【導(dǎo)讀】近年來(lái)，在近郊旅游“露營(yíng)熱”以及直播行業(yè)興起等因素影響下，可以在郊外滿足露營(yíng)玩家們烹飪、投影，以及戶外直播用戶照明和直播等需求的戶外電源受到了越來(lái)越多消費(fèi)者的追捧。
戶外電源（Portable power station ）是一種內(nèi)置鋰離子電池，自身可儲(chǔ)備電能且具備交流輸出的多功能便攜式儲(chǔ)能電源。產(chǎn)品重量輕、容量高、功率大，方便攜帶，可在室內(nèi)或室外使用。其可依據(jù)不同的使用情況選擇常規(guī)充電或者太陽(yáng)能充電。它可提供超大功率的100-240V的AC交流輸出，并且配置了5V/9V/12V等多種直流輸出模塊。
儲(chǔ)能和戶外電源剛剛起步，還有廣闊成長(zhǎng)空間。近年全球自然災(zāi)害頻發(fā)，火山、暴風(fēng)雪等極端天氣導(dǎo)致電力供應(yīng)中斷，且最近國(guó)際沖突形勢(shì)加劇，居民都需常備應(yīng)急儲(chǔ)能電源。同時(shí)，生活水平較高的地區(qū)，人們戶外出游也需要儲(chǔ)能電源，給手機(jī)、電腦及其他電器供電。大灣區(qū)產(chǎn)生了一大批戶外電源供應(yīng)商，出貨量近年來(lái)出現(xiàn)了井噴之勢(shì)。
圖1：移動(dòng)戶外電源
圖2：充電器
一、戶外電源方案介紹：
以某款500W戶外電源為例，其原理框圖如下所示：
圖3：戶外電源原理框圖
圖4：充電器原理框圖
由上圖可知，戶外電源主要由七部分組成，分別是電池管理系統(tǒng)部分，交流220V電源部分，Type-C接口電源部分，USB-A接口電源部分，12V車充電源部分，液晶顯示部分，充電器部分，下面針對(duì)這七個(gè)部分，分別介紹一下。
● 電池管理系統(tǒng)
該戶外電源由3串20并18650鋰電池組供電，電池電壓為9-12.6V，電池保護(hù)電路主要由鋰電池保護(hù)芯片和MOS管組成。鋰電保護(hù)芯片可以采用上海貝嶺的3/4/5節(jié)鋰電池保護(hù)IC ME4213，MOS管可采用上海貝嶺的Trench MOSFETs BLM03N03-D。
● 交流220V電源
該部分實(shí)現(xiàn)把電池電壓轉(zhuǎn)變成220V 50Hz純正弦交流電，交流220V電壓的產(chǎn)生方式是先升壓再逆變。
升壓：把電池電壓（3-12.6V）升壓到直流400V,升壓部分電路主要由推挽PWM控制芯片和MOS管組成，MOS管可采用上海貝嶺的Trench MOSFETs BLM04N06-P。升壓部分的反饋環(huán)路可以采用貝嶺的可調(diào)基準(zhǔn)電壓源ME431B。
SPWM逆變：把400V直流逆變成220V（50Hz）正弦交流，該電路主要由SPWM控制芯片、半橋驅(qū)動(dòng)芯片和MOS管組成，半橋驅(qū)動(dòng)芯片可采用貝嶺的半橋柵極驅(qū)動(dòng)BL8601,MOS管可采用上海貝嶺的Planar MOSFETs BL20N65-A。SPWM控制芯片和半橋驅(qū)動(dòng)芯片的供電可以采用上海貝嶺的三端穩(wěn)壓器：BL317B和BL78L05。
● Type-C接口電源
該部分實(shí)現(xiàn)把電池電壓轉(zhuǎn)成5V(3A)、9V(3A)、12V(3A)、15V(3A)、20V(3A)（MAX 60W)，用來(lái)給手機(jī)充電，可根據(jù)插入手機(jī)的不同，產(chǎn)生不同的充電電壓，實(shí)現(xiàn)快速充電功能。主要用到的芯片有升降壓控制器、快充協(xié)議和MOS管,MOS管可采用上海貝嶺的Trench MOSFETs BLM80N03-D和BLM10P03。
● USB-A接口電源
該部分實(shí)現(xiàn)把電池電壓降壓到5V(2.4A),共有3路，每路都是5V（2.4A),可以用來(lái)給手機(jī)充電或者給其他5V供電的設(shè)備供電，主要用到的芯片有降壓控制器、帶USB端口識(shí)別的負(fù)載開關(guān)和MOS管,降壓控制器可采用上海貝嶺的40V, 15A Step-Down DC/DC Controller BLL2752，MOS管可采用上海貝嶺的Trench MOSFETs BLM80N03-D。
● 12V車充電源
該部分實(shí)現(xiàn)把電池電壓轉(zhuǎn)成12V（10A），可以用來(lái)在戶外給汽車電瓶充電，防止汽車因?yàn)殡娖繘]電打不著而拋錨，主要用到的芯片有升降壓芯片和MOS管,MOS管可采用上海貝嶺的Trench MOSFETs BLM80N03-D。
● 液晶顯示模塊
該部分實(shí)現(xiàn)輸入、輸出功率以及電池電量的顯示，主要用到的芯片有MCU、液晶驅(qū)動(dòng)，液晶驅(qū)動(dòng)可以采用上海貝嶺的LCD Driver （140 Display Units） BL55070。
● 充電器
充電器輸入為交流100-240V，輸出為直流14.4V 5A,用來(lái)給鋰電池組充電。可以采用反激電源方案，初級(jí)采用貝嶺電流模式準(zhǔn)諧振 PWM 控制器ME8206和Planar MOSFETs BL12N65,次級(jí)可采用貝嶺同步整流控制器ME8415和SGT MOSFETs BLP045N10-P,輸出可以采用貝嶺的恒壓恒流控制器ME4313,實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓限流功能。
需要指出的是，戶外電源方案有多種，不同方案所用芯片也不盡相同。以某款1200W戶外電源為例，該戶外電源采用雙向逆變方案。內(nèi)部由三塊電路板組成，分別是雙向逆變模塊、快充面板、電池組，每塊板子都有MCU,MCU之間需要通訊，高壓板和低壓板之間的通訊還需要進(jìn)行隔離。MCU之間通訊可以采用貝嶺RS-485收發(fā)器BL3085(I47)，隔離可采用貝嶺四通道數(shù)字隔離器BL7140WL。有些戶外電源還需要測(cè)量并顯示逆變器部分用電量，這時(shí)可采用貝嶺免校準(zhǔn)電能計(jì)量芯片BL0942。
二、選型表
以上提到的,可應(yīng)用于戶外電源上的貝嶺產(chǎn)品，明細(xì)如下：
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