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拆解报告:酷态科15号超级电能柱Ultra

充电头网编辑部 充电头网
2024-12-15

这是你阅读的充电头网第3190篇拆解报告。

前言

 

酷态科新推出了一款15号超级电能柱Ultra,这款充电宝型号为PB200U,总输出功率为210W,内置电池容量为20000mAh。充电宝具备2C1A接口,两个USB-C接口均支持输入和输出,其中单口最大输入功率为140W,双口同时输入功率可达165W。


输出方面,USB-C1接口支持140W PD3.1快充,USB-C2接口支持65W PD快充,USB-A口支持33W快充,并支持UFCS快充。相比同为内置8节18650电池的15号电能柱SE,15号超级电能柱Ultra不仅在输入输出功率方面大幅提升,还新增了1.3寸TFT彩屏。


新增的液晶屏幕可以进行电量显示,总输入功率和输出功率显示,各个接口的电压和电流显示,还带来了更多的可操作性,以及接口功能控制。充电宝内部采用一体化铝合金均热板,加强散热能力,降低温升。下面充电头网就带来这款充电宝的拆解,一起看看内部的设计和用料。


此前充电头网还拆解过酷态科自带线电能块20000mAh酷态科15号电能柱SE酷态科10号超级电能棒酷态科CUKTECH 15号电能柱PB200PCUKTECH 20号超级电能柱P23等产品,欢迎查阅。


酷态科15号超级电能柱Ultra外观



包装盒整体为黑色基调,正面印有产品名称15号超级电能柱Ultra、产品外观、210W、20000mAh字样。



背面印有产品手持场景,信息参数和商家信息。



包装盒上参数特写,下面到产品实物环节再详细介绍。



包装内含酷态科15号超级电能柱Ultra、6A数据线以及使用说明书,充电宝外套防尘塑料袋保护。



附带数据线是C to C线,两端外壳磨砂方便插拔,末端设有抗弯折网尾保护。同时两端外壳分别设计有CUKTECH品牌和6A字样。



实测数据线长度约为102cm。



另外使用ChargerLAB POWER-Z KM003C测得数据线带有E-Marker芯片,电力传输能力为50V5A,支持USB PD3.1标准下的最高48V5A 240W快充。



酷态科15号超级电能柱Ultra采用长条柱状造型设计,使用PC防火材质外壳,外壳喷涂银灰色金属漆。正面设有黑色亚克力面板,下方印有“CUKTECH 15 ULTRA”字样。



机身正面设有隐藏屏幕,在屏幕下方设有按键。



TFT彩屏显示充电宝剩余电量,CUKTECH 15 ULTRA字样,还支持各个接口的电压、电流、功率以及总的输入/输出功率显示。



机身底部印有CUKTECH 15 ULTRA字样。



机身一侧印有CUKTECH品牌和充电宝详细参数信息。



产品参数特写

产品名称:CUKTECH 酷态科15号超级电能柱Ultra

产品型号:PB200U

输入参数:

Type-C1:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A、28V5A

Type-C2:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A

Type-C1+Type-C2:20V5A+20V3.25A 165W MAX

输出参数:210W MAX

多口:5V4A、9V9A、12V6A、15V6A、20V9A

OUT1(Type-C1):5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A、5-20V6A、28V5A

140W MAX

OUT2(Type-C2):5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A、5-11V5A、5-20V4.5A

90W MAX

OUT3(USB-A1):5V3A、9V3A、5-11V3A 33W MAX

电池能量(额定/典型):70.56Wh/72Wh 14.4V 4900mAh/5000mAh

额定容量:12000mAh(5V4A)

电池种类:锂离子电池

制造商:南京酷态科技术有限公司



机身背面为黑色塑料外壳设计,表面做了Y字母的纹理设计,为用户带来舒适的持握手感。



背面左上角印有70.56Wh/72Wh电池能量参数、可上飞机标识、右侧为产品序列号和二维码。



机身顶部配备2C1A三个USB接口,接口旁印有标识以及输入输出提示。



输出侧面板印有CUKTECH 20000mAh Ultra字样。



充电宝底部印有15 ULTRA 字样。



实测酷态科15号超级电能柱Ultra机身长度约为152.04mm。



机身宽度约为44.45mm。



机身厚度约为57.28mm。



充电宝拿在手上的大小直观感受。



另外测得充电宝重量约为590.3g。



使用KM003C测得Type-C1口支持PD3.1、PPS、QC5、DCP充电协议。



PDO报文显示Type-C1口还具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A、28V5A六组固定电压档位,以及5-11V5A、5-20V3A两组PPS快充档位。



测得Type-C2口支持PD3.0、PPS、QC5、DCP充电协议。



PDO报文显示Type-C2口还具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A五组固定电压档位,以及5-11V5A、5-20V4.5A两组PPS快充档位。



USB-A口支持UFCS、QC3.0、FCP、SCP、AFC、DCP、Apple 2.4A充电协议。



测得UFCS快充具备5-11V3A一组电压档位。



使用两个充电器同时为充电宝充电,表显充电功率约为163W。



充电宝屏幕激活狂暴模式专属UI,显示充电功率为158.1W。


酷态科15号超级电能柱Ultra拆解


看完了酷态科15号超级电能柱的外观和测试,下面就进行拆解,一起看看内部的做工和用料。



首先沿外壳接缝撬开后盖,后盖通过卡扣和胶水固定。



后盖内部与电池之间粘贴双面胶固定。



电池组之间打胶固定,并粘贴高温胶带。



在内部为PCBA模块,通过螺丝固定。



拧下固定螺丝,取出内部PCBA模块与电池组。



壳体内部粘贴石墨铜箔导热贴。



PCBA模块使用螺丝固定在铝合金散热板上。



屏幕通过排线和连接器连接,并粘贴高温胶带绝缘。



USB-C2接口采用小板连接,通过螺丝固定。



在电池组侧面粘贴绝缘麦拉片。



另一侧也粘贴绝缘麦拉片。



撕下电池两侧粘贴的绝缘麦拉片。



在电池组一侧粘贴两颗热敏电阻检测温度,打胶固定并粘贴高温胶带加固。



PCBA模块通过螺丝固定。



拧下固定螺丝,拆下上层PCBA模块,在内部设有铝合金均热板,对应电感和电容位置开孔。



PCBA模块背面设有导热垫,并通过排针连接到下层的PCBA模块。



铝合金均热板通过螺丝固定到底层塑料支架上。



拧下固定螺丝,拆下铝合金均热板。



铝合金均热板对应屏幕部分设有凹陷设计,对应电感和电容位置开孔。



另一面对应元器件位置镂空,右侧对应电池组正负极位置设有橡胶垫绝缘。



下层的PCBA模块粘贴导热垫,接触铝合金均热板散热。



电池组正负极通过点焊连接。



NTC热敏电阻通过焊接连接。



侧面设有电池分体电压采集线。



拆下排针连接的USB-C2接口小板。



断开PCBA模块与电池组的连接,分离电池组和PCBA模块。



在PCBA模块背面也粘贴导热垫加强散热。



电池组焊接连接分体电压采样线,焊点粘贴高温胶带绝缘。



在塑料框架上标注了导线颜色。



另一端为红色导线,焊点扎实饱满。



从塑料框架中取出电池。



电池来自EVE亿纬锂能,型号INR18650/25P,容量为2.5Ah,额定电压为3.6V,充电限制电压为4.2V,电池支持6A充电电流和30A放电电流。电池组采用4串2并连接,共8节电池组成20000mAh容量。



电池组一侧为正负极,采用镍片点焊连接,电池正极粘贴青稞纸绝缘。



电池组尾部也采用镍片连接。



电池组内部通过镍片点焊串联。



底部PCBA模块一览,左侧为电池输入端,焊接电流取样电阻和电池保护管,底部焊接同步升降压开关管,右侧焊接滤波固态电容,上方焊接磁环电感。右侧焊接USB-A接口的降压电路,以及对应接口的VBUS开关管。



另一面焊接电池保护芯片,同步升降压控制器,两颗用于USB-C接口的协议芯片和USB-A接口的协议芯片。



电池保护芯片来自创芯微,型号CM1341-DAT,是一款专用于4串锂/铁/钠电池的保护芯片,内置有高精度电压检测电路和电流检测电路。通过检测各节电池的电压、充放电电流及温度,实现电池过充电、过放电、均衡、断线、低压禁充、放电过电流、短路、充电过电流和过温保护等功能,放电过流保护延时外置电容可调,其他保护延时内置,采用TSSOP16封装。



芯片外置的电池均衡开关管和均衡电阻特写。



电池保护管来自AOS万国半导体,型号AON6512,NMOS,耐压30V,导阻1.4mΩ,采用DFN5*6封装,两颗对向串联。左侧设有两颗3mΩ电流取样电阻并联,用于检测电池组电流。



万国半导体 AON6512 资料信息。



用于USB-C接口的同步升降压控制器来自南芯科技,型号SC8815A,是一颗高效双向同步升降压控制器,支持1-6节电池充电,支持36V工作电压。芯片支持完整的锂电池充电管理,其中电池充电电流和电压,反向放电输出电压,输入输出电流限制均可由I2C总线控制。


SC8815A内置10位ADC,具备充电状态指示,支持自动适配器插入和负载插入检测,具备欠压保护、过压保护和过流保护,并且支持短路保护和过热关断保护。芯片采用QFN32封装,适用于PD快充移动电源,USB-C集线器,工业电源应用。



南芯科技 SC8815A 资料信息。



同步升降压开关管来自AOS万国半导体,型号AONS66406,NMOS,耐压40V,导阻5mΩ,采用DFN5*6封装。两颗用于电池端。



万国半导体 AONS66406 资料信息。



另外两颗开关管型号相同,用于USB-C端。



同步升降压电感采用磁环绕制,三线并绕,外套热缩管绝缘。



用于检测输出电流的放大器来自3PEAK思瑞浦,丝印9A2,型号TP199A2,支持36V输入电压,采用SC70封装。



输出滤波电容来自KOAS东佳,为VR系列固态电容,规格为35V100μF。



另一颗滤波电容规格相同。



USB-C1接口VBUS开关管来自LRC乐山无线电,丝印AP,型号S-LPB8413DT0AG,PMOS,耐压-40V,导阻12mΩ,采用DFN3333-8A封装,两颗对向串联。



USB-A口采用南芯科技SC8101同步降压转换器进行降压输出,SC8101是一颗支持5V到32V宽电压范围输入,输出电流可达5A的高效率同步降压DC-DC转换器,输出电压可调。同时,它还提供高精度的输出电流限制,当输出达到设定电流极限时,进入恒流模式。芯片内部集成开关管,外围元件精简,采用19pin QFN封装。



南芯科技 SC8101 详细资料。


充电头网了解到,南芯科技SC8101此前已被安克PowerHouse II 400户外电源努比亚迈飞磁吸车载无线充电器安克磁吸式双项无线充电器华为P40手机保护壳小米二合一充电器等产品采用。此外,南芯科技的快充芯片被广泛应用于移动电源、充电器、车充等领域,并获得数十款产品采用



2.2μH合金电感用于USB-A接口降压输出。



USB-C1接口的协议芯片来自ABOV现代单片机,型号A94P829KUN,是一颗支持PD3.1的协议芯片,支持两个USB-C接口和一个USB-A接口。芯片内置8051内核,快充协议支持广泛,采用32QFN封装。



两个USB-C接口协议芯片型号相同。



用于USB-A接口的协议芯片来自南芯科技,型号SC2153A,是一颗支持PD和DP/DM快充协议的控制器,内部集成反馈环路,支持最新的Type-C和PD3.0标准,支持UFCS融合快充,同时还支持使用DP/DM接口的专有快充协议,适用于各类适配器应用。


SC2153A内部集成了32位高性能MCU内核,集成24kB单次编程存储器和2kB RAM。该控制器针对各类快充协议集成了USB PD物理层、Type-C检测、DP/DM快充协议物理层,VCONN供电。芯片支持丰富全面的保护功能,采用QFN-16封装。



南芯科技 SC2153A 资料信息。



USB-C2接口VBUS开关管采用重庆万国CQY4423P,PMOS,耐压-30V,导阻6mΩ,采用DFN3*3EP封装。



两颗8205B双NMOS管用于USB-A接口VBUS控制。



排针连接的小板设有同步升降压控制器和同步升降压电路,以及为MCU供电的降压电路。



另一面焊接MCU和屏幕接口。



用于USB-C2接口的同步升降压控制器采用南芯科技SC8815A。



同步升降压MOS管来自AOS万国半导体,型号AON6354,NMOS,耐压30V,导阻2.75mΩ,采用DFN5*6封装,为电池端半桥。



万国半导体 AON6354 资料信息。



对应输出端半桥的同步升降压MOS管型号相同。



电感采用磁环绕制,三线并绕,外套热缩管绝缘。



主控MCU来自沁恒,型号CH32V303RCT6,是基于32位RISC-V指令集及架构设计的工业级通用增强型MCU,内置64K SRAM和256K Flash,主频为144MHz,具备I2C,I2S,SPI,USART,SDIO,CAN控制器等接口,用于屏幕显示和功能控制,采用LQFP64M封装。



沁恒 CH32V303 资料信息。



同步降压芯片来自SILERGY矽力杰,丝印Iu,型号SY8301,芯片内部集成开关管,输入电压最高40V,输出电流1A,采用SOT23-6封装,用于将电池组降压为MCU供电。



稳压芯片来自3PEAK思瑞浦,丝印L7J,型号为TPL720F33,最高输入电压6V,输出电压为3.3V,输出电流400mA,采用SOT23-5封装。



升压芯片来自矽力杰,丝印HM,型号SY7302,开关频率为1MHz,内置200mΩ开关管,采用SOT23-6封装。



用于检测输出电流的放大器采用3PEAK思瑞浦TP199A2。



USB-C2母座小板设有滤波电容和TVS二极管。



USB-C2小板背面设有连接排针和TVS二极管,USB-C母座采用过孔焊接固定。



USB-A接口采用过孔焊接固定,内部为白色舌片,USB-C接口为蓝色舌片。



全部拆解一览,来张全家福。


充电头网拆解总结



最后附上酷态科15号超级电能柱Ultra核心器件清单,方便大家查阅。


酷态科15号超级电能柱Ultra内置20000mAh电池,总输出功率为210W。其中USB-C1接口支持140W PD3.1双向充放电,USB-C2接口支持65W PD快充,USB-A口支持33W输出功率。当USB-C1和USB-C2接口同时充电时,输入功率可达165W。机身正面设有液晶屏幕,支持接口电压电流,输入输出功率等参数显示。


充电头网通过拆解了解到,酷态科15号超级电能柱Ultra内置8节18650电池,4串2并连接,使用亿纬锂能18650/25P动力电池。充电宝内置两块PCBA模块,通过插针连接,并设有铝合金均热板和导热垫用于散热。内部设有两路双向同步升降压电路和一路同步降压电路,各个接口为独立设计。

同步升降压电路使用南芯科技SC8815A同步升降压控制器,搭配使用万国半导体MOS管和ABOV协议芯片。降压电路使用南芯科技SC8101同步降压转换器,搭配使用SC2153A协议芯片。电池组使用创芯微CM1341电池保护芯片,并配有均衡电路。PCBA模块涂有三防漆保护,电池组采用塑料支架固定,内部结构设计紧凑,用料扎实可靠。


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「历年拆解」

2024年2023年2022年2021年2020年2019年2018年2017年2016年2015年


「拆解分类」

户外电源逆变器充电枪充电桩服务器电源PC电源充电器充电宝无线充车充充电线插线板充气宝电吹风车载逆变器电动牙刷扩展坞充气宝散热背夹V口电池移动Wi-Fi小风扇电蚊拍手电筒显示器电动工具


「应用案例」

南芯英集芯智融必易微美芯晟杰华特茂睿芯华源天德钰贝兰德力生美东科易冲沁恒钰泰诚芯微水芯电子恒成微、芯进电子、特锐祥沃尔德氮矽威兆誉鸿锦川土微AOS万国松田

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