新國(guó)標(biāo)移動(dòng)電源啟動(dòng)升級(jí)，南芯科技全棧式解決方案助力行業(yè)推進(jìn)

前言

強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《移動(dòng)電源安全技術(shù)規(guī)范》已由工信部牽頭完成征求意見(jiàn)稿編制，并正式在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)信息平臺(tái)和工信部官網(wǎng)公示，預(yù)計(jì)在 18 個(gè)月周期內(nèi)完成制定，擬于發(fā)布后 12 個(gè)月正式實(shí)施。

與現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)相比，新國(guó)標(biāo)將以強(qiáng)制形式，對(duì)充電寶整機(jī)結(jié)構(gòu)、線路板設(shè)計(jì)、電芯與電池組提出更嚴(yán)苛的安全要求，并新增智能監(jiān)測(cè)、信息標(biāo)識(shí)和壽命管理等條款，被業(yè)界視作“史上最嚴(yán)移動(dòng)電源標(biāo)準(zhǔn)”。

基于此，南芯科技作為移動(dòng)電源與快充電源管理芯片領(lǐng)域的核心供應(yīng)商，聯(lián)合旗下全資子公司昇生微電子，面向 2–4 串鋰離子 / 鋰聚合物電池移動(dòng)電源推出由 SC58540、SC2006A 搭配 SS26L11X、SSQ20X 組成的新國(guó)標(biāo)移動(dòng)電源全棧式解決方案，可幫助品牌和 OEM 廠商在安全合規(guī)、智能監(jiān)測(cè)和快充體驗(yàn)三方面實(shí)現(xiàn)同步升級(jí)，接下來(lái)充電頭網(wǎng)將詳細(xì)介紹一下。

新國(guó)標(biāo)關(guān)鍵詞，更嚴(yán)電池試驗(yàn) + 智能監(jiān)測(cè) + 可追溯

在這之前，也先來(lái)簡(jiǎn)單了解一下這次新國(guó)標(biāo)的三大更新重點(diǎn)。

一、電池試驗(yàn)全面加嚴(yán)

在沿用 GB 31241 電池安全框架的基礎(chǔ)上，新國(guó)標(biāo)進(jìn)一步提高針刺、熱濫用、過(guò)充等試驗(yàn)條件，對(duì)正負(fù)極材料、隔膜、電解液等關(guān)鍵材料以及循環(huán)老化后的安全性能提出更高要求，從源頭降低熱失控風(fēng)險(xiǎn)。

二、引入“智能監(jiān)測(cè)與管理”條款

標(biāo)準(zhǔn)草案明確提出移動(dòng)電源應(yīng)具備電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)功能，能夠采集并存儲(chǔ)單節(jié)電芯電壓、電池組電壓、電流以及溫度等信息，并支持對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的讀取，以實(shí)現(xiàn)電池安全狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控與歷史追溯。

三、強(qiáng)化標(biāo)識(shí)、壽命與追溯管理

新規(guī)要求在產(chǎn)品上標(biāo)注“建議安全使用年限”，并完善出廠信息、關(guān)鍵材料等標(biāo)識(shí)，為后續(xù)召回與責(zé)任界定提供依據(jù)；同時(shí)，在認(rèn)證與監(jiān)管層面，將移動(dòng)電源納入更嚴(yán)格的 3C 管理體系。

而這，對(duì)于整機(jī)方案而言，單靠傳統(tǒng)保護(hù)板是很難滿足要求的，至少需要具備電芯監(jiān)測(cè)、多級(jí)保護(hù)、日志記錄等功能的電池管理芯片。同時(shí)產(chǎn)品也必須要能屏幕或無(wú)線方式展示電池狀態(tài)信息，引入 MCU + 顯示 / 連接的架構(gòu)將成為未來(lái)新國(guó)標(biāo)移動(dòng)電源的主流形態(tài)。

南芯科技新國(guó)標(biāo)移動(dòng)電源全棧式解決方案

依托南芯科技在快充協(xié)議與電池管理上的深厚技術(shù)力，結(jié)合昇生微在 MCU 與智能控制領(lǐng)域的積淀，推出了“協(xié)議+MCU+BMS/AFE”的全棧式解決方案。該方案采用了協(xié)議芯片 SC2006A、MCU SS26L11X 以及電池管理芯片 SC58540 或監(jiān)測(cè)/保護(hù)前端芯片 SSQ20X 這些核心產(chǎn)品，旨在為客戶提供一套既能輕松過(guò)審新國(guó)標(biāo)，又能實(shí)現(xiàn) 140W 高功率、全 C 口盲插及可視化智能交互的頂級(jí)移動(dòng)電源架構(gòu)。

BMS電池管理芯片 SC58540

SC58540 面向 2–4 串鋰離子 / 鋰聚合物電池組，集成電壓、電流、溫度多路檢測(cè)通道以及高精度 ADC，可對(duì)每串電芯、電池組總壓、電池組電池和多點(diǎn)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，構(gòu)建起電芯級(jí)安全監(jiān)測(cè)基礎(chǔ)。芯片內(nèi)部支持過(guò)充、過(guò)放、過(guò)流、短路、高低溫等多種可配置保護(hù)策略，并通過(guò)充放電 MOS 實(shí)現(xiàn)一級(jí)保護(hù)閉環(huán)。

針對(duì)新國(guó)標(biāo)強(qiáng)化事故追溯與壽命管理的要求，SC58540 內(nèi)置電池日志與黑匣子功能，可記錄運(yùn)行過(guò)程中的關(guān)鍵參數(shù)極值與故障現(xiàn)場(chǎng)信息，并集成南芯科技自研電量算法，支持 SOC、SOH、循環(huán)次數(shù)等狀態(tài)量輸出，便于整機(jī)對(duì)電池健康狀態(tài)進(jìn)行管理、顯示和售后診斷，真正把傳統(tǒng)保護(hù)板升級(jí)為智能 BMS 平臺(tái)。

協(xié)議芯片 SC2006A

SC2006A 是一顆面向新一代多口快充移動(dòng)電源的 Type-C DRP 主控芯片，支持多路 USB-C 接口及主流快充協(xié)議，覆蓋 PD3.1 EPR 在內(nèi)的高功率輸出需求，可靈活適配 2C1A、3C 等多種新國(guó)標(biāo)移動(dòng)電源形態(tài)。

芯片內(nèi)置 32 位處理器內(nèi)核和豐富的 ADC/DAC 資源，可對(duì)各路輸出電壓、電流和溫度進(jìn)行精細(xì)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)端口級(jí) OVP、OCP、SCP、UVP、OTP 等完善保護(hù)，在保障用戶快充體驗(yàn)的同時(shí)，降低異常工況下的風(fēng)險(xiǎn)。配合 SC58540 的電池側(cè)管理，SC2006A 構(gòu)成從電芯到端口的安全閉環(huán)，滿足新國(guó)標(biāo)對(duì)整機(jī)輸出安全與多場(chǎng)景兼容性的綜合要求。

MCU SS26L11X

在整個(gè)方案中，SS26L11X 作為系統(tǒng) MCU，負(fù)責(zé)整機(jī)的邏輯協(xié)調(diào)與人機(jī)交互，是新國(guó)標(biāo)強(qiáng)調(diào)“電池狀態(tài)可視化”的關(guān)鍵，該 MCU 基于高可靠?jī)?nèi)核，集成 I2C、UART、SPI、ADC、NTC、RTC 等豐富外設(shè)接口，可與 SC58540、SC2006A 等器件建立通訊，將電量、電壓、溫度、健康狀態(tài)等數(shù)據(jù)匯聚到系統(tǒng)層。

借助 SS26L11X 內(nèi)置的顯示與 IO 控制資源，整機(jī)可以輕松驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管、點(diǎn)陣屏或小尺寸 LCD，實(shí)現(xiàn)剩余電量、溫度告警、健康狀態(tài)、建議使用年限等信息的直觀展示，讓新國(guó)標(biāo)提出的“智能監(jiān)測(cè) + 信息提示”要求真正落地到用戶可見(jiàn)的界面上。

AFE SSQ20X

SSQ20X 系列定位為電池前端監(jiān)測(cè)與保護(hù)擴(kuò)展器件，可對(duì)多串電芯進(jìn)行電壓、溫度等參數(shù)采集，并提供硬件保護(hù)能力，適用于更高串?dāng)?shù)、更大容量或拆分電池包結(jié)構(gòu)的應(yīng)用場(chǎng)景。在本次方案中，SSQ20X 可與 SC58540 協(xié)同，為廠商提供統(tǒng)一的安全與監(jiān)測(cè)架構(gòu)。

充電頭網(wǎng)總結(jié)

在充電寶新國(guó)標(biāo)正逐漸走向落地的關(guān)鍵階段，南芯科技推出的協(xié)議 + MCU + BMS/AFE 全棧式方案有助于廠商一次性滿足新國(guó)標(biāo)對(duì)安全、監(jiān)測(cè)、追溯和信息展示等多種要求，同時(shí)也為后續(xù)產(chǎn)品的功能升級(jí)和差異化要求預(yù)留了空間，在推動(dòng)產(chǎn)品升級(jí)的同時(shí)符合新國(guó)標(biāo)的要求。

對(duì)品牌和 OEM 廠商而言，這套由 SC2006A、SC58540、SS26L11X 與 SSQ20X 搭建的平臺(tái)，可以在新國(guó)標(biāo)移動(dòng)電源項(xiàng)目中直接落地復(fù)用，并平滑延伸到大容量移動(dòng)電源、小型充電寶等更廣泛的電池應(yīng)用形態(tài)，在同一技術(shù)棧下完成整個(gè)產(chǎn)品系列的安全與智能升級(jí)，搶占智能移動(dòng)電源新一輪增長(zhǎng)機(jī)遇。