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拆解报告:EcoFlow正浩2000W户外电源 德Max 1600(EFD311)
前言
正浩 德Max 1600外观
正浩 德Max 1600拆解
在对正浩 德Max 1600户外电源的尺寸,重量,输出性能有了基本了解以后,下面就进行拆解,一起来了解内部设计。
首先拆下户外电源顶部的橡胶圈,在橡胶圈下面是顶盖与机身的固定螺丝,共12颗。 拧下螺丝取下顶盖,正面两颗散热风扇用于进气。 背面两颗散热风扇用于排出热气散热。 在最顶部为MPPT模块,背面大面积露铜加锡,增加通流量并帮助散热。 MPPT模块正面一览,左上角为直流输出,在左下角为太阳能接口,右下角为电池端接口,右上角排线连接显示与快充面板供电。 四个风扇固定在铝合金板上,用于带走MPPT模块和双向逆变模块工作时的热量。 铝合金框架内部为双向逆变模块,上面固定四块散热片为功率器件散热。 在双向逆变模块底部的塑料板,采用蜂窝加强筋增加强度。 电池组侧面外壳也采用蜂窝加强筋增加强度。 电池组侧面采用铜带连接扩展输出端子,输出导线也采用螺丝与接线柱固定。 在双向逆变模块下方的铝合金支架特写。 拆解取出内部铝合金支架。 测得内部电池组重量约为12.5公斤。
电池模组拆解
拆出内部电池组,继续进行拆解。 电池组顶部采用蜂窝结构塑料板绝缘。 底部也同样采用蜂窝结构的塑料板绝缘。 用于连接两片电池组的电路板。 电池组为16并,14串连接,共224节18650电池,镍片点焊采用塑料支架绝缘。 拆下电池保护板的螺丝以及盖板,继续进行拆解。 拆下电池组两侧的固定支架,侧面正负极镍片特写。 镍片通过焊接连接到保护板上,负极镍片粘贴麦拉片绝缘。 内置18650电池来自鹏辉,型号为GPHN 18-20P,额定容量为2000mAh,标称电压3.6V,最大放电倍率10C,循环寿命大于1500次。 电池支架采用PC外壳,生产日期为22年6月份。 使用万用表测得电池组电压为56.2V,基本处于满电状态。 电池保护板一览,焊接有电流取样电阻,电池保险丝,用于电池保护的MOS管和外接电池控制的MOS管。在顶部是电池保护芯片和控制电路,底部焊接一块PCB用于电池单体电压采样,通过排线连接。保护板在MOS管附近多处焊接厚铜片用于均流及增加载流量。 电池端降压芯片来自MPS,型号为MP9487,是一颗100V耐压的开关降压转换器,内置MOS管,输出电流为1A,外置肖特基二极管。 10μH降压电感特写。 电池组保险丝来自ASTM博钺电子,型号A121001-100,是一颗贴片快速保险丝,规格为125VDC,100A,具有高分断能力,连接在电池组正极输出,用于过流保护。 电池端检流电阻特写,6颗2512电阻并联,阻值为2mΩ。 一颗稳压芯片来自贝岭,型号BL1084,用于将开关降压芯片输出的电压降压为其他芯片供电。 电池组保护板的主控MCU来自兆易创新,型号GD32C103RBT6,是一颗内置M4内核的MCU,最高运行频率为120MHz,内置128K Flash和32K SRAM,具备SPI接口,I2C接口,USART接口和UARTs接口以及I2C和USB,CAN总线接口。 8.0000MHz贴片晶振,为MCU提供时钟。 电池监控芯片来自TI德州仪器,型号BQ7694003,是一颗9到15串,锂电池或磷酸铁锂电池的模拟前端芯片。具备纯数字接口,芯片内置ADC测量电池组电压等参数,电池组电流采用单独的ADC,支持放电过流,放电短路,过压及欠压保护,芯片采用I2C接口通信,适用于多串锂电池组应用。 IXYS IX4340N 低侧双路NMOS驱动器,用于隔离驱动电源。 用于为MOS管驱动供电的变压器。 两颗按钮开关用于保护板输出控制。 电池保护管来自华润芯功率,型号FTB04N08NA,NMOS,耐压80V,采用TO263封装,电池保护管采用8颗并联对向串联,外接电池采用7颗并联。 两颗CAN总线收发器来自纳芯微,型号NCA1042,支持3-5V IO供电,供电电压为5V,支持5Mbps通信速率,具备过电流保护和过热保护,采用SOP8封装。 另一颗收发器为相同型号。 两颗MOS管并联用于供电控制,来自华润微电子,型号CRTD700P10L,是一颗耐压100V的PMOS,导阻为59mΩ,采用TO252封装。 断开电池单体检测线,分离开两片PCB。 在电池分体电压采样插座背面的PCB上焊接用于电池均衡的MOS管和均衡电阻,共14套器件分别对应14串电池。 在下方的PCB用于连接电池单体电压采样线。 用于检测电池组温度的两颗热敏电阻。
双向逆变模块部分
双向逆变模块具有双功能,既可以使用交流电降压输出直流为电池组充电,还可以将电池电量升压逆变成交流电输出,为220V的设备供电。在模块的左侧为交流滤波电路和切换继电器,右侧散热片为输出调制,到右侧依次为高压滤波电容,整流管散热片,变压器与低压开关管的散热片。 双向逆变模块背面一览,低压侧走线大面积露铜加锡设计,增加载流量。低压与高压侧采用虚线划分,虚线内部为高压电路。背面焊接多颗隔离驱动器,用于同步整流及开关控制,PFC升压和输出调制。 输入及输出滤波电路一览,元件均打胶固定,防止外力振动损坏。 输入保险丝特写,规格为12A,连接导线规格为14AWG。 输入端压敏电阻来自STE松田电子,型号20D471K,用于交流输入过压保护。 两颗白色继电器来自松川,为210系列,高功率型号,双常开触点,触点为银合金材质,触点容量为16A,线圈电压为12V,用于逆变模式与充电模式切换。 一颗电流互感器特写,用于检测逆变器输出电流,进行过流保护。 一颗安规X2电容规格为1μF。 另一颗薄膜电容规格为2.5μF 300VAC。 输入端一颗整流桥来自HY虹扬,型号为GBU2510,用于辅助整流功能。 两颗滤波电容规格为450V22μF。 辅助电源芯片来自英飞凌,型号为ICE3AR1580VJZ,内部集成800V CoolMOS和高压启动电路,是一颗全集成的电源芯片。 两颗变压器用于逆变器辅助电源。 变压器与输出滤波电容特写。 逆变器电池输入端串联保险丝,接线柱焊接在PCB上,通过螺丝固定连接线。 两颗保险丝并联,规格均为50A,用于输入过流保护。 低压电解电容来自SAMXON万裕,规格为1000μF 63V,共8颗并联,用于电池端滤波。 低压侧固定两块散热片,并且在散热片上固定热敏电阻检测温度。在散热片上固定MOS管用于直流逆变升压和同步整流功能。 其中一块散热片上固定4颗MOS管,采用绝缘垫和氧化铝陶瓷片进行绝缘安装。在陶瓷片两侧均涂有导热硅脂加强散热。 对应变压器的一侧也是同样的工艺。 MOS管来自捷捷微,型号JMSH1004BC,是一颗TO220封装的NMOS,耐压100V,导阻为3.5mΩ。 另外一个散热片的MOS管型号相同,用于直流逆变升压以及同步整流功能。 变压器与谐振电感用于电池升压逆变和降压充电功能。 变压器绕组采用利兹线绕制,降低高频损耗。 谐振电感同样采用利兹线绕制。
两颗谐振电容并联,规格为0.022μF 1000V。 另一片散热片上固定四颗MOS管。 MOS管来自华润微,型号CRJQ80N65F,是一颗650V耐压的NMOS,导阻77mΩ,采用TO247封装,并使用陶瓷导热板绝缘。 四颗高压滤波电容来自RUC瑞友康,为CD294系列电解电容,规格为500V330μF,四颗并联。 在电容另一侧的散热片上固定四颗IGBT,散热片上固定热敏电阻用于检测温升。 IGBT通过陶瓷导热板绝缘,螺丝固定到散热片上。 IGBT来自华润微,型号C60T60AN3H,是一颗耐压650V,60A的IGBT,采用TO-3P封装。 用于驱动MOS管的六颗隔离驱动器均来自纳芯微,型号为NSi6602,是一颗双通道隔离栅极驱动器芯片,支持2MHz开关频率应用,并提供5000Vrms隔离,支持4A灌电流和6A拉电流输出。使用六颗分别用于逆变开关管,调制以及PFC等驱动。 在低压侧焊接一块小板,为双向逆变模块的控制板,小板上焊接一颗主控MCU和运放芯片,热敏电阻接口和拨码开关。 主控芯片来自兆易创新,型号为GD32F303RCT6,是一颗主频达120MHz的MCU,内置Cortex-M4内核,具备256KB FLASH和48KB SRAM,支持PWM信号输出。负责双向逆变驱动信号输出和保护功能检测。 思瑞浦 TP2412 低噪声运放,支持轨对轨输出,用于信号采集放大功能。
电池模组拆解
双向逆变模块部分
MPPT模块
MPPT模块用于太阳能输入电压调节,以及直流输出功能。 太阳能MPPT模块的主控MCU来自兆易创新,型号GD32C103RBT6,是一颗内置M4内核的MCU,最高运行频率为120MHz,内置128K Flash和32K SRAM,具备SPI接口,I2C接口,USART接口和UARTs接口以及I2C和USB,CAN总线接口。 为MCU提供时钟的8.0000MHz晶振特写。 MCU外置两颗半桥驱动器,来自英飞凌,型号IR2113S,耐压为600V,驱动电流2A,可用于IGBT和MOS驱动。 用于太阳能MPPT升降压电路的MOS管来自捷捷微,型号JMSH1507AC,是一颗150V耐压的NMOS,导阻为5.2mΩ,采用TO263封装。 磁环电感多线并绕,用于太阳能输入升降压电压转换。电感底部垫有绝缘板,并打胶固定。 太阳能输入插座采用XT60I连接。 一颗15A保险丝用于输入过流保护。 一颗蓝色继电器来自中汇瑞德,触点容量10A,线圈电压12V。 输入滤波电容来自SAMXON万裕,规格为220μF120V,6颗并联用于太阳能输入滤波。 输出滤波电容来自SAMXON万裕,规格为220μF100V,四颗并联用于MPPT电路输出滤波。 电池组充电插座特写,采用XT60插座,直接连接到电池组充电。 在MPPT模块上还焊接两颗降压芯片用于降压输出,来自TI德州仪器,型号LM5117,是一颗同步降压转换器,这颗用于快充模块降压输出。 降压电感特写,底部采用电木板绝缘。 一颗220μF100V电解电容用于输入滤波。 三颗220μF35V滤波电容用于输出滤波。 另外一颗LM5117用于DC直流输出降压。 15μH降压电感用于直流输出降压。 降压MOS管来自英飞凌,型号BSC070N10NS5,是一颗耐压100V的NMOS,导阻为7mΩ。
MPPT模块
快充及显示模块
快充接口和显示屏幕均在一块侧面面板上,面板上还配有DC输出按钮和整机开关机按钮。 PCBA模块背面一览,焊接6颗电感及对应元件,分别用于USB-C,USB-A接口的降压输出。 拆下PCBA模块,外壳内部采用加强筋固定。 PCBA模块正面一览,焊接LCD液晶屏幕,USB-A母座和USB-C母座,底部焊接蜂鸣器和无线模块。 背面6颗电感对应相应的USB-A及USB-C接口进行降压输出,顶部排线插座用于供电及各个模块的供电状态检测。 LCD屏幕采用双面胶粘贴固定,在屏幕下面是MCU和屏幕驱动芯片。 MCU来自兆易创新,型号GD32F105RBT6,是一颗内置M3内核的MCU,最高运行频率为108MHz,内置128K Flash和32K SRAM,用于电源内部各路输出功率采集等功能。 另一颗显示驱动芯片来自中微爱芯,型号AiP31621D,用于LCD屏幕显示。 屏幕下面还焊接两颗运放芯片,型号TP2412,用于输出电流检测功能。 另一颗运放芯片特写。 用于USB-A接口输出的四路降压电路特写,其中每一路降压输入都配有保险丝用于过流保护,在降压芯片的数据引脚配有稳压管进行过压保护。 快充USB-A口降压芯片采用英集芯IP6525T,是一款集成同步开关的降压转换器、支持4种输出快充协议,其内置功率MOS,降压转换效率高至98%,输入电压范围是9.6V到32V,输出电压范围是3V到12V,最大能提供18W的输出功率。 此外能够根据识别到的快充协议自动调整输出电压和电流,典型输出电压和电流有5V/3.4A、9V/2.0A、12V/1.5A,为车载充电器、快充适配器、智能排插提供完整的解决方案。 英集芯IP6525T资料信息。 充电头网通过拆解了解到,英集芯IP6525T还被三星AFC双口快充车载充电器、博世SC380A双USB口车载充电器采用过,此外英集芯快充芯片还可应用在充电器、移动电源、储能电源等领域,并被AUKEY、RAVPOWER、麦多多、Aohi、绿联、倍思、小米等知名品牌的数十款产品采用。 用于USB-A口的降压转换器来自英集芯,型号IP6536,是一颗内部集成开关管的同步降压转换器,支持5V3.1A输出,芯片固定工作频率为150KHz,具备输入过压,输入欠压,输出过流,输出欠压,输出过压等多重保护功能。 英集芯 IP6536 详细资料。 充电头网拆解了解到,英集芯 IP6536 还被GADMEI 100W 2C1A双向快充移动电源、羽博72000mAh便携式储能电源、FLYLEAD 45W 3A1C快充车充、机乐堂45W三合一带线车充等产品采用过。 PCBA模块底部焊接同步降压控制器,协议芯片,无线连接模块,稳压芯片和蜂鸣器。 两个支持100W的USB-C接口采用降压架构,采用降压控制器搭配协议芯片的方式。降压控制器来自MPS,型号为MP9928,是一颗支持60V输入电压的电流模式同步降压控制器,内部集成半桥NMOS驱动器,工作频率100kHz-1MHz可编程,支持相位翻转输出,支持逐周期过流保护,具备输出过电压保护功能和高精度过热保护功能。 协议芯片来自耕源,型号CY2332,是一颗高度集成的USB PD快充控制器,其通过了USB-IF PD3.0/PPS认证,支持高通QC4/4+快充协议。主固件存储器为单次编程,系统配置存储器支持多次编程。支持使用NMOS进行VBUS控制,支持e-Marker线缆,适用于USB PD快充。 耕源 CY2332 协议芯片详细资料。 丝印0524P的ESD阵列用于USB-C接口静电保护。 一颗TP2412双运放用于USB-C口输出电流检测放大。 圆形蜂鸣器特写。 无线模块来自DOLTING四博智联科技,用于WiFi连接,进行参数功能设定和状态读取。 1117 3.3V稳压管用于为MCU等芯片供电。 在背面焊接两路降压电感,降压MOS管和VBUS开关管特写,两路降压输入均配有保险丝用于过流保护。 降压MOS管来自POTENS博盛,型号PDC4904X,是一颗耐压40V的NMOS,导阻5.5mΩ。另一颗来自华润微,型号为CRTM063N04L,是一颗耐压40V的NMOS,导阻为4.5mΩ。 输出VBUS开关管来自POTENS博盛,型号PMC4996X,是一颗耐压40V的NMOS,耐压40V,导阻2.2mΩ。 输出面板一览,布置了直流输入插座,交流输入插座,过载保护器,逆变输出插座,点烟器输出接口和DC接口。 内部插座均焊接到PCB板上连接固定,并焊接导线,通过连接器连接到双向逆变模块和MPPT模块等。 过载保护器来自KUOYUH国昱电子,为88系列过载保护器,额定电流20A,支持250VAC,用于交流充电输入过载保护。 全部拆解完毕,来张全家福。 充电头网拆解总结
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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快充及显示模块
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「电源芯片」
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