上海贝岭芯片在移动户外电源上的应用
【导读】近年来，在近郊旅游“露营热”以及直播行业兴起等因素影响下，可以在郊外满足露营玩家们烹饪、投影，以及户外直播用户照明和直播等需求的户外电源受到了越来越多消费者的追捧。
户外电源（Portable power station ）是一种内置锂离子电池，自身可储备电能且具备交流输出的多功能便携式储能电源。产品重量轻、容量高、功率大，方便携带，可在室内或室外使用。其可依据不同的使用情况选择常规充电或者太阳能充电。它可提供超大功率的100-240V的AC交流输出，并且配置了5V/9V/12V等多种直流输出模块。
储能和户外电源刚刚起步，还有广阔成长空间。近年全球自然灾害频发，火山、暴风雪等极端天气导致电力供应中断，且最近国际冲突形势加剧，居民都需常备应急储能电源。同时，生活水平较高的地区，人们户外出游也需要储能电源，给手机、电脑及其他电器供电。大湾区产生了一大批户外电源供应商，出货量近年来出现了井喷之势。
图1：移动户外电源
图2：充电器
一、户外电源方案介绍：
以某款500W户外电源为例，其原理框图如下所示：
图3：户外电源原理框图
图4：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，下面针对这七个部分，分别介绍一下。
● 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。
● 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。
● 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。
● 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。
● 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。
● 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。
● 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。
二、选型表
以上提到的,可应用于户外电源上的贝岭产品，明细如下：
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