【導讀】近年來，在近郊旅游“露營熱”以及直播行業(yè)興起等因素影響下，可以在郊外滿足露營玩家們烹飪、投影，以及戶外直播用戶照明和直播等需求的戶外電源受到了越來越多消費者的追捧。
戶外電源（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(jù)不同的使用情況選擇常規(guī)充電或者太陽能充電。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。
儲能和戶外電源剛剛起步，還有廣闊成長空間。近年全球自然災害頻發(fā)，火山、暴風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，生活水平較高的地區(qū)，人們戶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(qū)產生了一大批戶外電源供應商，出貨量近年來出現(xiàn)了井噴之勢。
圖1：移動戶外電源
圖2：充電器
一、戶外電源方案介紹：
以某款500W戶外電源為例，其原理框圖如下所示：
圖3：戶外電源原理框圖
圖4：充電器原理框圖
由上圖可知，戶外電源主要由七部分組成，分別是電池管理系統(tǒng)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車充電源部分，液晶顯示部分，充電器部分，下面針對這七個部分，分別介紹一下。
● 電池管理系統(tǒng)
該戶外電源由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(jié)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
該部分實現(xiàn)把電池電壓轉變成220V 50Hz純正弦交流電，交流220V電壓的產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、半橋驅動芯片和MOS管組成，半橋驅動芯片可采用貝嶺的半橋柵極驅動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芯片的供電可以采用上海貝嶺的三端穩(wěn)壓器：BL317B和BL78L05。
● Type-C接口電源
該部分實現(xiàn)把電池電壓轉成5V(3A)、9V(3A)、12V(3A)、15V(3A)、20V(3A)（MAX 60W)，用來給手機充電，可根據(jù)插入手機的不同，產生不同的充電電壓，實現(xiàn)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
該部分實現(xiàn)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端口識別的負載開關和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車充電源
該部分實現(xiàn)把電池電壓轉成12V（10A），可以用來在戶外給汽車電瓶充電，防止汽車因為電瓶沒電打不著而拋錨，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
該部分實現(xiàn)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，液晶驅動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,用來給鋰電池組充電。可以采用反激電源方案，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,實現(xiàn)穩(wěn)壓限流功能。
需要指出的是，戶外電源方案有多種，不同方案所用芯片也不盡相同。以某款1200W戶外電源為例，該戶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(shù)字隔離器BL7140WL。有些戶外電源還需要測量并顯示逆變器部分用電量，這時可采用貝嶺免校準電能計量芯片BL0942。
二、選型表
以上提到的,可應用于戶外電源上的貝嶺產品，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題，請聯(lián)系小編進行處理。
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(zhí)行副總裁圖達明：全球顯示行業(yè)有望在年底迎來復蘇
