【干货】移动储能｜国产品牌在电池储能系统中的产品推荐

 

 

移动储能｜国产品牌在电池储能系统中的产品推荐

 

      近年来，由于移动设备数量的增加以及在各种场景（包括旅行、户外活动和紧急情况）中对可靠电源的需求，便携式移动储能解决方案的需求稳步增长，众多公司提供范围广泛的产品以满足市场的多样化需求。本期我们将介绍产线品牌在移动储能应用上的推荐产品。

 

1.                      主控MCU：

 

      说到国产线MCU，不得不提到小华半导体。小华半导体是CEC旗下集成电路业务平台华大半导体的核心子公司，前身为华大半导体下属MCU事业部。

电池储能系统 （BESS）是一个复杂的解决方案， 其工作原理是利用充电电池来储存能量供以后使用，广泛应用于各个领域。

 

 

 

 

1.1.小华MCU在储能系统中的应用分布：

 

      电池储能系统（BESS）由电池、通信管理板、电池管理系统（BMS）、电力转换系统（PCS）及电能管理系统（EMS）等部分组成。小华可提供适应于各个部分的芯片资源。

 

 

1.2.小华主流MCU的功能说明：

 

      在电池储能系统的通信管理板的应用中，小华HC32F4A0 MCU以高可靠性、大容量 Flash、高安全架构的特点，已在行业内成功推广，下图为HC32F4A0和HC32F460/HC32F448功能介绍框图。

 

电池储能系统的电池管理系统（BMS）中的MCU要求高算力、 高可靠性，小华HC32F460/HC32F448系列产品，凭借多年在工业/电力领域的稳定表现，已得到诸多行业客户的认可。

 

2.                      电源管理，通讯及能效检测等芯片产品

 

除主控MCU之外，电源管理芯片，485通讯芯片，隔离器，功率器件等芯片也是用量很大，作为国内知名集成电路设计公司--上海贝岭拥有这高品质，完善的产品体系，可广泛应用于储能产品中，下面做下简单的概述：

 

2.1. 公司简介：

 

 

     

 

 

 

     

 

     

 

 

      上海贝岭公司创建于1988年，是国内集成电路行业的第一家中外合资企业。1998年改制上市，成为中国集成电路行业第一家上市公司，是上海集成电路设计业前十名企业。目前华大半导体有限公司为公司第一大股东，华大半导体是国内前十的IC设计企业。

上海贝岭专注于集成电路芯片设计和产品应用开发，是国内集成电路产品主要供应商之一。公司集成电路产品业务布局在功率链（电源管理、功率器件业务）和信号链（数据转换器、电力专用芯片、物联网前端、非挥发存储器、标准信号产品业务））2 大类、7 个细分产品领域。主要目标市场为网络通信、手机、机顶盒、液晶电视、高端及便携式医疗设备、安防设备、工控设备、智能电表、智能穿戴、物联网、5G、汽车电子等应用市场。

 

 

2.2.产品方案介绍：

 

以某款500W户外电源为例，其原理框图如下所示：

 

充电器原理框图：

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

由上图可知，户外电源主要由七部分组成，分别是电池管理系统部分，交流220V电源部分，Type-C接口电源部分，USB-A接口电源部分，12V车充电源部分，液晶显示部分，充电器部分，每部分说明如下：

 

A.电池管理系统

该户外电源由3串20并18650锂电池组供电，电池电压为9-12.6V，电池保护电路主要由锂电池保护芯片和MOS管组成。锂电保护芯片可以采用上海贝岭的3/4/5节锂电池保护IC ME4213，MOS管可采用上海贝岭的Trench MOSFETs BLM03N03-D。

B.交流220V电源

该部分实现把电池电压转变成220V 50Hz纯正弦交流电，交流220V电压的产生方式是先升压再逆变。

升压：把电池电压（3-12.6V）升压到直流400V,升压部分电路主要由推挽PWM控制芯片和MOS管组成，MOS管可采用上海贝岭的Trench MOSFETs BLM04N06-P。升压部分的反馈环路可以采用贝岭的可调基准电压源ME431B。

SPWM逆变：把400V直流逆变成220V（50Hz）正弦交流，该电路主要由SPWM控制芯片、半桥驱动芯片和MOS管组成，半桥驱动芯片可采用贝岭的半桥栅极驱动BL8601,MOS管可采用上海贝岭的Planar MOSFETs BL20N65-A。SPWM控制芯片和半桥驱动芯片的供电可以采用上海贝岭的三端稳压器：BL317B和BL78L05。

C.Type-C接口电源

该部分实现把电池电压转成5V(3A)、9V(3A)、12V(3A)、15V(3A)、20V(3A)（MAX 60W)，用来给手机充电，可根据插入手机的不同，产生不同的充电电压，实现快速充电功能。主要用到的芯片有升降压控制器、快充协议和MOS管,MOS管可采用上海贝岭的Trench MOSFETs BLM80N03-D和BLM10P03。

D.USB-A接口电源

该部分实现把电池电压降压到5V(2.4A),共有3路，每路都是5V（2.4A),可以用来给手机充电或者给其他5V供电的设备供电，主要用到的芯片有降压控制器、带USB端口识别的负载开关和MOS管,降压控制器可采用上海贝岭的40V, 15A Step-Down DC/DC Controller BLL2752，MOS管可采用上海贝岭的Trench MOSFETs BLM80N03-D。

E.12V车充电源

该部分实现把电池电压转成12V（10A），可以用来在户外给汽车电瓶充电，防止汽车因为电瓶没电打不着而抛锚，主要用到的芯片有升降压芯片和MOS管,MOS管可采用上海贝岭的Trench MOSFETs BLM80N03-D。

F.液晶显示模块

该部分实现输入、输出功率以及电池电量的显示，主要用到的芯片有MCU、液晶驱动，液晶驱动可以采用上海贝岭的LCD Driver （140 Display Units） BL55070。

G.充电器

充电器输入为交流100-240V，输出为直流14.4V 5A,用来给锂电池组充电。可以采用反激电源方案，初级采用贝岭电流模式准谐振 PWM 控制器ME8206和Planar MOSFETs BL12N65,次级可采用贝岭同步整流控制器ME8415和SGT MOSFETs BLP045N10-P,输出可以采用贝岭的恒压恒流控制器ME4313,实现稳压限流功能。

需要指出的是，户外电源方案有多种，不同方案所用芯片也不尽相同。以某款1200W户外电源为例，该户外电源采用双向逆变方案。内部由三块电路板组成，分别是双向逆变模块、快充面板、电池组，每块板子都有MCU,MCU之间需要通讯，高压板和低压板之间的通讯还需要进行隔离。MCU之间通讯可以采用贝岭RS-485收发器BL3085(I47)，隔离可采用贝岭四通道数字隔离器BL7140WL。有些户外电源还需要测量并显示逆变器部分用电量，这时可采用贝岭免校准电能计量芯片BL0942。

 

2.3.产品选型：

 

      上面方案中的上海贝岭型号都可以在厂家产品目录中找到，作为上海贝岭的代理商，上海通钥电子科技有限公司可以提供选型推荐和技术支持，下面截取部分产品选型列表供参考：

 

 

 

 

上海贝岭有着丰富的产品线，可广泛应用于储能产品，如有选型问题，可和我司业务联系沟通。