拆解報告:酷態科15號超級電能柱Ultra

前言

酷態科新推出了一款15號超級電能柱Ultra,這款行動電源型號為PB200U,總輸出功率為210W,內置電池容量為20000mAh。 行動電源具備2C1A介面,兩個USB-C介面均支援輸入和輸出,其中單口最大輸入功率為140W,雙口同時輸入功率可達165W。

輸出方面,USB-C1介面支援140W PD3.1快充,USB-C2介面支援65W PD快充,USB-A口支援33W快充,並支援UFCS快充。 相比同為內置8節18650電池的15號電能柱SE,15號超級電能柱Ultra不僅在輸入輸出功率方面大幅提升,還新增了1.3寸TFT彩屏。

新增的液晶螢幕可以進行電量顯示,總輸入功率和輸出功率顯示,各個介面的電壓和電流顯示,還帶來了更多的可操作性,以及介面功能控制。 行動電源內部採用一體化鋁合金均熱板,加強散熱能力,降低溫升。 下面充電頭網就帶來這款行動電源的拆解,一起看看內部的設計和用料。

此前充電頭網還拆解過酷態科自帶線電能塊20000mAh、酷態科15號電能柱SE、酷態科10號超級電能棒、酷態科CUKTECH 15號電能柱PB200P、CUKTECH 20號超級電能柱P23等產品,歡迎查閱。

酷態科15號超級電能柱Ultra外觀

包裝盒整體為黑色基調,正面印有產品名稱15號超級電能柱Ultra、產品外觀、210W、20000mAh字樣。

背面印有產品手持場景,信息參數和商家資訊。

包裝盒上參數特寫,下麵到產品實物環節再詳細介紹。

包裝內含酷態科15號超級電能柱Ultra、6A數據線以及使用說明書,行動電源外套防塵塑膠袋保護。


附帶數據線是C to C線,兩端外殼磨砂方便插拔,末端設有抗彎折網尾保護。 同時兩端外殼分別設計有CUKTECH品牌和6A字樣。

實測數據線長度約為102cm。

另外使用ChargerLAB POWER-Z KM003C測得數據線帶有E-Marker晶片,電力傳輸能力為50V5A,支援USB PD3.1標準下的最高48V5A 240W快充

酷態科15號超級電能柱Ultra採用長條柱狀造型設計,使用PC防火材質外殼,外殼噴塗銀灰色金屬漆。 正面設有黑色亞克力面板,下方印有“CUKTECH 15 ULTRA”字樣。

機身正面設有隱藏螢幕,在螢幕下方設有按鍵。

TFT彩屏顯示行動電源剩餘電量,CUKTECH 15 ULTRA字樣,還支援各個介面的電壓、電流、功率以及總的輸入/輸出功率顯示。

機身底部印有CUKTECH 15 ULTRA字樣。

機身一側印有CUKTECH品牌和行動電源詳細參數資訊。

產品參數特寫

產品名稱:CUKTECH 酷態科15號超級電能柱Ultra

產品型號:PB200U

輸入參數:

Type-C1:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A、28V5A

Type-C2:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A

Type-C1+Type-C2:20V5A+20V3.25A 165W MAX

輸出參數:210W MAX

多口:5V4A、9V9A、12V6A、15V6A、20V9A

OUT1(Type-C1):5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A、5-20V6A、28V5A

140W MAX

OUT2(Type-C2):5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A、5-11V5A、5-20V4.5A

90W MAX

OUT3(USB-A1):5V3A、9V3A、5-11V3A 33W MAX

電池能量(額定/典型):70.56Wh/72Wh 14.4V 4900mAh/5000mAh

額定容量:12000mAh(5V4A)

電池種類:鋰離子電池

製造商:南京酷態科技術有限公司

機身背面為黑色塑膠外殼設計,表面做了Y字母的紋理設計,為用戶帶來舒適的持握手感。

背面左上角印有70.56Wh/72Wh電池能量參數、可上飛機標識、右側為產品序列號和二維碼。

機身頂部配備2C1A三個USB介面,介面旁印有標識以及輸入輸出提示。

輸出側面板印有CUKTECH 20000mAh Ultra字樣。

行動電源底部印有15 ULTRA 字樣。

實測酷態科15號超級電能柱Ultra機身長度約為152.04mm。

機身寬度約為44.45mm。

機身厚度約為57.28mm。

行動電源拿在手上的大小直觀感受。

另外測得行動電源重量約為590.3g。

使用KM003C測得Type-C1口支援PD3.1、PPS、QC5、DCP充電協定。

PDO報文顯示Type-C1口還具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A、28V5A六組固定電壓檔位,以及5-11V5A、5-20V3A兩組PPS快充檔位。

測得Type-C2口支援PD3.0、PPS、QC5、DCP充電協定。

PDO報文顯示Type-C2口還具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A五組固定電壓檔位,以及5-11V5A、5-20V4.5A兩組PPS快充檔位。

USB-A口支援UFCS、QC3.0、FCP、SCP、AFC、DCP、Apple 2.4A充電協定。

測得UFCS快充具備5-11V3A一組電壓檔位。

使用兩個充電器同時為行動電源充電,表顯充電功率約為163W。

行動電源螢幕啟動狂暴模式專屬UI,顯示充電功率為158.1W。

 

酷態科15號超級電能柱Ultra拆解

看完了酷態科15號超級電能柱的外觀和測試,下面就進行拆解,一起看看內部的做工和用料。

 

 

首先沿外殼接縫撬開後蓋,後蓋通過卡扣和膠水固定。

 

後蓋內部與電池之間粘貼雙面膠固定。

 

電池組之間打膠固定,並粘貼高溫膠帶。

 

在內部為PCBA模組,通過螺絲固定。

 

擰下固定螺絲,取出內部PCBA模組與電池組。

 

殼體內部粘貼石墨銅箔導熱貼。

 

PCBA模組使用螺絲固定在鋁合金散熱板上。

 

螢幕通過排線和連接器連接,並粘貼高溫膠帶絕緣。

 

USB-C2介面採用小板連接,通過螺絲固定。

 

在電池組側面粘貼絕緣麥拉片。


另一側也粘貼絕緣麥拉片。

 

撕下電池兩側粘貼的絕緣麥拉片。

 

在電池組一側粘貼兩顆熱敏電阻檢測溫度,打膠固定並粘貼高溫膠帶加固。

 

PCBA模組通過螺絲固定。

 

擰下固定螺絲,拆下上層PCBA模組,在內部設有鋁合金均熱板,對應電感和電容位置開孔。

 

PCBA模組背面設有導熱墊,並通過排針連接到下層的PCBA模組。

 

鋁合金均熱板通過螺絲固定到底層塑膠支架上。

 

擰下固定螺絲,拆下鋁合金均熱板。

 

鋁合金均熱板對應螢幕部分設有凹陷設計,對應電感和電容位置開孔。

 

另一面對應元器件位置鏤空,右側對應電池組正負極位置設有橡膠墊絕緣。

 

下層的PCBA模組粘貼導熱墊,接觸鋁合金均熱板散熱。

電池組正負極通過點焊連接。

NTC熱敏電阻通過焊接連接。

側面設有電池分體電壓採集線。

拆下排針連接的USB-C2介面小板。


斷開PCBA模組與電池組的連接,分離電池組和PCBA模組。

在PCBA模組背面也粘貼導熱墊加強散熱。

電池組焊接連接分體電壓採樣線,焊點粘貼高溫膠帶絕緣。


在塑膠框架上標註了導線顏色。

另一端為紅色導線,焊點紮實飽滿。

從塑膠框架中取出電池。

電池來自EVE億緯鋰能,型號INR18650/25P,容量為2.5Ah,額定電壓為3.6V,充電限制電壓為4.2V,電池支援6A充電電流和30A放電電流。 電池組採用4串2並連接,共8節電池組成20000mAh容量。

電池組一側為正負極,採用鎳片點焊連接,電池正極粘貼青稞紙絕緣。

電池組尾部也採用鎳片連接。

電池組內部通過鎳片點焊串聯。

底部PCBA模組一覽,左側為電池輸入端,焊接電流取樣電阻和電池保護管,底部焊接同步升降壓開關管,右側焊接濾波固態電容,上方焊接磁環電感。 右側焊接USB-A介面的降壓電路,以及對應介面的VBUS開關管。

另一面焊接電池保護晶片,同步升降壓控制器,兩顆用於USB-C介面的協議晶元和USB-A介面的協議晶元。

電池保護晶元來自創芯微,型號CM1341-DAT,是一款專用於4串鋰/鐵/鈉電池的保護晶元,內置有高精度電壓檢測電路和電流檢測電路。 通過檢測各節電池的電壓、充放電電流及溫度,實現電池過充電、過放電、均衡、斷線、低壓禁充、放電過電流、短路、充電過電流和過溫保護等功能,放電過流保護延時外置電容可調,其他保護延時內置,採用TSSOP16封裝。

晶片外置的電池均衡開關管和均衡電阻特寫。

電池保護管來自AOS萬國半導體,型號AON6512,NMOS,耐壓30V,導阻1.4mΩ,採用DFN5*6封裝,兩顆對向串聯。 左側設有兩顆3mΩ電流取樣電阻並聯,用於檢測電池組電流。

萬國半導體 AON6512 資料資訊。

用於USB-C介面的同步升降壓控制器來自南芯科技,型號SC8815A,是一顆高效雙向同步升降壓控制器,支援1-6節電池充電,支援36V工作電壓。 晶片支援完整的鋰電池充電管理,其中電池充電電流和電壓,反向放電輸出電壓,輸入輸出電流限制均可由I2C總線控制。

SC8815A內置10位ADC,具備充電狀態指示,支援自動適配器插入和負載插入檢測,具備欠壓保護、過壓保護和過流保護,並且支援短路保護和過熱關斷保護。 晶元採用QFN32封裝,適用於PD快充移動電源,USB-C集線器,工業電源應用。

南芯科技 SC8815A 資料資訊。

同步升降壓開關管來自AOS萬國半導體,型號AONS66406,NMOS,耐壓40V,導阻5mΩ,採用DFN5*6封裝。 兩顆用於電池端。

萬國半導體 AONS66406 資料資訊。

另外兩顆開關管型號相同,用於USB-C端。

同步升降壓電感採用磁環繞制,三線並繞,外套熱縮管絕緣。

用於檢測輸出電流的放大器來自3PEAK思瑞浦,絲印9A2,型號TP199A2,支援36V輸入電壓,採用SC70封裝。

出濾波電容來自KOAS東佳,為VR系列固態電容,規格為35V100μF。

另一顆濾波電容規格相同。

USB-C1介面VBUS開關管來自LRC樂山無線電,絲印AP,型號S-LPB8413DT0AG,PMOS,耐壓-40V,導阻12mΩ,採用DFN3333-8A封裝,兩顆對向串聯。

USB-A口採用南芯科技SC8101同步降壓轉換器進行降壓輸出,SC8101是一顆支持5V到32V寬電壓範圍輸入,輸出電流可達5A的高效率同步降壓DC-DC轉換器,輸出電壓可調。同時,它還提供高精度的輸出電流限制,當輸出達到設定電流極限時,進入恒流模式。晶片內部集成開關管,週邊元件精簡,採用19pin QFN封裝。

南芯科技 SC8101 詳細資料。

 

充電頭網瞭解到,南芯科技SC8101此前已被安克PowerHouse II 400戶外電源、努比亞邁飛磁吸車載無線充電器、安克磁吸式雙項無線充電器、華為P40手機保護殼、小米二合一充電器等產品採用。此外,南芯科技的快充晶片被廣泛應用於移動電源、充電器、車充等領域,並獲得數十款產品採用。

2.2μH合金電感用於USB-A介面降壓輸出。

USB-C1介面的協定晶片來自ABOV現代單片機,型號A94P829KUN,是一顆支援PD3.1的協定晶片,支援兩個USB-C介面和一個USB-A介面。晶片內置8051內核,快充協定支援廣泛,採用32QFN封裝。

兩個USB-C介面協定晶片型號相同。

用於USB-A介面的協定晶片來自南芯科技,型號SC2153A,是一顆支持PD和DP/DM快充協定的控制器,內部集成回饋環路,支援最新的Type-C和PD3.0標準,支援UFCS融合快充,同時還支援使用DP/DM介面的專有快充協定,適用于各類適配器應用。

SC2153A內部集成了32位高性能MCU內核,集成24kB單次程式設計記憶體和2kB RAM。該控制器針對各類快充協定集成了USB PD實體層、Type-C檢測、DP/DM快充協議實體層,VCONN供電。晶片支援豐富全面的保護功能,採用QFN-16封裝。


南芯科技 SC2153A 資料資訊。

USB-C2介面VBUS開關管採用重慶萬國CQY4423P,PMOS,耐壓-30V,導阻6mΩ,採用DFN3*3EP封裝。

兩顆8205B雙NMOS管用於USB-A介面VBUS控制。

排針連接的小板設有同步升降壓控制器和同步升降壓電路,以及為MCU供電的降壓電路。

另一面焊接MCU和螢幕介面。

用於USB-C2介面的同步升降壓控制器採用南芯科技SC8815A。

同步升降壓MOS管來自AOS萬國半導體,型號AON6354,NMOS,耐壓30V,導阻2.75mΩ,採用DFN5*6封裝,為電池端半橋。

萬國半導體 AON6354 資料資訊。

對應輸出端半橋的同步升降壓MOS管型號相同。

電感採用磁環繞制,三線並繞,外套熱縮管絕緣。

主控MCU來自沁恒,型號CH32V303RCT6,是基於32位元RISC-V指令集及架構設計的工業級通用增強型MCU,內置64K SRAM和256K Flash,主頻為144MHz,具備I2C,I2S,SPI,USART,SDIO,CAN控制器等介面,用於螢幕顯示和功能控制,採用LQFP64M封裝。

沁恒 CH32V303 資料資訊。

同步降壓晶片來自SILERGY矽力傑,絲印Iu,型號SY8301,晶片內部集成開關管,輸入電壓最高40V,輸出電流1A,採用SOT23-6封裝,用於將電池組降壓為MCU供電。

穩壓晶片來自3PEAK思瑞浦,絲印L7J,型號為TPL720F33,最高輸入電壓6V,輸出電壓為3.3V,輸出電流400mA,採用SOT23-5封裝。

升壓晶片來自矽力傑,絲印HM,型號SY7302,開關頻率為1MHz,內置200mΩ開關管,採用SOT23-6封裝。

用於檢測輸出電流的放大器採用3PEAK思瑞浦TP199A2。

USB-C2母座小板設有濾波電容和TVS二極體。


USB-C2小板背面設有連接排針和TVS二極體,USB-C母座採用過孔焊接固定。

USB-A介面採用過孔焊接固定,內部為白色舌片,USB-C介面為藍色舌片。

全部拆解一覽,來張全家福。

充電頭網拆解總結

最後附上酷態科15號超級電能柱Ultra核心器件清單,方便大家查閱。

酷態科15號超級電能柱Ultra內置20000mAh電池,總輸出功率為210W。其中USB-C1介面支援140W PD3.1雙向充放電,USB-C2介面支援65W PD快充,USB-A口支援33W輸出功率。當USB-C1和USB-C2介面同時充電時,輸入功率可達165W。機身正面設有液晶螢幕,支援介面電壓電流,輸入輸出功率等參數顯示。

充電頭網通過拆解瞭解到,酷態科15號超級電能柱Ultra內置8節18650電池,4串2並連接,使用億緯鋰能18650/25P動力電池。行動電源內置兩塊PCBA模組,通過插針連接,並設有鋁合金均熱板和導熱墊用於散熱。內部設有兩路雙向同步升降壓電路和一路同步降壓電路,各個介面為獨立設計。

同步升降壓電路使用南芯科技SC8815A同步升降壓控制器,搭配使用萬國半導體MOS管和ABOV協定晶片。降壓電路使用南芯科技SC8101同步同步降壓轉換器,搭配使用SC2153A協定晶片。電池組使用創芯微CM1341電池保護晶片,並配有均衡電路。PCBA模組塗有三防漆保護,電池組採用塑膠支架固定,內部結構設計緊湊,用料扎實可靠。

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