南芯科技推出面向儲能市場(chǎng)的80V高效同步雙向升降壓充電芯片

近日，南芯科技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，主要面向需求持續增長(cháng)的儲能市場(chǎng)，適用于鋰離子電池、磷酸鐵鋰電池組等多種類(lèi)儲能電池。除了儲能應用外，SC8808 還可用于電動(dòng)工具、電動(dòng)自行車(chē)、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，激活高效充放電體驗

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(mǎn)足 PD3.1 EPR 全范圍輸出標準，內部寄存器調壓可輸出 5V-48V 的電壓，且調壓步進(jìn)滿(mǎn)足 PPS 和 EPR AVS 要求。

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

SC8808 也支持 standalone 離線(xiàn)配置充電參數，通過(guò)外部電阻設置輸入/輸出電流限制、充電/放電電壓、死區時(shí)間和 80kHz-480kHz 的可調開(kāi)關(guān)頻率。針對戶(hù)外電源等光伏應用，芯片還集成了升降壓控制和 MPPT 算法，提升終端產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與調試的效率。

針對大功率需求，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 ±3%，充電電壓精度高達 ±0.5%，可以避免電池過(guò)充或者過(guò)放，提高電池的使用壽命和安全性。

面向儲能場(chǎng)景，開(kāi)發(fā)難點(diǎn)逐一擊破

目前市場(chǎng)上常見(jiàn)的儲能電池充電方案中存在以下問(wèn)題：

●   采用分立器件和MCU數字控制器，系統開(kāi)發(fā)周期長(cháng)，外圍電路復雜且成本高

●   MPPT算法需要額外的MCU實(shí)現

●   對MOS管選型和驅動(dòng)要求比較嚴格，難以靈活配置優(yōu)化效率

●   系統可靠性較差，保護邏輯復雜且不夠全面

●   升降壓控制器IC只有CC/CV環(huán)路控制，沒(méi)有完善的電池充電管理機制

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。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、驅動(dòng)芯片、電壓/電流運放、比較器等諸多器件就可以實(shí)現高效完善的充放電系統。

SC8808方案

對比分立控制方案，SC8808 方案具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1.集成度高，控制實(shí)現簡(jiǎn)單。SC8808 內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 熱敏電阻檢測電池組溫度檢測，外圍電路簡(jiǎn)單，幫助工程師降低系統開(kāi)發(fā)成本。

2.內置MPPT算法，無(wú)需額外的 MCU 數字控制器來(lái)實(shí)現MPPT算法。SC8808 采用擾動(dòng)觀(guān)察法追蹤太陽(yáng)能板的最大功率點(diǎn)，還可以調用數字平均濾波器和數字平均算法來(lái)確保最大功率點(diǎn)的穩定性。同時(shí)，SC8808 提供了豐富的調試接口，可調節全掃描周期、擾動(dòng)周期和步長(cháng)、觀(guān)察等待延時(shí)周期、全掃描最小值范圍和 ADC 數字濾波器長(cháng)度。工程師無(wú)需額外硬件電路和復雜的軟件算法程序開(kāi)發(fā)，就可以通過(guò)配置芯片的 MPPT 相關(guān)寄存器，高效且靈活實(shí)現光伏電池的最大功率點(diǎn)跟蹤。

3.驅動(dòng)配置靈活，支持外部 10V 或者內部 VCC 給驅動(dòng)供電，并且死區時(shí)間可硬件配置，可針對不同應用場(chǎng)景降低驅動(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(lèi)型封裝，單顆芯片可做到 1200W 的功率，可實(shí)現 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(guò)壓、電池過(guò)壓、輸入過(guò)流、峰值電流保護和過(guò)溫保護等全方位的保護功能，相比較數字方案，逐周期電流過(guò)零檢測可以有效避免電流倒灌和電壓失控等異常發(fā)生。

5.內置完善的電池充電管理機制，支持涓流充電、預充電、恒流充電、恒壓充電、自動(dòng)終止、浮充等模式，自動(dòng)實(shí)現電池的完整充電過(guò)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)現更好的 EMI 性能，還可以通過(guò) SYNC 引腳與外部時(shí)鐘保持頻率同步，方便多機并聯(lián)錯相來(lái)減小紋波。

隨著(zhù)儲能系統能量密度和能源轉換效率要求的不斷提高，儲能電池的串數/電壓也越來(lái)越高。在儲能充電領(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

南芯科技現已建立起包含開(kāi)關(guān)充電芯片、電荷泵充電芯片、線(xiàn)性充電芯片、無(wú)線(xiàn)充電芯片和 SoC 充電芯片在內的充電管理產(chǎn)品家族。其中，開(kāi)關(guān)充電芯片提供升壓、降壓、升降壓三種架構，可以對單節和多節電池進(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量，為更多充電場(chǎng)景提供高效安全的支持與保護。