200户外电源内置2048Wh磷酸铁锂电池,支持2200W输出功率,并支持U-Turbo超能模式,支持3500W输出功率。户外电源两侧设有提手,在侧面设有交流输出插座和输入插座,内部设有风扇用于散热,机身正面设有液晶屏幕用于状态显示,并配有USB-C和USB-A接口。
充电头网通过拆解了解到,绿联星辰GS2200户外电源采用模块化设计,内部采用金属框架结构,电池组,双向逆变模块,快充面板和MPPT模块均为独立模块设计,通过连接器连接。电池组使用塑料框架固定成为一个整体,电池组共计由32节电池组成,16串,2并连接,额定容量40Ah,标称电压为51.2V,充电限制电压58.4V,额定能量为2048Wh。
电池保护方案来自TI德州仪器,采用BQ76952保护芯片搭配INA228 ADC进行电池保护和参数采集,采用兆易创新MCU进行通信。双向逆变模块采用MCU方案控制,主控MCU来自兆易创新,内部功率器件来自华润微和东微,采用润石,思瑞浦运放进行信号处理,采用纳芯微和荣湃隔离芯片进行通信。
快充面板采用英集芯IP2736+IP6550的组合进行PD3.1快充,还使用智融SW3526进行降压输出。还使用两颗德州仪器LM5143双路降压控制器用于12V输出和快充降压供电。户外电源内部电路板整体涂有三防漆进行保护,内部逆变模块配有四个风扇进行散热,内部结构紧凑。液晶屏幕进行功率和电量等参数显示,并配有功能按键进行接口控制,电池组,逆变模块均配有保险丝进行过流保护,总体用料可靠,做工扎实。
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ZEEKR极氪
极氪1200W移动电源1200
极氪这款移动电源内置双向逆变模块,具备交流快充和交流输出能力,实质上是一款户外电源产品。极氪移动电源采用一体式外壳设计,采用长条方柱造型,在壳体两侧集成提手,便于移动。移动电源内置1058Wh锂电池,支持1200W逆变输出,峰值输出功率为2400W。
移动电源具备4个USB-C接口和4个USB-A接口。USB-C接口具备100W 双向快充,可为笔记本电脑充电,在侧面还设有LCD显示屏,可显示电源输入/输出功率,剩余电量和使用时间,方便用电管理。
充电头网通过拆解了解到,极氪移动电源采用模块化设计,USB面板和降压面板分别固定在两侧的面板中,电池组和双向逆变模块采用整体式设计,并配有风扇散热。电池组内置60颗比克21700电池,单颗容量为5000mAh,6串10并连接。使用创芯微CM1361和创芯微CM1270进行电池保护。
双向逆变模块采用TI德州仪器TMS320F28034进行整机控制,搭配多颗驱动器进行充放电控制。USB面板采用ST意法半导体STM32F103VCT6进行功能控制,屏幕显示控制,参数采集和保护控制。其中两路百瓦USB-C接口采用英集芯IP2368进行控制,其余接口也采用英集芯快充芯片。
移动电源内置六个风扇,分别用于双向逆变模块和电池组散热,加快空气流通,及时带走产生的热量。移动电源内部电路板整体涂有三防漆保护,电池保护板和逆变器均配有保险丝进行过流保护,电池组采用三颗热敏电阻进行过热保护,确保使用安全。
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充电头网总结
传统的户外电源仅具备逆变输出功能,为户外电源充电需要使用专用的适配器,不仅充电时间长,携带还很不方便。通过控制器算法升级以及电路改动,可以以较小的成本提升,将单向的逆变模块升级成双向逆变。
双向逆变模块的出现,大幅提升了户外电源的使用体验,不仅显著缩短了户外电源的自充电时间,还无需携带充电器,外出时更加清爽,方便了户外电源使用。并且双向逆变模块还为户外电源增添了UPS功能,使户外电源在连接交流电源时,可以作为UPS使用。
双向逆变模块扩展了户外电源的使用场景,使其不仅可以作为户外电源使用,户外电源作为UPS使用,相比传统的UPS具备更长的续航时间,增添了产品用途,是近年来高端户外电源的标配。
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