南芯科技推出面向儲(chǔ)能市場(chǎng)的80V高效同步雙向升降壓充電芯片

(2024年11月8日,上海)今日,南芯科技(證券代碼:688484)宣布推出全新高效同步雙向升降壓充電芯片 SC8808,可支持最高 80V 的充電電壓,主要面向需求持續(xù)增長(zhǎng)的儲(chǔ)能市場(chǎng),適用于鋰離子電池、磷酸鐵鋰電池組等多種類儲(chǔ)能電池。除了儲(chǔ)能應(yīng)用外,SC8808 還可用于電動(dòng)工具、電動(dòng)自行車、拓展塢等高功率場(chǎng)景,進(jìn)一步拓寬了南芯充電芯片的使用場(chǎng)景。

靈活配置,安全升級(jí),激活高效充放電體驗(yàn)

SC8808 擁有 4.5V-80V 的寬輸入電壓范圍。產(chǎn)品支持雙向工作模式,放電模式下可滿足 PD3.1 EPR 全范圍輸出標(biāo)準(zhǔn),內(nèi)部寄存器調(diào)壓可輸出 5V-48V 的電壓,且調(diào)壓步進(jìn)滿足 PPS 和 EPR AVS 要求。

SC8808 可以幫助工程師更簡(jiǎn)單高效地開發(fā)充放電系統(tǒng)。工程師可以通過 I2C 接口輕松設(shè)置充電/放電模式,靈活調(diào)整充電電流、充電電壓、輸入電壓調(diào)節(jié)、輸入電流限制、OTG 輸出電壓調(diào)節(jié)、電流限制、工作狀態(tài)等參數(shù)。SC8808 支持輸入限流/輸入限壓功能,同樣可以通過 I2C 配置來適配不同能力的前級(jí)電源保護(hù)。

SC8808 也支持 standalone 離線配置充電參數(shù),通過外部電阻設(shè)置輸入/輸出電流限制、充電/放電電壓、死區(qū)時(shí)間和 80kHz-480kHz 的可調(diào)開關(guān)頻率。針對(duì)戶外電源等光伏應(yīng)用,芯片還集成了升降壓控制和 MPPT 算法,提升終端產(chǎn)品開發(fā)與調(diào)試的效率。

針對(duì)大功率需求,SC8808 支持低至 2mΩ 的采樣電阻和最大 50A 的充放電電流,可以適配多功率配置不同的電流采樣電阻。在 0-85℃ 時(shí),SC8808 電池端充電電流精度高達(dá) ±3%,充電電壓精度高達(dá) ±0.5%,可以避免電池過充或者過放,提高電池的使用壽命和安全性。

面向儲(chǔ)能場(chǎng)景,開發(fā)難點(diǎn)逐一擊破

目前市場(chǎng)上常見的儲(chǔ)能電池充電方案中存在以下問題:

1.采用分立器件和 MCU 數(shù)字控制器,系統(tǒng)開發(fā)周期長(zhǎng),外圍電路復(fù)雜且成本高

2.MPPT 算法需要額外的 MCU 實(shí)現(xiàn)

3.對(duì) MOS 管選型和驅(qū)動(dòng)要求比較嚴(yán)格,難以靈活配置優(yōu)化效率

4.系統(tǒng)可靠性較差,保護(hù)邏輯復(fù)雜且不夠全面

5.升降壓控制器 IC 只有 CC/CV 環(huán)路控制,沒有完善的電池充電管理機(jī)制

分立控制方案

SC8808 可以幫助工程師搭建體積更小、成本更低的充放電系統(tǒng)。芯片高度集成的控制邏輯和算法使外圍電路變得更加簡(jiǎn)潔,無(wú)需分立方案中的 MCU、驅(qū)動(dòng)芯片、電壓/電流運(yùn)放、比較器等諸多器件就可以實(shí)現(xiàn)高效完善的充放電系統(tǒng)。

SC8808 方案

對(duì)比分立控制方案,SC8808 方案具有以下優(yōu)點(diǎn):

1.集成度高,控制實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單。SC8808 內(nèi)部集成升降壓控制和 MPPT 算法,還集成了 11 位高精度 ADC 用于電壓、電流和 NTC 熱敏電阻檢測(cè)電池組溫度檢測(cè),外圍電路簡(jiǎn)單,幫助工程師降低系統(tǒng)開發(fā)成本。

2.內(nèi)置 MPPT 算法,無(wú)需額外的 MCU 數(shù)字控制器來實(shí)現(xiàn) MPPT 算法。SC8808 采用擾動(dòng)觀察法追蹤太陽(yáng)能板的最大功率點(diǎn),還可以調(diào)用數(shù)字平均濾波器和數(shù)字平均算法來確保最大功率點(diǎn)的穩(wěn)定性。同時(shí),SC8808 提供了豐富的調(diào)試接口,可調(diào)節(jié)全掃描周期、擾動(dòng)周期和步長(zhǎng)、觀察等待延時(shí)周期、全掃描最小值范圍和 ADC 數(shù)字濾波器長(zhǎng)度。工程師無(wú)需額外硬件電路和復(fù)雜的軟件算法程序開發(fā),就可以通過配置芯片的 MPPT 相關(guān)寄存器,高效且靈活實(shí)現(xiàn)光伏電池的最大功率點(diǎn)跟蹤。

3.驅(qū)動(dòng)配置靈活,支持外部 10V 或者內(nèi)部 VCC 給驅(qū)動(dòng)供電,并且死區(qū)時(shí)間可硬件配置,可針對(duì)不同應(yīng)用場(chǎng)景降低驅(qū)動(dòng)部分損耗優(yōu)化效率。SC8808 適配功率大,可支持大 Qg (>100nC) 和 Ciss (>10nF) 的 MOS,如 Toll MOS、PDFN 5*6 和 TO-263 等不同類型封裝,單顆芯片可做到 1200W 的功率,可實(shí)現(xiàn) 98% 的峰值效率。

4.可靠性高,支持 -40℃-125℃ 的寬工作溫度范圍。SC8808 可以提供輸入過壓、電池過壓、輸入過流、峰值電流保護(hù)和過溫保護(hù)等全方位的保護(hù)功能,相比較數(shù)字方案,逐周期電流過零檢測(cè)可以有效避免電流倒灌和電壓失控等異常發(fā)生。

5.內(nèi)置完善的電池充電管理機(jī)制,支持涓流充電、預(yù)充電、恒流充電、恒壓充電、自動(dòng)終止、浮充等模式,自動(dòng)實(shí)現(xiàn)電池的完整充電過程,提高電池的使用壽命和安全性。

此外,SC8808 支持頻率抖動(dòng)以實(shí)現(xiàn)更好的 EMI 性能,還可以通過 SYNC 引腳與外部時(shí)鐘保持頻率同步,方便多機(jī)并聯(lián)錯(cuò)相來減小紋波。

隨著儲(chǔ)能系統(tǒng)能量密度和能源轉(zhuǎn)換效率要求的不斷提高,儲(chǔ)能電池的串?dāng)?shù)/電壓也越來越高。在儲(chǔ)能充電領(lǐng)域,南芯提供 1-16 串的全系列產(chǎn)品。

南芯科技充電管理產(chǎn)品家族

南芯科技現(xiàn)已建立起包含開關(guān)充電芯片、電荷泵充電芯片、線性充電芯片、無(wú)線充電芯片和 SoC 充電芯片在內(nèi)的充電管理產(chǎn)品家族。其中,開關(guān)充電芯片提供升壓、降壓、升降壓三種架構(gòu),可以對(duì)單節(jié)和多節(jié)電池進(jìn)行充電和控制。新推出的 SC8808 進(jìn)一步將輸入電壓提升至 80V,大幅提升可充電的電池組數(shù)量,為更多充電場(chǎng)景提供高效安全的支持與保護(hù)。