矽力杰：户外电源IC方案布局

2022年8月18日，2022（夏季）亚洲充电展在深圳成功举办，展会同期还举办了2022亚洲户外电源大会，并邀请了11位行业大咖现场与大家探讨户外电源的行业发展趋势，为大家分享最新的户外电源解决方案。

矽力杰资深销售经理戴荣东先生在本次亚洲户外电源大会上发表了《矽力杰户外电源IC方案》主题演讲。

在锂电储能应用中，主要有充电宝和户外电源两大类，充电宝的电池容量一般为10000mAh~50000mAh，户外电源电池容量一般为20Wh~20KWh，主要区别体现在功率、目标设备、输出电压、接口等方面。

锂电储能还可以应用在20KWh~MWh级别的光伏、风能等绿色能源系统中的发电端和用户终端。此次演讲主要介绍锂电储能在户外电源中的应用。

便携户外电源（PortablePowerStation，简称PPS）是一种由可充电电池供电，多端口输出的供电电源，电池容量一般为20Wh~20KWh。一般配备2~3个AC插座、2~6个Type-AUSB充电端口、2~3个Type-C快速充电端口、12V插座、LED照明、无线充电器，支持各种主流接口。充电输入可以适配交流电源、汽车直流端口或太阳能电池板电源（环保型充电）。

便携户外电源的典型应用主要有户外露营、长途自驾、野外摄影、家庭应急、环境监测、汽车补电等，以1000W便携户外电源为例，可为笔电充电10次，无人机充电20次，运动相机充电100次；可为户外投影仪提供5小时续航，为户外照明提供24小时续航，为电饭煲提供3小时续航，为电钻提供2.5小时续航。

便携户外电源行业增速迅猛，出货量从2016年的5.2万台增长至2020年的208.8万台，市场规模从2016年的0.6亿元增长至2020年的42.6亿元。

便携户外电源全球市场规模预期同样可观，预计由2021年的111.3亿元增长至2026年的882.3亿元。

便携户外电源产品输出功率等级主要为200W~8000W，AC输出端口主要为110/220V交流逆变，DC输出端口可以支持USBA、USB-C、DC等接口应用，可为大功率快充电子设备和传统笔记本电脑等设备供电。部分产品还支持无线充电、户外照明等功能。

在1000W的便携户外电源中，在多节电池监测和保护应用需要用到BMS电池均衡及保护IC；1000WAC逆变应用需要用到升压控制器IC和数字控制器IC；DC输出应用需要用到BUCKIC、MOS、协议IC、负载开关管等；无线充电应用需要用到TX控制器IC；照明需要用到LED驱动IC。

矽力杰便携户外电源系统IC主要方案如上图所示，在电池包中可选用矽力杰SY689X0系列AFE芯片；100W以内的AC-DC电路可选用矽力杰SY5040，100W~300WAC-DC电路可选用矽力杰SY5055。

DC-AC逆变电路可选用SQ27000/1、SY8511/2HVBUCK芯片；降压转换电路可选用支持40V3A的SY8303A同步整流芯片、支持40V8ASY8308内置MOS同步整流芯片；USB限流电路可选用SY6280、SY6288芯片。

升降压电路可选用支持1~4节锂电池的双向升降压控制器SY6961、内置MOS的双向升降压控制器SY9329C；协议芯片可选用SY32P11；12V/10ADC口可选用HVBUCK控制器SQ33065；LED照明电路可选用SY8718A1、SY8745A恒流LED驱动。

矽力杰高精度电池监控器SY689x0系列器件产品包括SY68920（3至6节串联电池）、SY68930（6至12节串联电池）、SY68940（9至18节串联电池）。可用于便携电源，电动自行车，电动工具，储能系统等场景。

该系列器件由电池监控器（电池电压、电池组电流、电池组温度）、电池均衡和电池组低侧保护组成，可覆盖OCD、SCD、OV、UV，以及外部二级保护器故障检测，当发生以上Fault事件时，器件通过ALERT引脚和内部寄存器进行模拟和数字形式的对外报警。

器件可以支持自主和外控电池均衡策略，可以通过使能或禁用子模块以控制整个芯片的电流消耗。主机可以通过12C接口访问电池组的所有信息以进行管理。

矽力杰高精度电池监控器SY689x0系列器件应用覆盖如上图所示。值得一提的是，针对18串以上锂电应用，可根据实际需求对SY689x0系列器件进行叠加组合使用。

矽力杰高精度电池监控器SY689x0系列器件应用电路如上图所示，可以看到外围电路非常简洁。

矽力杰高精度电池监控器SY689x0系列器件支持内部ADC测量电池电压、电池组或芯片温度；支持一个独立的内部ADC测量电池组电流；集成低侧充电、放电NCHFET驱动器；集成电池均衡FET；集成自主电池均衡策略；支持主机警报中断；支持3.3V外部稳压器；支持简洁的I2C兼容接口，采用薄型QFN5x5/6x6/8x8封装。

矽力杰高精度电池监控器SY689x0系列具备优异的电池电压测量精度。支持数字OV/UV保护、模拟OCD/SCD保护，内置二级保护，SY68930/SY68940还支持内部通信保护。

矽力杰高精度电池监控器SY689x0系列支持Host模式和Auto模式，客户在实际应用中可灵活选择。

矽力杰SY6961多节升降压充电控制器支持3.5V~25V输入工作电压；可选1~4节电池；支持双向4开关升降压；支持OTG输出限流(50)调节及高精度监控，芯片通过I2C控制电池充电电压，适配磷酸铁锂、三元锂电池等应用。

矽力杰SY6961典型应用电路如上图所示。

矽力杰PFC+LLC二合一合封控制器SY5055支持100W~300W电源应用，内置高压启动电路以降低待机功耗，集成谷底检测，PFC级支持欠压，过压，过载保护。片内集成LLC级半桥驱动器，集成电流模式控制，具有快速的动态响应。

芯片内部集成X电容放电功能，无需额外的X电容放电芯片。采用紧凑的SOP16封装，节省空间占用，输出支持过压保护，欠压保护，过载保护和过流保护。

矽力杰同步降压控制器SQ33065支持6-75V电压输入，耐压95V，支持0.8V~60V可调输出电压，工作频率范围100kHz~1MHz，采用，支持百瓦电源应用。

矽力杰高集成度快充芯片SY32P11集成多协议，兼容性强。

以上为矽力杰户外电源IC方案介绍，有意者可联系矽力杰详细了解。