锂电池电动车新国标规范下，维安充电器方案亮点有哪些？

Release time：2024-12-02
author：AMEYA360
source：维安
reading：1009

　　为保护消费者安全以及净化市场，2024年4月25日，《电动自行车用锂离子蓄电池安全技术规范》正式发布，并且明确从2024年11月1日起将会正式实施，所有的锂电池和充电器都必须通过3C认证，才可以生产和销售。

　　GB43854

　　锂电池电动车新国标充电器“强制性国家标准”

　　该标准从单体电池和电池组两个层面规定了锂电电动车的安全要求和试验方法，主要考虑了过充电、过放电、外部短路、热滥用等安全要求。对于锂电池充电器的设计在满足多项技术标准和安全规范之外，根据厂商定制化需求，其智能化要求也有所提升。

　　基于新国标锂电充电器相关标准和规范，维安研发人员利用自研产品AC-DC控制器WD1092BAPT和可编程智能管理充电芯片WHA19003F4M7开发了一款基于一级半PFC反激AC-DC拓扑的锂电电动车充电器方案，实物如下图所示：

锂电池电动车新国标规范下，维安充电器方案亮点有哪些？

　　特征：

　　维安新国标锂电充电器方案

　　整机效率

　　≥88.0%，包括可控硅和风机的功耗

　　高EMI裕量

　　传导和辐射骚扰 裕量≥10 dB

　　低成本

　　初级方案巧妙使用一级半和合封功率

　　MOSFET技术，次级同样采样集成LDO、

　　恒压恒流模块及可编程功能的智能管理

　　充电IC，大大减少了外围元件数量以及

　　布线复杂度，整体方案成本和性能具备

　　明显优势

　　保护功能

　　本方案设置了多种异常工作状态的检测

　　和保护功能，次级智能充电管理IC具备

　　过温、过压、风扇堵转这几种异常状态

　　的指示功能和保护功能，并同时具有可

　　供客户定制的充电器智能开发平台，整

　　体方案灵活性具有明显优势

　　输入输出规格

　　输入电压

　　180-240V/AC (输入最低电压165V/AC，

　　输入最高电压264V/AC)

　　输出规格

　　60V/3A (输出最低27V/3A，输出最高60V/3A)

　　功率因数PF

　　0.75

　　整机效率

　　≥88.0 %

　　方案设计及优势

　　1

　　锂电充电管理模块设计

　　为满足新国标充电器强制性“通讯协议”充电这一要求，本方案的次级控制器采用了一款高度可编程数模混合智能充电管理芯片WHA19003F4M7，其内置的恒压恒流控制模块实现了对充电器对锂电池充电过程的精准控制以及充电异常行为的提醒和保护功能，从而提高了锂电池的使用寿命，以及充电过程的可靠性。

　　充电电压经由输出端分压网络得到的电压与内置的2.5V电压源相比较作为输出电压控制信号以及系统反馈信号，充电电流经由采样电阻取得的电压与控制器内置的50mV电压源作为输出电流控制信号以及系统反馈信号。

　　锂电池充电逻辑如下图2所示，该方案具备开机自检、修调模式、异常保护等功能，且具备明显的状态灯和风扇指示功能，符合新国标充电协议要求。

锂电池电动车新国标规范下，维安充电器方案亮点有哪些？

　　另外，次级控制器WHA19003F4M7提供一线通、485等协议接口，可根据客户需求定制具体化协议以及关键参数修调功能，输出电压精度在50mV以内，并同时提供充电器开发平台供客户使用，平台界面如图3。

锂电池电动车新国标规范下，维安充电器方案亮点有哪些？

　　智能化开发平台界面示意图

　　该平台同时具备铅酸蓄电池和锂电池两种充电协议，用户可根据实际电池充电需求配置充电模式分段式的关键参数，生成充电管理代码，提高了WHA19003F4M7在客户端的使用灵活性以及电池充电多样化的适配性。

　　此外，根据如上图2所示的锂电池充电逻辑状态机示意图，为保证充电器使用过程的安全性和可靠性，本方案智能化设置了过温、过压、风扇堵转等异常状态的保护动作，详情如表1所示。

锂电池电动车新国标规范下，维安充电器方案亮点有哪些？

　　功率模块方案设计

　　新国标充电器方案的初级部分采用维安自研产品WD1092BAPT作为AC-DC PWM控制器，具备宽压输入、低功耗、高效率等特性。

　　WD1092BAPT内置的650V/0.85Ω 高功率MOSFET作为该部分的高频开关。充电器轻载或空载工作时，WD1092BAPT处于Burst模式以减小开关损耗，从而降低了待机功耗，提高了轻载效率;工作于正常负载模式时，WD1092BAPT采用电流模式控制技术，内置软驱设计不仅优化EMI特性，也提高了整机效率。

　　WD1092BAPT同时具备过流保护(OCP)、过载保护(OLP)、过温保护(OTP)、过压保护(OVP)等功能，大大提高了整机的可靠性。

锂电池电动车新国标规范下，维安充电器方案亮点有哪些？

　　总结

　　本方案设计的电动车新国标锂电充电器支持最大功率180W充电，具有整机效率高、低成本、充电平台定制化、高灵活性定制充电需求等优势。

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电摩充电器：维安1200W LLC大功率电源解决方案
行业新闻

电摩充电器：维安1200W LLC大功率电源解决方案

　　近年来，工业自动化、新能源汽车充电桩、数据中心、电动交通工具等领域快速发展，各类大功率设备层出不穷，这些设备对电源的功率需求日益攀升。　　传统的电源拓扑在面对1200W这样的大功率时，往往面临效率低下、散热困难等问题，而LLC谐振变换器具有软开关等特性，凭借其高效、低损耗等优势，成为大功率电源方案设计的理想选择。　　本文介绍的1200W LLC电源主要面向电摩充电器市场，电摩作为日常出行工具，其充电场景多样且复杂，包括电网波动、电池容量、安全性能等因素。　　基于以上应用考量，维安利用自研产品LLC谐振半桥控制器WD1901SJR、PFC控制器WD1605ASR、原边反馈控制器WD1802CSR和高性能充电管理芯片WY32F1030KBU7开发了一款基于APFC + LLC 谐振拓扑的电摩充电器方案，该方案同时整合维安多个产品线产品，电源实物样机以及产品线名称如图1所示。　　图1：维安1200W LLC大功率电源实物图　　“系统架构及方案优势　　WAYON 1200W LLC大功率电源解决方案　　1、WAYON 1200W LLC大功率电源解决方案　　功率控制芯片PFC (WD1605ASR)　　+ LLC (WD1901SJR)：　　高效节能　　LLC控制器WD1901SJR、PFC控制器WD1605ASR以及PSR控制器WD1802CSR的协同工作，使得方案的峰值效率高达95%。极大提升了用户的适应便利性。　　稳定可靠　　得益于WD1901SJR和WD1605ASR 优秀的动态响应能力，该方案能在电网电压波动较大的情况下，始终保持输出电压和电流的稳定。　　安全可靠　　功率控制芯片具备丰富的保护功能，包括过压保护、恒压恒流双闭环、短路保护，保证充电过程的安全可靠。　　延长电池使用寿命　　WD1901SJR实现精准的充电控制，能根据电池的特性和状态进行智能化充电。WD1605ASR提高了功率因数，整体方案的PF值高达0.99。　　2、WAYON 1200W LLC大功率电源解决方案　　智能充电管理MCU(WY32F1030KBU7)　　动态输出调节　　精确控制输出电压 (60V-88V) 和输出电流 (最大13A) 的动态设定值，满足不同电池组和充电阶段的需求。　　高级保护功能　　实现过压保护 (OVP)、过流保护 (OCP)、过温保护 (OTP)、电池反接保护、超时保护等，并与初级侧保护形成双重保障机制。　　状态监测与通信　　实时监测输入/输出电压电流、温度等关键参数;提供本地显示(如LED/LCD)或通信接口(如UART)用于状态上报、参数配置等。　　输入输出规格　　WAYON 1200W LLC大功率电源解决方案　　1、输入电压　　110-240Vac　　2、输出规格　　60V-88V，恒流13A　　(100VAC输入规格下恒流7.5A)　　3、功率因数PF　　>0.99　　4、峰值整机效率　　95.0 %　　“方案设计及优势　　WAYON 1200W LLC大功率电源解决方案　　APFC方案设计　　1200W电源方案的PFC部分采用自研产品WD1605ASR作为控制器，应用于连续传导模式(CCM)，具备平均电流模式控制、快速响应、低功耗、低成本等特性。　　WD1605ASR采用固定的频率模式(65kHz)控制PFC模块的MOS管导通时间(PWM)并依赖于瞬时电感电流，有助于达到电磁干扰标准。此外，CCM模式减少了应用中产生的di/dt。　　采用boost拓扑作为APFC结构，WD1605ASR通过精确检测PFC电感电流，从而控制PWM输出，使得输入电流波形跟随输入电压波形同样呈现标准的正弦变化，其PF值高达0.99，大幅提高了整机的功率因数，其波形如图3所示。　　此外，WD1605ASR具有良好的动态响应性能，当电网电压变化时，可以快速调整PWM的输出，保证直流母线电压的稳定。　　LLC谐振变换方案设计　　1200W电源方案的LLC部分采用自研产品WD1901SJR作为控制器。WD1901SJR提供两个驱动信号通道，以略小于50%的占空比输出互补信号驱动高压侧和低压侧MOS，同时在高低端MOS的开关之间插入一个固定的死区时间来保证软开关的实现。　　LLC方案同样具备完善的保护功能，当输出电压过压，触发系统的过压锁死保护，等待辅源掉电方可复位;同时系统具备恒压恒流双闭环，实现电压电流的稳定输出;另外也具备短路保护、过温保护等功能。　　当LLC谐振变换器工作在谐振状态，谐振电容电压和谐振电感电流都呈现正弦波的形状，且两者之间具有90°相位差，此时，系统的开关损耗最小，效率最高。　　以及谐振电流(Vin:220VAC, Vout:88V/13A)　　MCU智能充电管理系统设计　　为了实现更智能、更安全的充电过程，并满足动态调节输出电压电流以及高级保护的需求，本方案引入了高性能微控制器单元 (MCU) 作为充电管理核心。其系统框架如图5所示：　　1、MCU智能充电管理系统设计　　核心功能实现　　动态电压电流控制 (DVS/DVC)　　MCU通过高精度ADC实时采集输出电压和输出电流，实现MCU动态计算并设定目标输出电压和目标输出电流。　　智能充电策略　　MCU内置充电状态机，管理整个充电流程，可根据电池温度自动调整温度补偿。　　全面保护机制　　MCU可持续监测输出电压、电流、关键点温度、电池防反接，一旦发生相应故障，可快速响应动作实现对系统的保护。　　用户交互与通信　　MCU可实时反馈系统充电状态，搭配LED指示灯或小型LCD屏，显示充电进程以及参数信息。同时，MCU可提供UART和一线通通信接口，用于不同应用场景的上位机通信，进行参数配置、状态监控和远程控制。另外，本套方案MCU智能管理模块也支持固件升级(OTA)。　　“总结　　WAYON 1200W LLC大功率电源解决方案　　本方案设计的主要面向电摩的充电器支持最大功率1200W充电，凭借WD1901SJR、WD1605ASR与高性能智能充电管理芯片WY32F1030KBU7的出色性能和协同工作，使得方案具有整机效率高、功率因数高、充电过程智能可控、保护功能完善、安全稳定可靠等优点。
2025-08-08 10:33 reading：355
屏显会说话，MCU 来撑腰！维安用“芯”，开发省心
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屏显会说话，MCU 来撑腰！维安用“芯”，开发省心

　　一块小芯片，也能把世界点亮!　　想象一下......你刚插上 PD 充电器，屏幕瞬间蹦出“彩虹电量条”；移动电源在桌面眨眨眼，告诉你它还能再战 3 部电影；小朋友的玩具一开机，就上演 8bit 像素风的欢迎秀;就连雾化器也能化身弹幕机，喷个雾环都是爱你的形状......这些可可爱爱的小惊喜，背后都藏着维安的小宇宙　　关于维安，我们不止做产品　　多年半导体江湖老司机，半导体产品出货量早已破亿　　自家实验室 7×24 小时高温“烤”机，105 ℃ 都不掉链子　　设计、工具、量产一条龙，客户从打样到上市最快 4 周搞定　　UI 设计师+嵌入式工程师混编队，PS 不会?我们帮你画!　　FAE 小哥哥小姐姐全国飞，现场改动画，现场撸代码，咖啡管够!　　开发爽点，一个不落　　开发板开箱即用，I²C、UART 接口统统预留，Type-C 一插就能亮屏　　自动生成图片地址、张数、大小，UI 换图像换手机壁纸一样简单　　动画丝滑到可以“打王者”，横屏竖屏秒切换　　低功耗待机，睡觉也省电　　TFT 彩屏、专属 UI、品牌 LOGO，想怎么炫就怎么炫　　好啦，下面还有一些技术语言，是留给严谨的工程师来研究的。　　WY32F1030系列　　● 搭载64MHz M0+内核，　　● 内置64KB程序Flash与8KB SRAM，支持DMA功能;　　● 产品工作温度超工规-40~105°C，满足PD快充的高温应用场景;　　● 内置64M高速时钟，常温精度±1%以内，无需外挂晶振。　　PD显示屏方案1：协议芯片无内置MCU　　由维安MCU进行功率PDO、PPS控制和屏幕显示驱动，方案支持触摸功能　　PD显示屏方案2：协议芯片有内置MCU　　由协议芯片内部MCU进行功率PDO、PPS控制，同时将各个端口的功率数据通过出口发出来，由维安MCU进行出口数据包解析并进行功率显示等　　维安屏显方案开发板实物图　　预留IIC接口和UART接口，同时支持上述两种方案开发　　维安自研屏显相关开发工具，为开发者快速更换UI显示　　一句话总结：　　把繁琐交给我们，把创意留给你。下一款刷屏朋友圈的“桌面小萌物”，也许就从你的一封邮件开始！　　维安——让每一次充电，都成为一场小型发布会。
2025-07-30 10:32 reading：350
维安发布950V、1050V超结MOSFET产品
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维安发布950V、1050V超结MOSFET产品

　　在工业控制(如大功率伺服驱动、变频器)、特种照明、矿机等高要求应用领域，对超高压、紧凑型电源系统的需求正迅速增长。这些应用往往面临严苛的运行环境(高温、高湿、强干扰)和紧凑的空间限制，对核心功率器件提出了极高要求：一方面需要承受超高工作电压以确保系统安全可靠;另一方面必须实现极低的导通损耗(RDS(ON))和开关损耗(Qg, Qrr)，以提升效率、降低温升并满足小型化设计需求。　　应对以上问题，维安自主研发并推出超高压超结950V和1050V MOS平台。该平台采用创新的工艺设计，在实现超高耐压等级的同时，显著降低了器件的结电容(体现为低Qg)和反向恢复电荷(Qrr)。显著提升电源系统的整体效率，有效控制温升，并满足紧凑型设计对功率密度的苛刻要求。其优异的性能参数可对标进口品牌的同规格产品，为上述特殊应用领域提供了可靠、高效的国产化功率解决方案。　　维安950V、1050V超高压超结MOSFET　　产品优势　　1、优异的FOM品质因数　　超结950V、1050V FOM是传统VDMOS工艺的13.6% 。使用超结950V、1050V器件，相同导通电阻下，栅极电荷大幅下降，更容易驱动和降低开关损耗，提供整体效率。　　图1： 平面超高压Qg示意图　　图2： 超结超高压Qg示意图　　2、强壮的体二极管特征　　反向恢复电荷Qrr 仅有普通慢管的30%，降低体反向恢复引起的损耗和应力。提升系统在硬开关等应用中的可靠性，并有助于进一步提高效率。　　图3： MOSFET体二极管反向恢复的波形示意图　　蓝色是普通工艺MOSFET体二极管;　　红色是快恢复工艺 ;　　3、丰富的产品规格　　950V SJ-MOSFET C2P　　1050V SJ-MOSFET C2P　　从上图规格可以看出，950V，1050V TO-220F封装，内阻最低可以到0.31Ω-0.32Ω;平面超高压相同规格TO-220F封装内阻最低达到1Ω。更低的导通电阻意味着更低的导通损耗，在高功率密度的应用场景中，维安超结超高压MOSFET展现出显著优势，助力实现更紧凑、更高效的电源设计。　　维安完整的超高压产品系列，结合先进的封装技术，确保了高可靠性和安全性，助力工程师轻松应对定制化、高效率电源系统的设计挑战。
2025-06-27 09:56 reading：408
全兼容 高集成 | 维安WAYON推出USB Type-C E-Marker芯片
行业新闻

全兼容 高集成 | 维安WAYON推出USB Type-C E-Marker芯片

　　E-Marker(电子标记芯片)是USB Type-C线缆中的核心元器件，用于智能识别线缆属性及功率传输能力，在快充、高速数据传输、多设备兼容等领域应用广泛。　　维安近期推出符合USB PD 3.1标准的E-Marker芯片WUSB310，助力Type-C线材应用提供完整解决方案。　　1. WAYON WUSB310产品信息　　同时兼容USB Type-C 2.3，USB PD 3.1及 EPR扩展功率范围，USB4 2.0和雷电3、4规范。　　支持结构化VDM1.0 和 2.0 版本，支持厂商标识自定义。　　内置双VCONN二极管与Ra电阻，支持2.7V~5.75V宽电压输入，CC和VCONN端口最高耐压36V。　　芯片采用DFN2×2-6L封装;　　工作温度覆盖-40°C至+85°C。　　2.WAYON WUSB31产品优势　　协议全兼容，赋能快充与高速传输　　兼容USB PD 3.1协议及EPR模式，支持USB4 Gen3/Gen4，确保设备快速充电与数据无损传输。内置过温保护与CC过压保护机制，有效防止异常工况下的硬件损坏。　　高集成设计，简化系统布局　　集成BMC PHY、VCONN开关及Ra电阻，减少外围元件数量，既可支持“一线单芯”，也可满足“一线双芯”应用。　　便捷烧录及在线升级　　支持4次厂商信息烧录，提供了I²C与CC线双重通信接口，且支持协议标准Firmware Update信息，能够便捷地实现在线系统升级。　　支持过温保护　　具备智能过温保护功能，当检测到温度超过设定阈值时，WUSB310会发送 Hard Reset，切断大功率传输，防止过热损坏设备，确保充电与数据传输的安全性与稳定性。
2025-06-13 16:40 reading：471
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