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PD3.1快充芯片UM3506在PES便携储能系统中的应用
2022-06-07  |   浏览:836  |  来源:广芯微电子(广州)股份有限公司

近年来,智能终端产品销售数量高速增长,同时,随着消费者户外活动参与率的提升,移动用电量需求呈快速上升的趋势,便携式储能产品聚焦大容量、大功率的户外活动场景,在全球范围内的出货量增长迅猛。中国以完善的电子产业链、强大的制造力和成本优势成为全球储能产业上最重要的一环,超过90%的便携式储能产品由中国企业制造。


图:2020年全球便携式储能主要生产国家分布



资料来源:中国化学与物理电源行业协会


便携式储能是一种广泛应用于户外活动、应急备灾等场景的大型充电宝,带电量通常为0.2-2kWh,输出功率100-2200W,具有多种数据接口,支持移动用电场景下的手机、笔记本电脑、无人机、以及冰箱、电动车、电饭锅等大功率家用电器,也能替代传统小型燃油发电机,为户外作业提供电力,相较于移动电源,配有更多类型接口如USB、Type-C、PD等。根据中国化学与物理电源行业协会数据,2021年全球便携式储能设备出货量达超480万台,整体市场规模达110亿元,其中,1000Wh以上大容量的产品份额占比超过10%,预计2026年,全球出货量将超3000万台,市场规模超800亿元。


图:2016-2026年全球便携式储能设备出货量

资料来源:中国化学与物理电源行业协会


图:2016-2026年全球便携式储能市场规模及增速

料来源:中国化学与物理电源行业协会

 

用户通过应用场景来选择电池容量和输出功率,便携式储能品牌按不同的功率规格设立系列产品来满足多样化场景需求。


广芯微旗下双向PD快充控制器芯片 UM3506 (TID: 2465), 采用软硬结合的灵活可编程架构,全面支持PD3.1 SRC, SNK 及双向DRP功能,其中包括SPR下的PPS和EPR下的AVS动态电压模式,同时还可支持EPR线缆中PD 3.1 EMARK模式。

 

UM3506芯片采用TCPM/TCPC分层架构,集成原生的TCPC-like前端模块,包括用于Type-C接口检测与控制的数字逻辑和模拟电路,PD PHY层的分组BMC编解码以及PD协议层中对时序有严格要求的关键功能,同时创新地集成了基于RISC-V 指令集的32位微处理器内核,大容量FLASH闪存/SRAM存储器、增强的外设接口和丰富的系统资源。

 

结合PES的需求特点和PD3.1 技术规格,如:PD 3.1中新增28V、36V、48V三个电压档位,更为精准地对应PES中的6串、8串和10串电池应用并能提供固定的140W、180W、240W或者相对应的可变AVS高功率输送,广芯微全面打造输出功率在2KW内PES便携式储能设备中双向DC变换模块的PD3.1芯片级系统解决方案。

· 1C+ 1A PD3.1方案

· 2C+2A PD3.1 方案

方案中TYPE-C接口功率等级规格及应用

· 后向兼容PD3.0 100W内的功率等级
· 全新支持PD3.1 140W/180/240W功率等级
· 均可支持北向通信接口
· 多C口之间可选采用智能功率分配策略
· 适合2KW内的PES系统

参考板如下


关于USB PD 3.1快充国际标准

2021年6月2日,USB协会(USB-IF)公布最新USB Power Delivery规范3.1版本(简称PD 3.1),扩展了EPR功率范围,将充电电压标准提升至48V,让USB PD充电功率从先前最高100W提升至240W,并搭配全新的定义及更严谨的电源通讯协议,提供更为安全且高功率的充电,扩展使用范围,极大地提升了标准对更为广泛的使用场景的适应能力。


在USB PD3.1标准下,USB Type-C线缆分20V等级的普通EMARK线缆和50V等级的EPR EMARK 线缆两种规格。超过100W的功率输出,不仅需要使用EPR(扩展功率)的5A线缆,而且还必须在Source,Sink和Cable之间通过EPR特定信息握手才能由SPR进入到EPR。



关于广芯微电子

广芯微电子(广州)股份有限公司专注于低功耗物联网芯片的研发、设计与销售,为客户提供面向个人与家庭、工业与商业物联网应用领域,以低功耗为差异化的8位/32位微控制器芯片、无线射频收发器芯片、数字电源管理芯片和传感与信号调理专用芯片等。

广芯微秉持客户第一、技术创新和市场领先的理念,以国际领先的技术为基础,为客户提供一流的产品与技术,打造值得信赖的集成电路设计品牌企业。公司独有的低功耗芯片设计方法、轻量化人工智能算法、大功率的PD协议控制以及多样性无线连接技术整合而成的低成本高收益的集成电路设计,在健康医疗电子、消费电子、智慧家庭、工业控制、传感器与表计等领域已经得到了广泛的应用。广芯微低功耗微处理器芯片与射频芯片具有超低睡眠功耗与更低的工作电流,有效地帮助电子设备降低能耗,积极助力节能减排。


了解更多产品信息和经验分享,请关注下方公众号“广芯微电子”。


要获取更多UM3506系列产品相关信息,请访问广芯微主页www.unicmicro.com。联系方式:sales@unicmicro.com


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