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拆解报告:UGREEN绿联星辰户外电源GS1200

充电头网编辑部 充电头网 2023-04-05


----- 充电头网拆解报告第2558篇 -----

前言

 

继星辰GS600户外电源之后,UGREEN绿联最近又推出了星辰系列户外电源第二款新品GS1200。相较前者,虽然采用系列相同的外观布局设计,但接口数量有所增加,此外容量和功率有不小提升。

 

内置1024Wh汽车级磷酸铁锂电池以及逆变模块,支持1200W输出功率让新品拥有更广泛的应用场景。绿联星辰GS600户外电源此前已经拆解过,新品容量和功率有如此大变化,内部会是怎么个情况呢?下面一起来详细了解。


充电头网不仅对绿联星辰GS1200户外电源做了详细评测,此前还详细评测拆解过绿联星辰GS600户外电源,欢迎查阅。

 

绿联星辰户外电源GS1200开箱

 

 

绿联星辰户外电源GS1200包装盒延续上一款的背景设计,正面印有绿联品牌、移动储能电源外观、名称、容量、功率以及相关卖点。

 

 

背面印有产品参数详情。

 

 

包装盒侧面印有户外电源适配的产品类型,涵盖数码产品、小家电、工具类设备,并标注了1024Wh电源容量。

 

 

另一侧印有产品优势,包括汽车级磷酸铁锂电芯、BMS智能电池管理系统、APP智能管理、支持汽车补电、0电量紧急使用、支持设备远程升级。

 

 

打开包装盒,可以看到户外电源包裹的很严实,用泡沫填充严丝合缝。

 

 

户外电源被配四根线缆,分别是AC电源充电线、DC5521转DC5525转接线、太阳能板并联转接线、车载充电线、产品说明书、以及线缆收纳包。

 

 

AC电源充电线输入端三角插座特写,10A 250V~规格,通过了CCC认证。

 

 

另一端是品字插头。

 

 

太阳能板并联转接线特写,插头上设计有小凹面,方便插拔。

 

 

DC5521转DC5525转接线特写。

 

 

车载充电线特写。

 

 

绿联星辰户外电源GS1200整体外观无变化,并依旧采用深灰配色,外壳采用94V-0级防火阻燃PC+ABS材质外壳,耐磨耐高温。

 

同时机身正面同样配备LED灯、LCD显示屏、2A2C 4个USB接口、点烟器以及两个DC 5521输出接口,并设有相应的loT键、模块开关键等。

 

 

LCD显示屏能够实时显示总输入/输出功率、充满/使用剩余时间、剩余电量、各功能接口输出情况、功能连接/运行状态、过载警告等异常警报提示等,电源使用情况随时掌握,用电更安全。

 

 

2个USB-A接口胶芯采用醒目紫色配色,能让人第一时间联想到华为超级快充,而接口实际也支持。

 

 

点烟器采用TPU材质帽盖防潮防尘。

 

 

顶部一体式提手设计有1200W字样,产品功率一目了然。

 

 

侧面配置三组3+2 AC强电接口,并设有相应开关键,插口内置安全门防止异物进入,保证用电安全。上方设有散热孔,隐约可见内部散热风扇。

 

 

另一侧外壳也设有通气孔,上方功能接口区域设有防尘塑料盖板,细节讲究。

 

 

盖板下设有输入过载保护器、AC交流输入接口、太阳能/车充直流输入接口以及接地螺丝。

 

 

机身底部中心贴有产品铭牌。

 

 

产品铭牌信息如下:

型号: GS1200

电池类型:磷酸铁锂电池

锂电池额定能量:1024Wh 40Ah 25.6V (320000mAh 3.2V)        

典型输出能量:900Wh(TYP 20V5A)

交流输入:200-240V~50Hz 10A Max

太阳能充电输入:12-48V15A 400W Max

车充输入:12/24V8A Max

交流输出(x3): 220V~ 50Hz 5.45A 1200W Max

车充口输出:12V10A 120W Max        

DC5521输出(x2):单口12V5A 60W Max(车充口+DC5521x2同时输出120W Max)

USB-C1/C2输出: 5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3A、20V5A 100W Max(双口200W Max)

USB-A1/A2输出:5V3A、9V2A、12V1.5A、5V4.5A 22.5W Max(双口45W Max)

总输出:1565W Max

蓝牙版本:蓝牙 5.0

蓝牙频率范围:2400-2483.5MHz

Wi-Fi: 2.4GHz(IEEE 802.11 b/g/n)     

深圳市绿联科技股份有限公司

生产商:深圳比亚迪电子有限公司

工作环境温度:充电温度0℃-40℃,放电温度-10 ℃-40 ℃

 

 

底部四端还做了加厚处理,加强保护细节到位。

 

 

户外电源配备2A2C接口两两性能一致,支持盲插使用。使用ChargerLAB POWER-Z KT002测得USB-A口支持Apple2.4A、Samsung 5V2A、DCP、QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP、VOOC/DASH/WARP、PE2.0充电协议。

 

 

测得USB-C口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0、PD3.0、PPS、QC5、Apple2.4A充电协议。

 

 

并且具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A五组固定电压档位,以及一组3.3~21V3A PPS电压档位。

 

 

绿联星辰户外电源APP智能管理界面特写,可以在手机端实时监测户外电源电源使用情况,剩余电量等。

 


绿联星辰1200W户外电源拆解

 

在对绿联星辰户外电源的外观,配件和输出性能有了基本了解以后,下面就进行拆解,一起来看看内部的设计。

 

 

户外电源的固定螺丝采用盖子装饰,在盖子下面是固定螺丝。

 

 

对应四根固定螺丝的装饰盖特写。

 

 

拆下四根固定螺丝,取下户外电源上盖。

 

 

上盖为PC+ABS材质,内部印有UGREEN和GS1200字样,提手通过螺丝固定在上盖内部。

 

 

户外电源内部一览,顶部为双向逆变模块,其中两侧为散热风扇,形成风道,带走户外电源内部模块产生的热量。

 

 

逆变模块直流输入采用XT90连接器。

 

 

电池导线采用线卡固定在散热片上。

 

 

采用XT60连接器连接侧面的快充面板。

 

 

快充面板到电池组的连接线,用于读取电池组电量信息。

 

 

从壳体内部取出双向逆变模块。

 

 

在逆变模块下方是一块塑料隔板,用于隔离双向逆变模块和电池组。

 

 

取出塑料隔板,隔板两侧安装散热风扇。

 

 

塑料隔板背面设有加强筋增加强度。

 

 

其中一个较大的散热风扇为8025规格,额定电压12V,电流0.34A。

 

 

另一个较小的散热风扇为6020规格,额定电压12V,电流0.25A。

 

 

取出塑料隔板,首先看到的是电池组的保护板。

 

 

快充面板背面一览,两个白色插座分别连接电池组和双向逆变模块,右侧XT60连接器用于连接电池组取电。

 

 

从内部取出侧面的快充面板。

 

 

三个功能按键特写。

 

 

从壳体内部取出电池组,电池组侧面粘贴纤维板绝缘。

 

 

壳体内部连线结构特写。

 

 

内部螺丝采用注塑铜螺母固定,更加耐用。

 

 

AC输出插座焊接PCB连接,并标注导线颜色。

 

 

直流输入插座采用压板固定,交流输入插座焊接连接,焊点涂胶绝缘固定。

 

 

过载保护器来自东莞丹罗电器有限公司,为L3系列过载保护器,额定电流10A,用于交流充电输入过载保护。

 

 

电池组为8串2并连接,共16节电池组成。电池固定在塑料支架中,单节电池容量为20Ah,两节并联组成40Ah容量。

 

 

电池通过镍带点焊连接,侧面双面胶粘贴纤维板绝缘。

 

 

电池组通过塑料支架固定,支架通过螺丝固定在壳体内部。

 

 

电池保护板一览,左侧为保险丝和电池保护管,右侧上方为电流检测电阻,右下方为电池保护芯片,均衡电路和通信接口。上下焊接连接器用于检测电池组单体电池电压,铜箔露铜加锡增加载流量。

 

 

电池保护芯片来自瑞萨,型号RAJ240090,是一颗支持3到8串电池应用的电池保护芯片,集成电池容量计量和可编程的保护功能,支持过压、欠压,温度保护,输出短路保护,充电过电流保护和放电过电流保护。

 

 

保护芯片外置的存储器特写。

 

 

保护芯片外置的均衡MOS管和均衡电阻特写,用于电池充电均衡。

 

 

一颗降压转换器来自TI德州仪器,是一颗100V输入,1A输出的同步降压转换器,用于为保护板芯片供电。

 

 

CA-IF4805HS通讯芯片来自川土微,是一颗低噪声RS-485/RS422半双工收发器,支持500Kbps速率。

 

 

三颗50A贴片保险丝用于电池组过流保护。

 

 

电池保护管来自AOS万代,型号AOTL66608,是一颗耐压60V的NMOS,导阻0.7mΩ,采用TOLLA封装,三颗并联对向串联。

 

 

两颗1mΩ取样电阻用于电池组电流检测,进行电量计量。

 

 

接下来拆解户外电源的快充面板,快充面板中间为液晶屏幕,在屏幕左侧为照明灯,右侧为点烟器输出接口,屏幕下方为2C2A四个USB接口,右侧为5521输出接口。

 

 

背面为模块主控单MCU,USB-C和USB-A接口的降压电路,照明灯驱动电路,点烟器接口及降压电路和直流输出接口。

 

 

LED照明灯焊接在铝基板上,便于散热降低温升。

 


LED照明灯与导线焊接连接。

 

 

壳体内部的透明树脂一体灯杯特写。

 

 

车充点烟器通过XT30连接,插座涂胶加固。

 

 

拧下固定螺丝,拆下塑料面板。

 

 

面板内部边框粘贴泡棉胶防尘。

 

 

液晶屏幕固定在PCB中间。

 

 

液晶屏幕通过排线连接。

 

 

液晶屏幕正面一览,依稀可以看见上面的笔划。

 


主控MCU芯片和通信芯片焊接在主板一角,涂有三防漆进行保护。

 

 

主控芯片来自兆易创新,型号为GD32F303VET6,是一颗主频达120MHz的MCU,内置Cortex-M4内核,具备256KB FLASH和64KB SRAM,支持PWM信号输出。用于状态显示和控制功能。

 

 

中微 SC8F6771 单片机。

 

 

两颗CA-IF4805HS收发芯片分别用于快充面板与电池组和双向逆变模块的通讯。

 

 

无线连接模块来自乐鑫,为ESP32-C3-MINI-1模组,支持2.4G WiFi和蓝牙5的小尺寸模组,内置ESP32-C3系列芯片,RISC-V处理器,内置4MB FLASH,具有15个GPIO,采用板载PCB天线。

 

 

USB-C快充电路一览,两路均采用英集芯IP2723T协议芯片搭配IP6550同步降压控制器。

 

 

USB-C协议芯片采用英集芯IP2723T,该芯片已通过USB IF协会PD3.0 PPS认证,TID:3135,是一款集成多种协议、用于USB输出端口的快充协议IC。可为适配器、车充等单向输出应用提供完整的TYPE-C解决方案。此外IP2723T具备高集成度与丰富功能,在应用时仅需极少的外围器件,有效减小整体方案的尺寸,降低BOM成本。

 

 

英集芯IP2723T资料信息。

 

充电头网拆解了解到,英集芯IP2723T已被闪魔摩米士REMAX麦多多华科隆等多个品牌20W充电器采用,同时还被摩米士65W 2C1A氮化镓快充充电器努比亚65W USB PD氮化镓充电器努比亚1A1C 45W氘锋氮化镓快速充电器等氮化镓充电器使用,此外英集芯快充芯片还可用于车充、移动电源、适配器等各种充电领域,并被小米京东京造华为三星特斯拉等知名品牌的百余款产品采用

 

 

同步整流控制器来自英集芯,型号IP6550,是一款支持36V输入的同步降压控制器,内置NMOS管驱动,外置两个MOS管进行高效同步整流降压。IP6550通过反馈引脚调节输出电压。开关频率135KHz,输入端耐压48V,内置完善的保护功能。英集芯IP6550采用3*3mm QFN16封装,可实现简化的同步降压转换电路设计。

 

 

IP6550可用于车载充电器、多口适配器、智能插排、支持USB-C接口的插排以及行车记录仪应用。同步整流降压具有高转换效率,高输出电流可用于多口5V输出,搭配PD协议芯片可实现宽范围电压调节,满足USB PD3.1的应用。

 

 

另一面焊接同步降压MOS管,VBUS开关管,输入输出滤波电容和磁环降压电感。USB-C母座采用过孔焊接固定,十分牢固。

 


输入端贴片保险丝特写,用于支路过流保护。

 

 

输入滤波电容来自BERYL绿宝石,BD系列高压固态电容,规格为100μF 50V。

 

 

同步降压和VBUS开关管来自新洁能,型号NCEP4045GU,是一颗耐压40V的NMOS,导阻6mΩ,采用DFN5x6-8L封装。

 

 

输出检流电阻10mΩ,采用2512封装。

 

 

对应USB-A接口的降压电路焊接在PCB另外一面。

 

 

另一面焊接输入输出滤波电容,降压芯片和降压电感。

 

 

USB-A接口降压采用英集芯IP6527,这是一款集成同步开关的降压转换器、支持14种输出快充协议、支持Type-C输出和USB PD2.0/PD3.0(PPS)协议的SoC。

 

英集芯IP6527采用内置功率MOS管设计,输入电压范围是8.2V到32V,输出电压范围是3V到20V,最大能提供45W的输出功率,能够根据识别到的快充协议自动调整输出电压和电流。

 

 

英集芯 IP6527 详细资料。

 

 

USB-A母座正负极为加宽设计,支持大电流快充。

 

 

两个功能按键特写。

 

 

用于提示的蜂鸣器特写。

 

 

对应12V直流输出的降压电路采用英集芯IP6550同步降压控制器。

 

正面焊接保险丝,输入输出滤波电容和降压电感。

 

 

开关管来自新洁能,型号NCEP4045GU。

 

 

两颗5mΩ电阻并联,用于检测输出电流。

 

 

DC插孔焊接在PCB上。

 

 

电源开关按钮一侧设有指示灯。

 

 

LED驱动芯片来自晶丰明源,型号BP1371,降压LED驱动器用于户外电源LED照明灯驱动。

 

 

最后是双向逆变模块部分,用于太阳能充电的MPPT电路也集成在双向逆变模块上,简化直流快充面板设计。

 

模块左上角为直流输入端,焊接XT90连接器,下方依次是滤波电容和开关管。中间为变压器,谐振电感和谐振电容,右侧为滤波电感。左侧底部为高压滤波电容和整流调制部分,右侧为输入输出切换和EMI滤波电路。

 

 

双向逆变模块背面固定铝板用于散热。

 

 

拆下散热铝板,对应MPPT电路的位置粘贴导热垫用于散热。

 

 

导热垫被MOS管和电感引脚压出凹痕,接触良好。

 

 

双向逆变模块背面一览,焊接整流桥,电流采样芯片,MOS管和电流采样电阻等。

 

 

对应大电流走线位置焊接铜条增加载流。

 

 

开关管来自新洁能,型号NCEP040N85G,NMOS,耐压85V,导阻3.5mΩ,采用DFN5*6封装。

 

 

下方的开关管来自华润微,型号CRSM016N06L2,NMOS,耐压60V,导阻为1.5mΩ,采用DFN5*6封装。

 

 

两颗2mΩ电阻并联用于输出电流检测。

 

 

一颗肖特基二极管来自PY平伟,型号MBR20100,用于防反接保护。

 


三极管丝印D882。

 

 

电流采样芯片丝印C8102。

 

 

一颗贴片整流桥型号DB207,规格为2A 1000V,用于辅助电源整流。

 

 

一颗电源芯片来自芯朋微,型号PN6780H,为原边反馈,具有超低功耗,内部集成800V NMOS。芯片内置逐周期过流保护,过压保护,开环保护,过热保护,输出短路保护等保护功能。

 

 

看完了逆变模块背面的元器件,下面开始观察正面元件。首先从直流输入端看起,输入端焊接XT90插座,滤波电解电容和升压功率管的散热片。

 

 

XT90母座特写,焊接在PCB上,在保险丝后面是输入保险丝。

 

 

输入端滤波电容来自万裕,规格为1000μF35V,使用六颗并联。

 

 

输入端较小的散热片上固定四颗开关管。

 

 

升压开关管来自新洁能,型号NCEP023N85,是一颗耐压85V,导阻2mΩ的NMOS,采用TO220封装。

 

 

升压变压器特写,使用两颗串并联连接,采用PQ32磁芯,磁芯采用胶带严密缠绕绝缘。

 

 

谐振电感与谐振电容特写。

 

 

谐振电容规格为0.033μF 1000V,使用两颗并联。

 

 

另一侧的散热片固定八颗开关管。

 

 

右侧的四颗来自东微,型号OSC60N65H,耐压650V,采用TO247封装。

 

 

左侧四颗IGBT来自华润微,型号G50T60AK3HD,是一颗耐压600V的IGBT,采用TO247封装。

 

 

在散热片后面焊接两颗高压滤波电容。

 

 

两颗高压滤波电容来自丰宾,规格为270μF 500V,两颗并联。

 

 

屹晶微EG27324双路驱动芯片用于驱动隔离变压器。

 

 

两个驱动变压器采用EE13磁芯。

 

 

另一个变压器磁芯采用胶带严密缠绕绝缘。

 

 

散热片下方焊接两颗隔离驱动芯片。

 

 

两颗纳芯微 NSi6602用于驱动四颗IGBT,进行输出调制。

 

 

逆变器EMI滤波电路一览。

 

 

输出滤波电感特写。

 

 

逆变器交流输入端插座和保险丝特写。

 

 

两颗蓝色Y电容特写。

 


宏发 HF175F继电器用于输入输出切换。

 

 

安规X2电容规格为1μF。

 

 

一颗延时保险丝规格为1A 300V。

 

 

检测开关管温升的热敏电阻,通过螺丝固定在散热片上。

 

 

检测逆变模块温升的绿色热敏电阻。

 

 

降压电路和驱动电路一览。

 

 

一颗屹晶微EG27324用于驱动升压MOS管。

 

 

蓝色Y电容来自SHM宏明电子。

 

 

芯进CC6921,隔离霍尔电流传感器,用于逆变器输出电流检测。

 

 

逆变器控制小板正面焊接两颗MCU芯片和隔离通信芯片,运放和电压比较器。

 

 

背面焊接阻容元件和一颗光耦。

 

 

双向逆变主控MCU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。

 

 

纳芯微NSi8263 6通道数字隔离器用于两颗MCU芯片之间通信。

 

 

一颗四运放来自思瑞浦,型号TP2414,是一颗低噪声轨对轨运放。

 

 

一颗四运放来自圣邦威,型号SGM8270-4,是一颗低噪声高精度高压轨对轨运放。

 

 

思瑞浦TP2414四运放和LM339四路电压比较器用于信号处理。

 

 

润石 RS622 双运放用于信号处理。

 

 

荣湃 π161M30 六通道数字隔离器用于隔离通信。

 

 

全部拆解一览,来张全家福。

 

充电头网拆解总结

 

绿联星辰户外电源内置1024Wh汽车级磷酸铁锂电池,内置逆变采用纯正弦波输出,具备1200W输出功率,并支持边充边放和自动切换,U-Turbo超能模式支持2500W设备。两个USB-C接口均支持100W功率输出,USB-A口支持快充输出,DC接口支持12V10A输出。此外还支持配合太阳能板充电,满足主流日常设备供电使用。

 

充电头网通过拆解了解到,绿联星辰户外电源采用模块化设计,电池组,双向逆变模块和快充模块均为独立模块设计,通过连接器连接。电池组采用塑料框架固定,增加强度。内部电池组为8串2并连接,共16节电池。电池固定在塑料支架中,单节电池容量为20Ah,两节并联组成40Ah容量。电池组采用瑞萨RAJ240090电池保护芯片进行保护,并配有保险丝进行过流保护。

 

双向逆变模块采用MCU方案控制,主控MCU来自兆易创新,内部功率器件来自华润微和东微。MPPT功能也集成在双向逆变模块上面。快充模块快充方案来自英集芯,USB-C口采用IP2723T协议芯片搭配IP6550同步降压控制器,USB-A口采用IP6527同步降压转换器,DC口使用IP6550进行降压进行12V输出。

 

户外电源内部电路板整体涂三防漆,内部配有风扇进行散热避免积热,内部设计紧凑,空间使用率高,配有液晶屏幕进行电量显示,多个功能按键进行独立的接口控制,功能强大,保护全面。


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