宇电智联 2000W 双向逆变户外电源方案解析

shoumudashen  5月 18, 2023

前言

宇电智联是一家2005年成立的专业电子产品硬件及嵌入式软件开发的方案提供商，可以为客户提供包括硬件开发，PCB设计，单片机编程以及一系列技术支持。宇电智联专注于储能电源及相关产品研发，为客户提供整体解决方案和电源模块产品。

充电头网近期了解到，宇电智联推出了 2000W 双向逆变户外电源方案，其核心是YD48-2000W双向逆变模块以及时下设计户外电源主要会采用的磷酸铁锂电池组。前者性能强悍，为更加丰富的产品功能设计提供可能，后者有安全、稳定、循环使用寿命长等优点。

下面充电头网就对宇电智联这一户外电源方案进行解析和测试。

方案解析

YD48-2000W双向逆变模块

宇电智联这一户外电源方案核心是YD48-2000W双向逆变模块，采用全数字控制，采用图腾柱PFC和全桥LLC电路，整流模式和逆变模式的最大输出功率均为2000W，升维功率2400W，逆变输出支持110/220VAC切换，整流模式输出电压范围为42-58.8VDC。具有APS不间断电源技术。

此外双向逆变模块具备完备的保护功能，包括输出短路保护，过载保护，过热保护功能。

双向逆变模块全部采用数字控制，由MCU运行软件算法进行逆变及充电控制，同时还进行太阳能MPPT跟踪。软件全部由宇电智联开发，著作权获国家版权局保护。

输入/输出端焊接滤波电感和切换继电器，器件打胶加固。

主板一侧可以看到并联的输入端滤电容、升降压电感等，全部打胶加固，散热片上通过螺丝固定MOS管进行散热。

左边垂直焊接的小板用于驱动信号输出和与快充面板通信。

另一侧也垂直焊接两块小板，与散热片间有麦拉片进行隔离绝缘，左边小板上导线插拔式设计，方便生产过程中进行组装。

控制小板上焊接MCU，运放和热敏电阻插座。

右边辅助电源小板用于为高压侧供电，上面焊接整流桥，初级主控芯片以及稳压芯片等。

另一端两散热片之间有谐振电感，谐振电容。

俯瞰视角下，可以看到主板中间区域还有高压电解电容、电流互感器、滤波电感等。

主板背面大电流走线露铜加锡，降低内阻增加载流，焊接多颗驱动器用于开关管驱动。

测得双向逆变模块长度约为27.5cm。

宽度约为19cm。

高度约为5.3cm。

另外测得模块的重量2.34kg。

BMS板

YD16S铁锂-BMS板具有软启动技术，防止开机产生的冲击电流，使用美国 MPS 专用AFE芯片。

除此之外，板子上还有ARM控制器，具有多重软件和硬件保护，内置电池电量管理算法，并且支持电池均衡。

电池组

宇电智联户外电源方案YD48-2000W双向逆变模块支持与14串三元锂电池组或16串磷酸铁锂电池组搭配，储能电量方面更大且电芯自由选择。此外支持内部加装散热风扇用于为双向逆变板散热，带走大功率充放电产生的热量。

此次展示的电池组采用32700尺寸磷酸铁锂电池，共80节电池通过16串5并方式组成电池组，容量为6000mAh，额定电压为3.2V。

功能面板

方案的双向逆变模块集成一路24V降压电路，用于为快充面板供电，从而支持丰富且实用的功能扩展应用。如上图快充面板正面展示的那样，设有液晶屏，照明灯，USB快充接口和DC输出接口。

大屏LCD面板可同时显示输入输出功率和剩余时间等；4C2A六个USB接口，两个USB-C口支持100W PD快充，两路1C1A接口支持24W输出，具备12V直流输出，还负责整机控制功能，支持系统升级。UART接口可实现信息交换和双重保护，并且支持外部接口进行系统升级。

背面焊接直流输入和输出导线，连接到逆变器和电池组保护板的导线通过插接件连接。板子上有主控MCU，屏幕驱动芯片，降压电路以及电容和电感等。

功能介绍

宇电智联储能方案拥有功能全面的控制面板，具备4C2A六个USB端口、DC 12V端口输出和四模式的 LED 照明灯，并支持输入/输出功率和剩余使用时间显示；此外，可通过面板对接 BMS 板和双向逆变板，进行电池组充电管理，并预留 lOT 升级接口，实现面板、BMS、AC板的固件升级。

在 AC 端方面，可配置多组五口 AC强电接口，拥有独立开关设置， AC 端最大输出功率为 2000W，满足多数家用电器的供电需求。

同时，宇电智联储能方案的双向逆变模块支持输出最大功率可达2000W，同时支持 DC 和 太阳能充电，最大功率可达 600W，并且自动识别直流电源和太阳能充电模式，跟踪效率可达99%。在安全性方面，逆变器交流侧和直流侧均具有过压/欠压保护，过流/短路保护和温度保护。

场景测试

搭载宇电智联储能方案的户外电源在实际使用时的表现如何呢？下面就看看具体性能吧。

端口测试

通过 POWER-Z KM003C 测试仪测试左侧USB-C 端口，实测具备 FCP、SCP、AFC、QC3.0、SFCP、MTK、DCP、SAM 2A、Apple 2.4A 和 PD3.0 等充电协议。

PDO报文方面，实测左侧 USB-C 端口支持 5V/9V/12V/15V/20V 5A 五组固定电压档位。

通过 POWER-Z KM003C 测试仪测试右侧 USB-C 端口，实测具备 FCP、AFC、QC3.0、SFCP、MTK、DCP、SAM 2A 和 PD3.0 等充电协议。

PDO报文方面，实测右侧 USB-C 端口支持 5V3A、9V2.65A和12V2A三组固定电压档位。

通过 POWER-Z KM003C 测试仪测试 USB-A 端口，实测具备 FCP、AFC、QC3.0、SFCP、MTK、DCP、SAM 2A 等充电协议。

兼容性测试

兼容性测试环节可以清楚的得知充电器为各个设备的充电情况，充电头网会使用数十款设备搭配充电器进行测试，为读者呈现真实的测试数据。

USB-C1

将 OPPO Find X6 Pro 连接宇电智联户外电源C1口使用 POWER-Z KM003C测试仪读取功率为 9.02V 1.92A 17.33W，屏中显示成功握手PD快充协议。

将 红米 Note11T Pro+ 连接宇电智联户外电源C1口使用 POWER-Z KM003C测试仪读取功率为 9.02V 1.47A 13.92W，屏中显示成功握手PD快充协议。

将所测产品数据汇总至表格，所测机型中手机主要分为9V和5V两个电压档位，游戏机和平板握手15V电压，笔记本握手20V电压。

绘制出柱状图，在C1口兼容性测试中，充电功率最高的是 Mac Book Pro16 M1 Max 为92.17W，最低是 realme GT2大师探索版 为9.02W，从图中可以看出宇电智联户外电源对笔记本这类大功率电子产品兼容性较为友好，同样对游戏机、平板的充电兼容性较为优秀，其余机型则在10-26W区间。

USB-A1

将 红米 Note11T Pro+ 连接宇电智联户外电源A1口使用 POWER-Z KM003C测试仪读取功率为 9.01V 1.21A 10.90W，屏中显示成功握手QC快充协议。

将所测产品数据汇总至表格，所测机型中大部分手机都能握手9V电压档位。

绘制出柱状图，A1口测试中充电功率最高的是 realme GT2大师探索版 为 17.22W，最低是 黑鲨5 Pro 为8.00W，从实测数据中来看宇电智联户外电源A1口对OPPO系机型兼容性较为优秀，其余机型则在10-16W区间。

USB-C3

将 OPPO Find X6 Pro 连接宇电智联户外电源C3口使用 POWER-Z KM003C测试仪读取功率为 9.02V 1.92A 17.32W，屏中显示成功握手PD快充协议。

将所测产品数据汇总至表格，所测机型中大部分手机都能握手9V电压档位。

绘制出柱状图，在C3口测试中充电功率最高的是 iPhone14 为23.84W，最低的是 华为 P40 Pro 为11.65W，从柱状图中可以看出 iPhone 三款手机的充电功率都达到24W左右，其余机型则在13-17W区间整体差距不大。

多口同时输出测试

宇电智联户外电源共有4C2A六个接口，其中C1/C2为100W，其余四个接口充电功率最高都为24W，在极端多口输出环境下的分配情况，还需要实际测试一下。

多口同时输出时从上到下依次为：67.75W、81.74W、7.81W、6.28W、8.43W、7.56W。

通过功率检测仪读取电源市电充电功率，实测充电功率可达 1549W。

充放电测试

一款户外电源的充放电耗时能够决定它适用于何种场景，也能让用户提前进行准备工作。

充电全程测试

将宇电智联户外电源与AC 充电线连接，并接通贝奇单通道数字功率计进行充电数据记录，测试结果如下。

将充电数据绘制成折线图，可以看出通过连接市电为户外电源充电20%耗时18分钟，充电50%耗时44分钟，充电80%耗时1小时12分钟，完全充满则需要1小时29分钟。

USB-C 输出全程

将户外电源的USB模块进行负载测试，以20V 5A 100W的功率持续输出，直至电量耗尽，并记录数据，测试结果如下。

这是使用负载仪以20V 5A 100W的恒功率持续输出，直至户外电源电量耗尽，共耗时14小时22分钟。

将数据绘制成折线图，可以看出户外电源持续输出2小时电量剩余86%，4小时剩余电量72%，6小时剩余电量58%，10小时剩余电量30%，14小时22分钟电量耗尽。

系统升级

通过宇电智联推出的在线升级测试工具，可以为户外电源产品进行免拆机升级，方便调节产品参数，而无需拆开产品进行升级。

通过USB-C线连接到户外电源的USB-A口，另一头连接到升级工具。

升级工具与户外电源连接成功，正在升级，整个升级过程仅需数秒，非常快捷。

充电头网总结

宇电智联这款户外电源方案中，软硬件全部由宇电智联设计。其中核心的双向逆变储能方案采用全数字控制，支持2000W逆变输出和降压充电。双向逆变模块具备完善的保护功能，交流侧和直流侧都具有过压、欠压、过流、短路保护，具备过热保护。

双向逆变模块支持使用14串三元锂电池组或16串磷酸铁锂电池组，满足不同客户要求。双向逆变模块还具备一路升降压输入，用于太阳能板和外接电源输入，最大功率为600W。还具备一路24V输出，用于直流输出和直流快充功能。搭配使用的快充面板，支持100W PD快充，满足笔记本电脑及手机的充电需求。

宇电智联还推出了300/800/2000/3600W不同功率的双向逆变快充储能电源方案，以及对应的功能模块，能够供应储能电源的PCBA模块，以及提供电源产品的技术解决方案，满足不同客户的量产需求。