便攜式儲能電源，又被稱作戶外電源，是一種內(nèi)置鋰離子電池的小型儲能設備，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，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)，應急救災、醫(yī)療搶險等多種場景。
過去，戶外和應急情況下的電力供應主要采用小型燃油發(fā)電機，但燃油發(fā)電機體積龐大，操作負載，噪音大，尾氣污染環(huán)境，因此基于鋰電池技術的便攜式儲能行業(yè)逐步興起。
隨著在手機、筆記本電腦等移動智能終端應用普及，親近自然的戶外生活亦成為趨勢，戶外用電需求日益增加；另外，救災/抗疫/搶險等需要戶外緊急供電的需求也與日俱增，應急備用電源已逐步成為家庭生活中的重要備用品，我們可以預測：后疫情時代，戶外活動將會反彈式普及，戶外用電需求更會爆發(fā)式增長。同時，受新能源汽車的發(fā)展帶動上游鋰離子電池產(chǎn)業(yè)的成熟，便攜式儲能行業(yè)得到迅速發(fā)展。
便攜式儲能電源在歐美國家最先興起，近年國內(nèi)需求不斷攀升，順應國家碳達峰、碳中和的政策路線，勢必會對移動儲能市場注入新的發(fā)展活力。
便攜式儲能電源的系統(tǒng)架構，與我們常見的充電寶較為類似，但輸入輸出功率更大、功能更多，對安全性、可靠性的要求也更高。下圖為便攜式儲能系統(tǒng)的內(nèi)部功能架構圖，其中綠色部分為南芯半導體可提供的芯片方案。
便攜式移動儲能的幾個核心功能模塊：
· AC/DC 轉換
· 升降壓充電
· 降壓變換器
· 充電協(xié)議
·
鋰電池保護
· 對外無線充電
· 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，一連推出多款重磅新品，在芯片缺貨的背景之下，為市場的快速發(fā)展注入了強勁動力。南芯AC/DC產(chǎn)品，有新推出的CRM模式PFC控制器，支持GaN應用的高頻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，南芯半導體發(fā)布了旗下氮化鎵控制芯片SC3021x系列，并基于此開發(fā)了5套高效PD快充方案，正式開始了南芯在充電器市場的拓展之路。
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)界高度關注。該芯片集成450mΩ/650V
GaN功率器件，獨特的EPAD設計，適用于小功率快充開發(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，南芯半導體也布局了SC3501、SC3502、SC3053、SC3511、SC3512等多款芯片，包括了獨立的控制器以及內(nèi)置MOS的控制芯片兩種類型，與初級側的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，無需在Boost電感上添加輔助繞組，就可以實現(xiàn)精確的谷底檢測，具備獨立的第二輸出電壓過壓保護功能。
圖：南芯AC/DC產(chǎn)品樹
DC/DC
南芯DC/DC開關電源管理芯片，為電源轉換提供各種降壓、升壓以及升降壓DCDC方案。其中同步開關控制IC（DCDC
controller)，可以直接驅動外置MOS，為用戶系統(tǒng)提供寬電壓、大電流、高功率的高效DCDC轉換，靈活支持各類高壓和大功率應用；同步開關轉換IC（DCDC
converter），通過集成低Rdson的功率MOS，為系統(tǒng)提供高集成度、高密度、外圍器件精簡的高效電源轉換方案。南芯還提供支持輸入恒流或輸出恒流控制的各類開關電源芯片，并且提供各類過壓過流保護，幫助用戶降低系統(tǒng)設計復雜度，覆蓋多種電源設計。
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)應用等多場景。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、移動電源、適配器等應用。在工業(yè)電源應用中，SC8723
/SC8724同樣可以成為滿足需求的最佳選擇。
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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數(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，既能滿足當下20-100W快充移動電源的開發(fā)，也能夠讓戶外電源實現(xiàn)大功率雙向快充，增加產(chǎn)品賣點。南芯Buck-Boost芯片可適用于多種場景，如：車載充電、快充移動電源、USB
hub、多口適配器、無人機、藍牙音箱、戶外電源、工業(yè)應用等。
南芯是國內(nèi)首個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也是國內(nèi)第一個集成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)范的相關功能，填補了國內(nèi)空白。
（圖片來自充電頭網(wǎng)：點擊查看詳情）
PD Controller
隨著USB PD以及DPDM
快充技術的快速發(fā)展，快充技術已普及到大眾生活的方方面面，多口快充成為引領快充技術的風向標。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。針對多口快充，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，獲得多家認證機構的認可，該芯片也正在開發(fā)驗證中國自己融合快充UFCS協(xié)議方案，必定成為國產(chǎn)快充協(xié)議類產(chǎn)品的精品。并且，南芯又順勢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
針對鋰電保護，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器。南芯單/多節(jié)鋰電池保護芯片，擁有超低Rdson，提供過充保護、過放保護、短路保護等功能。
SC5550/SC5650，集成了完整的電池保護功能，包括電池過壓保護、電池欠壓保護、3級放電過電流保護、充電過電流保護、充放電時電池的高溫和低溫保護、芯片熱關斷保護等。電壓保護延時時間可由外置電阻靈活設定，芯片提供二級電池過電壓保護和指示功能，可與保險絲配合使用，提高電池安全性。此外，SC5550/SC56500還集成了CTRC
/CTRD控制引腳來支持級聯(lián)應用，最多支持6-10節(jié)電池應用，芯片在正常工作狀態(tài)下只需要消耗很小的靜態(tài)電流，當電池電壓低于電壓保護閾值時自動進入休眠狀態(tài)，進一步減小待機電流，保證電池的存儲時間更長。
圖：SC5550 DEMO
Wireless
Charger
高集成度一直都是無線充電芯片不斷追求的目標，尤其是在發(fā)射端配件市場，終端產(chǎn)品的精致化與簡潔化需求，對芯片的集成度提出了越來越高的要求。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，南芯半導體一直致力于無線充電市場，南芯無線充電發(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，電流檢測電路，通信解調(diào)器，線性調(diào)整器及保護電路。與MCU配合使用，可以實現(xiàn)高性能的無線功率發(fā)射，支持EPP和BPP，提供最高達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越迫切，近期，南芯順勢推出第三代無線充發(fā)射芯片SC9608和50W無線充電RTX
芯片SC9621，并深受市場認可。
圖：SC9621 DEMO
小
結
便攜式儲能電源屬于工業(yè)產(chǎn)品類范疇，能夠切入該市場的都是技術實力雄厚、產(chǎn)品穩(wěn)定可靠的重量級玩家。從最初的消費配件類產(chǎn)品，到手機內(nèi)快充完整方案，以及便攜式儲能完整方案、汽車前裝有線/無線充電方案，南芯已實現(xiàn)了產(chǎn)品的全場景覆蓋，勢必成為國產(chǎn)電源和電池管理類芯片公司的佼佼者。
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