便攜式儲(chǔ)能電源，又被稱作戶外電源，是一種內(nèi)置鋰離子電池的小型儲(chǔ)能設(shè)備，可以提供穩(wěn)定交流/直流電壓輸出的電源系統(tǒng)，具有大容量、大功率、安全便攜等特點(diǎn)，其電池容量一般在100Wh-2000Wh，配有
AC輸入，DC輸入，AC輸出，USB
/Type-C輸出等多種接口，適用于戶外出游、戶外作業(yè)，應(yīng)急救災(zāi)、醫(yī)療搶險(xiǎn)等多種場(chǎng)景。
過(guò)去，戶外和應(yīng)急情況下的電力供應(yīng)主要采用小型燃油發(fā)電機(jī)，但燃油發(fā)電機(jī)體積龐大，操作負(fù)載，噪音大，尾氣污染環(huán)境，因此基于鋰電池技術(shù)的便攜式儲(chǔ)能行業(yè)逐步興起。
隨著在手機(jī)、筆記本電腦等移動(dòng)智能終端應(yīng)用普及，親近自然的戶外生活亦成為趨勢(shì)，戶外用電需求日益增加；另外，救災(zāi)/抗疫/搶險(xiǎn)等需要戶外緊急供電的需求也與日俱增，應(yīng)急備用電源已逐步成為家庭生活中的重要備用品，我們可以預(yù)測(cè)：后疫情時(shí)代，戶外活動(dòng)將會(huì)反彈式普及，戶外用電需求更會(huì)爆發(fā)式增長(zhǎng)。同時(shí)，受新能源汽車的發(fā)展帶動(dòng)上游鋰離子電池產(chǎn)業(yè)的成熟，便攜式儲(chǔ)能行業(yè)得到迅速發(fā)展。
便攜式儲(chǔ)能電源在歐美國(guó)家最先興起，近年國(guó)內(nèi)需求不斷攀升，順應(yīng)國(guó)家碳達(dá)峰、碳中和的政策路線，勢(shì)必會(huì)對(duì)移動(dòng)儲(chǔ)能市場(chǎng)注入新的發(fā)展活力。
便攜式儲(chǔ)能電源的系統(tǒng)架構(gòu)，與我們常見(jiàn)的充電寶較為類似，但輸入輸出功率更大、功能更多，對(duì)安全性、可靠性的要求也更高。下圖為便攜式儲(chǔ)能系統(tǒng)的內(nèi)部功能架構(gòu)圖，其中綠色部分為南芯半導(dǎo)體可提供的芯片方案。
便攜式移動(dòng)儲(chǔ)能的幾個(gè)核心功能模塊：
· AC/DC 轉(zhuǎn)換
· 升降壓充電
· 降壓變換器
· 充電協(xié)議
·
鋰電池保護(hù)
· 對(duì)外無(wú)線充電
· 正弦波逆變
南芯可以提供上述除逆變外的幾乎所有方案。
圖：南芯產(chǎn)品線
AC/DC
南芯近年持續(xù)發(fā)力AC-DC電源芯片市場(chǎng)，一連推出多款重磅新品，在芯片缺貨的背景之下，為市場(chǎng)的快速發(fā)展注入了強(qiáng)勁動(dòng)力。南芯AC/DC產(chǎn)品，有新推出的CRM模式PFC控制器，支持GaN應(yīng)用的高頻QR控制器，支持多種模式的同步整流控制器等。提供高性能的整套解決方案，擁有多款明星產(chǎn)品，如：SC305x系列、SC302x系列、SC350x系列、SC320x系列...
在2020（冬季）USB
PD＆Type-C亞洲展上，南芯半導(dǎo)體發(fā)布了旗下氮化鎵控制芯片SC3021x系列，并基于此開(kāi)發(fā)了5套高效PD快充方案，正式開(kāi)始了南芯在充電器市場(chǎng)的拓展之路。
2021年7月南芯推出了旗下首款合封氮化鎵控制芯片SC3050/3056，引發(fā)業(yè)界高度關(guān)注。該芯片集成450mΩ/650V
GaN功率器件，獨(dú)特的EPAD設(shè)計(jì)，適用于小功率快充開(kāi)發(fā)。
緊接著又推出65W合封氮化鎵功率芯片SC3057，功率密度再創(chuàng)新高。
在同步整流控制器方面，南芯半導(dǎo)體也布局了SC3501、SC3502、SC3053、SC3511、SC3512等多款芯片，包括了獨(dú)立的控制器以及內(nèi)置MOS的控制芯片兩種類型，與初級(jí)側(cè)的PWM芯片組成完整的AC-DC電源芯片矩陣，滿足不同客戶的差異化需求。
最新推出的SC3201
CRM PFC控制器，無(wú)需在Boost電感上添加輔助繞組，就可以實(shí)現(xiàn)精確的谷底檢測(cè)，具備獨(dú)立的第二輸出電壓過(guò)壓保護(hù)功能。
圖：南芯AC/DC產(chǎn)品樹(shù)
DC/DC
南芯DC/DC開(kāi)關(guān)電源管理芯片，為電源轉(zhuǎn)換提供各種降壓、升壓以及升降壓DCDC方案。其中同步開(kāi)關(guān)控制IC（DCDC
controller)，可以直接驅(qū)動(dòng)外置MOS，為用戶系統(tǒng)提供寬電壓、大電流、高功率的高效DCDC轉(zhuǎn)換，靈活支持各類高壓和大功率應(yīng)用；同步開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換IC（DCDC
converter），通過(guò)集成低Rdson的功率MOS，為系統(tǒng)提供高集成度、高密度、外圍器件精簡(jiǎn)的高效電源轉(zhuǎn)換方案。南芯還提供支持輸入恒流或輸出恒流控制的各類開(kāi)關(guān)電源芯片，并且提供各類過(guò)壓過(guò)流保護(hù)，幫助用戶降低系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜度，覆蓋多種電源設(shè)計(jì)。
南芯已推出包括SC8102、SC8112、SC8701、SC8001/2等多款DC/DC電源管理芯片，完美適用于車規(guī)、多口墻充、適配器、HUB和工業(yè)應(yīng)用等多場(chǎng)景。近期更是隆重推出集成Power
MOS的同步升降壓變換器SC8723/SC8724，支持最大22V的輸入及輸出電壓，無(wú)論是輸出電壓高于、低于或等于輸入電壓，都能提供出色的電源效率和電壓調(diào)節(jié)，非常適合USB
PD、USB-HUB、移動(dòng)電源、適配器等應(yīng)用。在工業(yè)電源應(yīng)用中，SC8723
/SC8724同樣可以成為滿足需求的最佳選擇。
應(yīng)用合輯：點(diǎn)擊查看
圖：南芯Buck DCDC 選型表
圖：南芯Buck-Boost DCDC選型表
Charger
南芯升降壓芯片按照電池?cái)?shù)量可以分為1-2串、1-3串、1-4串、2-4串、1-6串等多種類型，從內(nèi)置MOS支持24W輸出的單芯片到外掛MOS支持100W以上的雙向快充控制器均有布局；并且很多款芯片不僅支持鋰離子電池，而且還支持磷酸鐵鋰電池，既能滿足當(dāng)下20-100W快充移動(dòng)電源的開(kāi)發(fā)，也能夠讓?xiě)敉怆娫磳?shí)現(xiàn)大功率雙向快充，增加產(chǎn)品賣點(diǎn)。南芯Buck-Boost芯片可適用于多種場(chǎng)景，如：車載充電、快充移動(dòng)電源、USB
hub、多口適配器、無(wú)人機(jī)、藍(lán)牙音箱、戶外電源、工業(yè)應(yīng)用等。
南芯是國(guó)內(nèi)首個(gè)推出同步升降壓控制器的公司，并于21年成功推出第四代升降壓控制器產(chǎn)品SC8885/SC8886。南芯SC8885/SC8886也是國(guó)內(nèi)第一個(gè)集成NVDC路徑管理的升降壓充電芯片，可滿足筆記本內(nèi)1-4節(jié)的電池充電，并集成符合Intel規(guī)范的相關(guān)功能，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。
（圖片來(lái)自充電頭網(wǎng)：點(diǎn)擊查看詳情）
PD Controller
隨著USB PD以及DPDM
快充技術(shù)的快速發(fā)展，快充技術(shù)已普及到大眾生活的方方面面，多口快充成為引領(lǐng)快充技術(shù)的風(fēng)向標(biāo)。南芯已推出了數(shù)款PD快充協(xié)議控制芯片，獲得業(yè)內(nèi)一致好評(píng)。針對(duì)多口快充，南芯最新推出A+C口單顆快充協(xié)議控制芯片SC2021A，包含一組CC,以及兩組DPDM快充接口，支持Type-C
PD3.1，PPS協(xié)議快充，兩組DPDM 可以同時(shí)支持FC, FCP, AFC, SCP, VOOC, super VOOC
等多種DPDM快充協(xié)議控制器，獲得多家認(rèn)證機(jī)構(gòu)的認(rèn)可，該芯片也正在開(kāi)發(fā)驗(yàn)證中國(guó)自己融合快充UFCS協(xié)議方案，必定成為國(guó)產(chǎn)快充協(xié)議類產(chǎn)品的精品。并且，南芯又順勢(shì)推出一顆僅支持單路PD3.1的低成本SC2150A，完善了協(xié)議類產(chǎn)品布局。
圖：SC2021 DEMO
Battery
Protector
針對(duì)鋰電保護(hù)，南芯發(fā)布了包括SC5550/SC5650在內(nèi)的多款鋰電池的高精度保護(hù)器。南芯單/多節(jié)鋰電池保護(hù)芯片，擁有超低Rdson，提供過(guò)充保護(hù)、過(guò)放保護(hù)、短路保護(hù)等功能。
SC5550/SC5650，集成了完整的電池保護(hù)功能，包括電池過(guò)壓保護(hù)、電池欠壓保護(hù)、3級(jí)放電過(guò)電流保護(hù)、充電過(guò)電流保護(hù)、充放電時(shí)電池的高溫和低溫保護(hù)、芯片熱關(guān)斷保護(hù)等。電壓保護(hù)延時(shí)時(shí)間可由外置電阻靈活設(shè)定，芯片提供二級(jí)電池過(guò)電壓保護(hù)和指示功能，可與保險(xiǎn)絲配合使用，提高電池安全性。此外，SC5550/SC56500還集成了CTRC
/CTRD控制引腳來(lái)支持級(jí)聯(lián)應(yīng)用，最多支持6-10節(jié)電池應(yīng)用，芯片在正常工作狀態(tài)下只需要消耗很小的靜態(tài)電流，當(dāng)電池電壓低于電壓保護(hù)閾值時(shí)自動(dòng)進(jìn)入休眠狀態(tài)，進(jìn)一步減小待機(jī)電流，保證電池的存儲(chǔ)時(shí)間更長(zhǎng)。
圖：SC5550 DEMO
Wireless
Charger
高集成度一直都是無(wú)線充電芯片不斷追求的目標(biāo)，尤其是在發(fā)射端配件市場(chǎng)，終端產(chǎn)品的精致化與簡(jiǎn)潔化需求，對(duì)芯片的集成度提出了越來(lái)越高的要求。從第一代發(fā)射端power
stage產(chǎn)品，到第二代MCU+Power
stage全集成產(chǎn)品，南芯半導(dǎo)體一直致力于無(wú)線充電市場(chǎng)，南芯無(wú)線充電發(fā)射器模擬前端，具有超高集成度，包含WPC發(fā)射器所需的所有模擬部件，內(nèi)部集成全橋MOSFET，自舉電路，電流檢測(cè)電路，通信解調(diào)器，線性調(diào)整器及保護(hù)電路。與MCU配合使用，可以實(shí)現(xiàn)高性能的無(wú)線功率發(fā)射，支持EPP和BPP，提供最高達(dá)15W的輸出功率。
隨著PD/DPDM快充協(xié)議的逐漸普及，將協(xié)議集成到發(fā)射端芯片的需求越來(lái)越迫切，近期，南芯順勢(shì)推出第三代無(wú)線充發(fā)射芯片SC9608和50W無(wú)線充電RTX
芯片SC9621，并深受市場(chǎng)認(rèn)可。
圖：SC9621 DEMO
小
結(jié)
便攜式儲(chǔ)能電源屬于工業(yè)產(chǎn)品類范疇，能夠切入該市場(chǎng)的都是技術(shù)實(shí)力雄厚、產(chǎn)品穩(wěn)定可靠的重量級(jí)玩家。從最初的消費(fèi)配件類產(chǎn)品，到手機(jī)內(nèi)快充完整方案，以及便攜式儲(chǔ)能完整方案、汽車前裝有線/無(wú)線充電方案，南芯已實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的全場(chǎng)景覆蓋，勢(shì)必成為國(guó)產(chǎn)電源和電池管理類芯片公司的佼佼者。
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