森石脉PowerBen能源堡360W移动电源SMP-360W拆解报告

2020-12-04 18:28:00
技术管理员
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得益于USB PD&Type-C的普及,无论是设备端还是配件端,充电功率都发生了巨大的变革。短短几年时间,手机就从5W上升至65W,移动电源更是达到了100W。不过基于USB-C口的100W快充目前只能解决手机、笔记本电脑等常规设备的用电需求,很难实现对更高功率设备的供电。

针对这一市场痛点,森石脉科技有限公司自主研发了带多模私有协议的SmartDC系统, 并推出一款PowerBen能源堡移动电源。其不仅具备100W USB PD双向快充功能,而且还配备了定制的DC接口,可实现360W对外供电,完全打破了传统移动电源的概念。

对于这款内置多模私有协议的360W移动电源的内部结构,相信大家跟小编一样非常感兴趣。接下来就为大家带来这款产品拆解,看看内部到底隐藏了哪些黑科技。

一、PowerBen·能源堡外观

PowerBen·能源堡移动电源采用纯黑色外包装盒,正面采用烫银字体,印着“PowerBen 能·源·堡”图标。

包装盒里面是一层EVA盖子。

拆开上面的EVA之后,里面还有一层EVA,防护相当到位。

小编拿到的产品是一个组合套装,一套产品包含两个PowerBen能源堡移动电源,分别为黑色外观和银色外观,接下来就以黑色这款为例,给大家做详细分享。

PowerBen能源堡移动电源外形方正,机身主体部分为一体成型的铝合金外壳,表面辅以磨砂处理以及阳极氧化工艺,手感颇为细腻;同时,产品侧身采用圆角过渡,上手舒适。

这款产品一共配备了三个接口,左侧黄色部分为应用了核心技术的Smart DC接口,其采用纯铜镀金Pin脚设计,带有防呆结构避免反插。据了解,该接口采用了多模协议算法,支持高达150W输入以及360W输出。右侧的USB-C接口支持100W双向USB PD快充,USB-A接口则支持最大25W快充输出。此外还有一颗电源按键以及四颗LED电量指示灯。

铭牌信息设在产品的底部,锂电池容量:31200mAh;产品型号:SMP-360W,额定容量:20666mAh(5V5A),电池能量:112Wh 3.6V。
SmartDC输入:5~24V/5A(100W)、25.2V/6A(150W Max)
SmartDC输出:5~24V/5A(100W)、24V/15A(360W Max)
Type-C输入:5V/3A、9V/3A、12V/3A、15V/5A、20V/5A(100W Max)
Type-C输出:5V/3A、9V/3A、12V/3A、15V/5A、20V/5A(100W Max)
USB输出:5V/5A(25W Max)、9V/2A(18W Max)、12V/1.5A(18W Max)
制造商:森石脉科技有限公司,已经通过了PSE、FCC、RoHS、CE等相关认证。

31200mAh的PowerBen与20400mAh储能电源体积对比,容量多10800mAh的PowerBen能源堡移动电源体积略大一点。

PowerBen能源堡移动电源厚度约为一元硬币直径的2倍。不过作为一款主打大功率和长续航的产品,适当牺牲体积也是完全可以接受的。

在与iPhone11 Pro Max的对比之下,PowerBen能源堡移动电源好像也并不是特别大。

产品净重约为891g。

二、森石脉PowerBen能源堡拆解

撬开PowerBen能源堡底部的铭牌盖板,边缘四角分别设有一颗防拆螺钉。

拆下螺钉之后,可以轻松将内部模块从铝合金外壳中抽出。

在铝合金外壳里面,是一个由PC材质构成的防护壳体,防护壳体之间通过四个卡扣固定。

拆开外防护壳之后,可见除了卡扣之外,还设有四根定位柱,这种设计在生产时可以准确定位并迅速完成装配工作。

PC防护外壳比较厚实,并在内壁贴了一层海绵垫。装配后紧贴内部的电池模组,起到固定、减震、防撞、缓冲的作用。对应电池组保护板MOS的位置采用开孔处理,便于散热。

取出电池模组,一共采用了12颗18650电芯,6串2并的架构;电池两极通过镍带与PCB板点焊连接。此外,12颗电芯之间采用塑料绝缘骨架支撑固定,电池正极使用青稞纸绝缘,大大提升绝缘和强度。抗机械冲击,对于多串电池组来说非常必要。

从电芯参数上可以看出,采用的是创明新能源的18650动力型圆柱电芯,单颗电芯容量为2600mAh,标准电压3.6V。采用6串2并架构,可组成电压为21.6V的电池组。

电芯的另外一侧同样是镍带点焊,整个电池组的做工极为规整。

电芯侧面设有一颗NTC热敏电阻,使用硅胶将感温探头与电芯紧密贴合,灵敏检测电池温度。

电池组侧面使用了一块非常大的电池模组保护PCB板,这样的设计一方面用于直接焊接电芯的镍带,减少传统保护板焊线可能带来的断线隐患,另一方面使得焊接组装流程更为精简,提高生产效率。这块PCB板上面设有一颗带均衡功能的保护芯片和四颗MOS。

中颖 Sinowealth SH367007X,其具有非常全面的保护功能和电池组均衡功能,支持6到10节电池保护功能,内置NMOS管驱动,相比PMOS导阻更低损耗更小。


四颗Techcode泰德的锂电保护MOS管,型号TDM3436,两颗并联,对向串联用于控制电池。


介绍完电池模组部分,我们再来看升降压控制电路部分。顶部的PCB板同样通过四颗防拆螺钉固定在外壳上,PCB背面还焊接了一块铝基板。

将PCB板从外壳上取下,正面设有一颗电感线圈、两颗电容、右侧的Smart-DC接口垂直焊接在PCB板上,两个USB接口采用一体设计,四颗LED灯之间使用泡棉隔光。

主控PCB板正面一览,下方是两颗主控电源芯片,磁环电感采用双线并绕。

定制协议IC,丝印SSM06PD100,用于 快充协议与SmartDC多模私有协议的识别和整机控制,调节输入输出电压功能。

另一颗定制的升降压控制器,丝印Q100,用于同步升降压,电压转换,驱动外置开关管。

USB-C接口和USB-A接口一体设计,节省空间,焊接更加牢固。

微盟 ME6203A 3.3V稳压管,为主控IC供电。


磁环电感线圈,用于升降压,两侧各有一颗35V 100μF的固态滤波电容。

Smart-DC接口特写,内置三根Pin脚,纯铜镀金材质,实心香蕉插,外壳设有防呆结构,业界成熟方案。

Smart-DC接口旁边还有两颗泰德的MOS管,型号TDM3436,用于接口控制。

贴片开关按键特写。

将铝基板拆下,内侧贴有一块导热垫,用于功率MOS的散热。

铝基板上设有一颗芯片和三颗MOS管。

TI德州仪器的控制器BQ76200,这是一颗用于高压电池组前端的充电/放电MOS驱动器,由主控芯片控制,用于控制Smart-DC接口。


其中一颗MOS来自万代AO4485,P-MOS,耐压40V。


另一颗是来自的Techcode泰德的P-MOS,型号TDM3407。


还有一颗同样为泰德TDM3407。

主控PCB板背面一览。

居中四颗MOS均为泰德TDM3436,配合升降压控制器实现升降压。

左侧两颗较小的MOS管为泰德TDM3307A,PMOS,用于USB输出端口切换。


靠近红色硅胶线附近还有两颗泰德TDM3436 MOS管,与PCB正面两颗管子并联,控制Smart-DC接口。

SMCJ30A,TVS管,耐压30V,用于过压保护。

PowerBen能源堡全部拆解完毕。

拆解总结

PowerBen能源堡这款移动电源内置了31200mAh容量的电池组,容量实在,不管是手机还是笔记本,都可以达到很好的续航需求,112Wh的容量可以带上飞机,商旅人士可以轻松携带,另外,除了支持PD100W双向快充外,还支持SmartDC最大150W输入,360W大功率输出,这使其应用场景又多了很多。

通过拆解可以看到PowerBen能源堡内部整体结构布局精简巧妙,不拖泥带水,电路部分高度集成,  保护板带温度检测和均衡功能,可以为电池提供更好的保护,两颗定制IC,一颗协议IC,一颗升降压IC的加持,除了常规的快充IC可以发挥到极致外,还使其拥有私有多模协议系统,能将同样的电池性能发挥到极致,据悉其内部采用了专利算法,可做到对输入输出电压、功率等参数进行高效控制管理,使其在大功率充放的情况下,温升数据也可以很理想。

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