前言

本期拆解的是安克户外冰箱的299Wh可更换电池组,这款电池组内置299Wh锂电池,能够为冰箱提供42小时持久续航。电池组采用蓝色+黑色塑料外壳,机身顶部设有XT60充电接口,支持100W充电输入,还设有USB-C接口,支持60W充放电,USB-A接口支持12W输出。

电池组底部设有专用连接插座,安装到冰箱内部即可供电。电池组顶部设有提手,支持锁定功能。顶部还设有电量检测按键和电量指示灯,方便了解电池组剩余电量。下面充电头网就带来安克这款电池组的拆解,一起看看内部的设计和用料。

安克户外冰箱电池组外观

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电池组采用瓦楞纸箱包装,正面印有ANKER品牌,电池组示意图等信息。

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包装盒背面印有产品信息。

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包装盒内包含电池组和使用说明书。

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电池组顶部设有提手,电量检测按键,电量指示灯,USB-A接口,USB-C接口和XT60充电接口。

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机身底部外壳为黑色塑料材质。

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机身侧面设有固定柱,用于固定电池组,并与提手联动,当提手抬起时可取出电池组。

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另一侧也设有固定柱。

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固定柱默认为伸出状态。

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提手拉起时固定柱为收起状态。

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电池组底部设有防滑脚垫和连接插座,中心位置印有产品信息。

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电池组底部产品信息特写:

型号:A17B0

电池容量:20800mAh 14.4V 299Wh

额定容量:51Ah

标称电压:5V

XT-60输入:11-28V ⎓ 10A(100W Max)

USB-C输入:5V ⎓ 3A / 9V ⎓ 3A / 15V ⎓ 3A / 20V ⎓ 3A(60W Max)

USB-A输出:5V ⎓ 2.4A(2.4A Max Per Port)

USB-C输出:5V ⎓ 3A / 9V ⎓ 3A / 15V ⎓ 3A / 20V ⎓ 3A(60W Max)

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电池组底部连接插座特写。

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测得电池组宽度约为198.8mm。

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电池组厚度约为101.2mm。

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电池组高度约为108mm。

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电池组放在手上的大小直观对比。

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测得电池组重量约为2240g。

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使用ChargerLAB POWER-Z KM003C测得USB-C接口支持PD3.0、PPS、QC5充电协议。

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PDO报文显示USB-C接口具备5V3A、9V3A、15V3A、20V3A四档固定电压档位,以及3.3-16V3A PPS电压档位。

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USB-A接口支持DCP、SAM 2A、Apple 2.4A充电协议。

安克户外冰箱电池组外观

看完了安克这款户外冰箱电池组的开箱展示,下面就进行拆解,一起看看内部的设计和用料。

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首先撕下电池组四角的防滑脚垫。

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在防滑脚垫内部设有固定螺丝。

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拧下固定螺丝,拆下上盖。

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上盖内部左右两侧设有固定柱传动机构。

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壳体内部设有电池组和PCBA模块。

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电池组通过螺丝固定在壳体内部。

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电池组上方设有保护板和用于电压转换的PCBA模块。

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PCBA模块通过螺丝固定。

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正负极通过螺丝连接固定。

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两块PCB之间设有连接器。

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电池正负极通过焊接连接到保护板,正极设有贴片保险丝。

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负极设有电流检测电阻。

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电池组通过绝缘框架固定。

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侧面设有连接线用于单体电压检测。

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电池组粘贴信息标签

型号:TBCN-4S8P-A17A0

标称电压:20800mAh DC 14.4V 299.52Wh

制造商:惠州蓝微电子有限公司

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电池来自创明,型号CMICR18650F8M7,标称电压3.6V,额定容量2600mAh,额定能量9.36Wh。

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电池组侧面设有固定孔。

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另一侧也设有固定孔。

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电池组侧面粘贴麦拉片绝缘。

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撕下麦拉片,内部电池组为8并4串连接,共计32节电池。

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焊接拆下电池保护板。

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电池组粘贴麦拉片绝缘,两侧设有镍片焊接连接到保护板。

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电池通过镍片点焊连接。

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电池保护板设有电池保护管,防反接二极管,驱动芯片,电池保护芯片和均衡电路。电池保护管和保护芯片等元件封胶保护。

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电池保护板背面设有三颗热敏电阻,用于检测电池组温度。

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电池保护芯片来自德州仪器,型号BQ40Z50,是一颗适用于1-4串锂离子电池或锂聚合物电池组管理和保护芯片,为单芯片全集成解决方案,内部集成高性能模拟外设,支持电池组容量、电压、电流和温度等关键参数测量,支持精密的充电算法,采用VQFN32封装。

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驱动保护管的驱动器来自凹凸科技,型号OZ9202,是一颗双路高侧NMOS驱动器,适用于20-48V电池组,兼容3.3V和5V工作电压,兼容CMOS电平,具备极低的功耗和精简的外围元件,采用16 SSOP封装。

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电池保护管来自新洁能,型号NCEP40T15GU,NMOS,耐压40V,导阻1.09mΩ,采用DFN5*6-8L封装。

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内部连接端子处二极管来自美微科,型号FR3G,规格为400V 3A,采用SMC封装。

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输出端子处二极管型号相同。

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电池组正极设有贴片保险丝,规格为40A。

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3颗3mΩ电阻并联,用于检测电池组充放电电流。

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检测电池温度的热敏电阻特写。

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用于电压转换的PCBA模块正面一览,左下角设有主控MCU,上方设有降压芯片和降压电感,滤波电容。右侧设有保险丝,同步降压芯片,降压电感和滤波电容。右侧设有两颗磁环电感和滤波固态电容。

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PCBA模块背面设有同步升降压控制器,同步升降压开关管,XT60连接器,USB-C接口,USB-A接口,LED指示灯和电量检测按键。

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用于USB-C接口的同步升降压控制器来自南芯科技,型号SC8815,是一款带I2C接口的同步升降压充电控制器,同时支持电池反向放电工作。芯片支持VBAT电池端36V高压工作,因此在适配器电压高于、低于或者等于电池电压时,均能保证1-6节锂电池应用。

当工作系统需要电池提供能量时,SC8815支持电池反向放电工作,输出设定的电压,并且放电最高电压可达36V。用户通过I2C接口可以很方便地选择充电/放电模式,设置充电电流、充电电压、反向放电电压、限流值、开关频率及其它参数等。

SC8815内部集成的10位ADC,可以方便用户实时检测读取VBUS/VBAT电压和电流,另外,SC8815还可以支持适配器和设备的插拔检测,最大限度的减少外围电路及PCB Space,使系统设计极大地简化。SC8815支持内部限流保护、过压保护、输出短路保护和过温保护,从而保证了各种异常情况下的安全。SC8815提供32脚的4x4 QFN封装。

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南芯科技 SC8815 资料信息。

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同步升降压开关管来自威兆半导体,型号VS3618AP,NMOS,耐压30V,导阻5.4mΩ,支持5V逻辑电压控制,采用PDFN5*6封装。

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威兆半导体 VS3618AP 资料信息。

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另外两颗开关管型号相同。

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升降压电感采用漆包线并绕,底部设有电木板绝缘并打胶加固。

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输入滤波电容来自柏瑞凯,为RN系列小尺寸固态电容,规格为150μF25V。

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输出滤波电容来自丹阳法拉,为FXZ系列低阻电解电容,规格为35V100μF。

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协议芯片来自英飞凌,型号CYPD3171,是一颗支持USB PD3.1移动电源应用的协议芯片,为CCG3PA系列,其内建ARM Cortex-M0处理器,64KB Flash 8KB SRAM,支持双向应用。CYPD3171支持USB-C和USB-A口应用,支持丰富的快充协议,内置系统级保护功能,支持VBUS到CC短路保护,支持过压,过流,欠压和短路保护,采用QFN24封装。

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VBUS开关管来自威兆半导体,型号VS3510AE,PMOS,耐压-30V,导阻10mΩ,采用PDFN3333封装。

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威兆半导体 VS3510AE 资料信息。

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用于内置电池充电的升降压控制器来自南芯科技,型号SC8802,是一颗双向同步4管双向升降压充放电控制器。不管输入电压是低于,高于或者等于电池组电压,它都可以对电池组实现充电管理。当系统需要从电池组放电时,SC8802 能够反向输出所需电压,同样可输出低于,高于或者等于电池组电压值。

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南芯科技 SC8802 资料信息。

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同步升降压开关管来自英飞凌,型号BSC0702LS,NMOS,耐压60V,导阻2.7mΩ,适用于高频开关,为快充优化,支持逻辑电平驱动,采用TDSON-8封装。

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另外两颗开关管型号相同。

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升降压电感采用漆包线并绕,底部设有电木板绝缘并打胶加固。

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滤波电容来自新中元,规格为47μF50V。

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滤波电容来自柏瑞凯,规格为220μF35V。

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输出滤波电容规格为150μF25V。

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USB-A口同步降压芯片来自南芯科技,型号SC8112,是一颗双路输出的同步降压转换器,芯片内部集成开关管,支持4.6-36V输入电压,输出电流6A,输出电压可由分压电阻设置,支持高精度输出电流限制,总输出功率可由电阻设置,便于恒功率输出。

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南芯科技 SC8112 详细资料。

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4.7μH合金电感特写。

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输入滤波电容规格为150μF25V。

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输出滤波电容规格相同。

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用于USB-A接口输出控制的MOS管来自长晶科技,型号CJL3016,NMOS,耐压20V,导阻15.7mΩ,采用SOT-23-6L封装。

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另一颗MOS管型号相同。

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主控MCU来自意法半导体,型号STM32F030R8T6,芯片内置ARM Cortex-M0 MCU,主频为48MHz,内置64KB FLASH和8KB SRAM,具备两个SPI接口,两个I2C接口和2个UART接口,内置12位ADC,支持2.4-3.6V工作电压,采用LQFP64封装。

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芯片外置时钟晶振特写。

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运放来自润石,型号RS6332P,是一颗轨对轨输入输出的双运放,支持2.5-5.5V工作电压,采用SOIC-8封装。

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为MCU供电的稳压芯片丝印7533,输出电压为3.3V,采用SOT89封装。

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丝印7227的切换开关特写。

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丝印3157的切换开关特写。

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丝印78L05的稳压芯片特写。

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另一颗稳压芯片丝印7533。

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同步降压芯片来自SILERGY矽力杰,丝印Iu,型号SY8301,芯片内部集成开关管,输入电压最高40V,输出电流1A,采用SOT23-6封装。

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68μH降压电感特写。

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滤波电容来自万裕,规格为47μF35V。

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另一颗滤波电容来自新中元,规格为220μF16V。

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二极管来自平伟,型号PS1545L,规格为45V 15A,采用PS-277B封装。

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30A保险丝用于过流保护。

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电量检测按键采用过孔焊接。

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LED电量指示灯设有泡棉遮光。

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USB-A母座采用蓝色胶芯。

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USB-C母座过孔焊接固定,采用蓝色胶芯。

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XT60连接器来自艾迈斯,过孔焊接固定。

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全部拆解一览,来张全家福。

充电头网拆解总结

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最后附上安克户外冰箱电池组物料清单,方便大家查阅。

安克户外冰箱可更换电池组内置299Wh锂电池,可为冰箱提供42小时续航。电池组采用蓝色上盖和黑色塑料外壳,上盖设有XT60充电接口,60W双向USB-C接口和USB-A接口,底部设有插座连接到冰箱供电。

充电头网通过拆解了解到,这款电池组内部电池采用绝缘框架固定,为8并4串连接。电池保护芯片采用德州仪器BQ40Z50,配合凹凸科技OZ9202驱动电池保护管,保护管采用新洁能NCEP40T15GU,设有三颗热敏电阻检测电池温度。保护板器件打胶密封,通过螺丝连接到另一块PCBA进行电压转换。

USB-C接口使用南芯科技SC8815同步升降压控制器搭配威兆半导体VS3618AP进行电压转换,协议芯片采用英飞凌CYPD3171。XT60充电采用南芯科技SC8802搭配英飞凌BSC0702LS,主控MCU采用意法半导体STM32F030R8T6。PCBA模块涂有三防漆,电感和电容打胶加固,做工用料扎实可靠。