Power Bank ODM-сервис Высокая емкость Быстрая зарядка Защита BMS Проектирование PCBA Управление температурным режимом и производство «под ключ»
Резюме продукта
ODM Power Bank под ключ с интеграцией ячеек высокой емкости, многоуровневой защитой BMS, сильноточной конструкцией печатной платы и усовершенствованным управлением температурным режимом. От сверхтонкого устройства емкостью 5000 мАч до многопортового устройства мощностью 100 Вт емкостью 40 000 мАч с глобальной сертификацией.
Атрибуты продукта
Услуга ODM производства Power Bank
,BMS защита PCBA
,управление тепловым режимом
Основные свойства
Торговая недвижимость
Описание продукта
ODM для Power Bank: интеллектуальная BMS, высокотоковая печатная плата и тепловая инженерия — все упаковано и сертифицировано под одной крышей
Рынок внешних аккумуляторов разделился. На нижнем конце 5-10-долларовые товарные аккумуляторы емкостью 5000-10000 мАч — это гонка на снижение стоимости, сжатие маржи до однозначных цифр и принесение в жертву качества для достижения ценовых точек. На верхнем конце 30-100-долларовые внешние аккумуляторы, обеспечивающие выходную мощность USB-C 65-140 Вт при емкости 20000-40000 мАч, цифровое управление батареей, быструю зарядку по нескольким протоколам и сертификаты безопасности, соответствующие авиационным нормам, демонстрируют двузначный рост, обусловленный пользователями ноутбуков, профессионалами в области путешествий и распространением устройств USB-C, требующих реальной мощности, а не подзарядки. Создание высококачественного внешнего аккумулятора означает решение трех инженерных задач, выходящих за рамки возможностей обычных сборщиков внешних аккумуляторов: многоуровневая BMS для безопасного управления 6-10 литиевыми элементами при выходной мощности 65-140 Вт, высокотоковая печатная плата, выдерживающая непрерывный ток 5-10 А с приемлемым повышением температуры, и конструкция теплового управления, поддерживающая температуру поверхности корпуса ниже нормативного предела 48 °C (IEC 62368-1) при полной нагрузке. Наша услуга ODM для внешних аккумуляторов решает все три задачи — от поиска ячеек и прошивки BMS до сертифицированного массового производства.
BMS: почему это мозг, а не просто схема защиты
| Функция BMS | Товарный внешний аккумулятор (10K мАч, 1S) | Наша высококачественная конструкция (20K-40K мАч, 3S-5S) |
|---|---|---|
| Конфигурация ячеек | Одна ячейка (1S). Балансировка не требуется. Защита осуществляется одним ИС защиты DW01 или эквивалентным, контролирующим одно напряжение. | Последовательная конфигурация от 3S до 5S для достижения номинального напряжения сборки 11,1-18,5 В. Это обеспечивает двунаправленное преобразование понижающе-повышающего типа в напряжения USB-C PD (5/9/12/15/20 В) с более высокой эффективностью, чем повышение напряжения от одной ячейки. Каждая последовательная ячейка требует индивидуального контроля напряжения. |
| Балансировка ячеек | Неприменимо (одна ячейка). | Пассивная балансировка по 50 мА на ячейку во время зарядки. Порог балансировки: 4,18 В/ячейку ±10 мВ. Балансировка активируется, когда любая ячейка превышает 4,18 В, а другие находятся ниже 4,16 В. Это предотвращает перезарядку самой слабой ячейки, пока более сильные ячейки догоняют, продлевая срок службы сборки с 200-300 циклов (несбалансированных) до 500-800 циклов (сбалансированных). |
| Защита от перегрузки по току | Фиксированный порог 3-5 А (DW01 + двойной MOSFET). Если выходная нагрузка превышает порог, выход блокируется до повторного подключения зарядного устройства. | Программируемая многоуровневая защита: (1) Мгновенное короткое замыкание: 10 мс): 110% от номинальной максимальной, автоматическое восстановление через 500 мс. (4) Тепловая перегрузка: выходная мощность снижается линейно со 100% при 85 °C до 50% при 105 °C, затем отключение при 110 °C. Этот многоуровневый подход предотвращает ложные срабатывания, обеспечивая при этом реальную защиту. |
| Точность индикатора заряда | Простая оценка на основе напряжения. Погрешность 20-40% в зависимости от нагрузки и температуры. Показание «3 из 4 светодиодов» может означать от 45% до 80% фактической емкости. | Подсчет кулонов с калибровкой по напряжению. Выделенный ИС индикатора заряда (TI BQ27427 или Maxim MAX17055) отслеживает заряд/разряд с разрешением 1%. Компенсация температуры. Периодическая калибровка по напряжению во время периодов покоя корректирует дрейф. Точность: ±3% при любых условиях нагрузки. Цифровой дисплей показывает точный процент — больше никаких догадок. |
| Резервирование безопасности | Один путь защиты. Если DW01 выходит из строя, резерва нет. | Трехуровневая защита: (1) Первичная: микроконтроллер BMS с защитой на основе прошивки. (2) Вторичная: выделенный аппаратный ИС защиты (TI BQ77915 или эквивалент) с независимым контролем напряжения/температуры/тока. (3) Третичная: плавкий предохранитель (или PTC + тепловой предохранитель) в качестве последнего средства необратимого отключения. Любые два уровня могут выйти из строя, а третий все равно защитит сборку. Это архитектура, требуемая UL 2056 для высокоемких литиевых аккумуляторных сборок. |
Высокотоковая конструкция печатной платы: инженерия для 100 Вт
| Элемент конструкции | Стандартный подход | Наше решение |
|---|---|---|
| Вес меди | 1 унция (35 мкм) меди на всех слоях. При непрерывном токе 5 А через дорожку 2 мм медь весом 1 унция достигает повышения температуры 45-55 °C — значительно выше рекомендуемого предела 30 °C. | 3 унции (105 мкм) меди на силовых слоях. При том же токе 5 А через дорожку 2 мм медь весом 3 унции имеет повышение температуры всего 18-22 °C. Для путей с самым высоким током (от клемм аккумулятора до повышающе-понижающего индуктора) используются медные заливки весом 4 унции с открытой медью и усилением припоем, действующие как встроенный радиатор. |
| Трассировка силовых дорожек | Дорожки трассируются с помощью автотрассировщика с минимальной оптимизацией ширины. Узкие участки создают локальные горячие точки, невидимые на тепловизионных изображениях, поскольку они скрыты под слоем компонентов. | Силовые дорожки спроектированы как медные заливки, а не дорожки. Минимальная ширина: рассчитана на повышение температуры на 10 °C при 130% от номинального тока. Все силовые пути проверяются в тепловом моделировании печатной платы перед изготовлением. Кельвиновские соединения для измерения тока для исключения сопротивления дорожки из измерения. |
| Площадь контура переключения | Стандартная компоновка для понижающе-повышающего преобразователя. Контуры входного и выходного конденсаторов трассируются для удобства, а не для производительности. Большие площади контуров излучают электромагнитные помехи и увеличивают потери при переключении. | Критические контуры переключения (входной конденсатор → GaN FET → индуктор → выходной конденсатор) оптимизированы для минимальной замкнутой площади. GaN FET расположен в пределах 2 мм от входных конденсаторов. Индуктор расположен непосредственно рядом с FET. Экранированный индуктор с сердечником из никель-цинкового феррита для удержания магнитного потока. Результат: на 6-10 дБ ниже излучаемых электромагнитных помех, с запасом проходит FCC Class B. |
| Массивы тепловых переходных отверстий | 5-10 тепловых переходных отверстий под горячими компонентами. Неэффективная теплопередача на внутреннюю землю. | 50-80 тепловых переходных отверстий (сверло 0,3 мм, площадка 0,6 мм) под каждым GaN FET и понижающе-повышающим индуктором, расположенных в шахматном порядке. Переходные отверстия заполнены и закрыты для плоской поверхности (для корпусов QFN с открытой тепловой площадкой). Подключены к выделенной тепловой плоскости из 2 унций меди на внутреннем слое, которая распределяет тепло по всей площади печатной платы — а не только по небольшому локальному участку земли. |
Тепловое управление: настоящая инженерная задача
Внешний аккумулятор мощностью 100 Вт, выдающий 20 В при 5 А через порт USB-C, работает с эффективностью преобразования примерно 88-92%. При 90% эффективности необходимо рассеять 10 Вт тепла от печатной платы размером обычно 60*90 мм — внутри корпуса примерно 80*130*25 мм. Задача состоит не только в управлении 10 Вт тепла; это управление им в герметичном пластиковом корпусе (для защиты от воды или эстетических целей) без вентиляции. Наша стратегия теплового управления состоит из четырех уровней:
| Уровень | Техника | Снижение температуры |
|---|---|---|
| 1. Снижение источника | GaN FET как на понижающе-повышающем преобразователе (двунаправленном для зарядки и разрядки), так и на силовой ступени контроллера USB-C PD. GaN снижает потери при переключении на 50-60% по сравнению с Si MOSFET при частотах переключения 300-500 кГц, используемых в компактных конструкциях внешних аккумуляторов. Меньше потерь = меньше тепла для рассеивания. | 3-5 °C (по сравнению с конструкцией на Si) |
| 2. Распределение тепла печатной платой | Выделенная внутренняя тепловая плоскость из 2 унций с массивами тепловых переходных отверстий под каждым источником тепла. Тепловая плоскость распределяет тепло по всей площади печатной платы, устраняя горячие точки и снижая пиковую температуру кристалла компонента. Печатная плата размером 60*90 мм действует как теплораспределитель площадью 54 см² с тепловым сопротивлением примерно 3-5 °C/Вт к окружающей среде в неподвижном воздухе. | 5-8 °C (по сравнению с отсутствием тепловой плоскости) |
| 3. Тепловое соединение корпуса | Термоинтерфейсная прокладка (TIM) (толщиной 1,5 мм, проводимостью 3 Вт/м·К) между тепловой плоскостью печатной платы и алюминиевой внутренней рамой или усиленными пластиковыми выступами. Это создает прямой тепловой путь от печатной платы к поверхности внешнего корпуса, превращая весь корпус продукта в пассивный радиатор. | 4-6 °C (по сравнению с воздушным зазором) |
| 4. Программное тепловое дросселирование | NTC-термистор на печатной плате контролирует температуру в самой горячей точке (обычно понижающе-повышающий индуктор). Прошивка реализует два порога: (1) При 75 °C на печатной плате выходная мощность снижается со 100 Вт до 65 Вт. (2) При 85 °C на печатной плате выходная мощность снижается до 30 Вт. Это поддерживает температуру поверхности корпуса ниже нормативного предела 48 °C даже в условиях окружающей среды 40 °C. Дросселирование происходит постепенно, и пользователь видит сообщение «Высокая температура — снижена мощность» на цифровом дисплее. | Предотвращает температуру поверхности >48 °C (критерий прохождения/непрохождения) |
| Общее влияние теплового управления | Снижение на 12-19 °C в горячей точке | |
Ассортимент продукции
| Категория | Емкость | Макс. выход | Порты | BMS | Ценовая категория |
|---|---|---|---|---|---|
| Ультратонкий EDC | 5000 мАч, Li-Po пакет, толщина 8 мм | 20 Вт USB-C PD | 1*USB-C (двунаправленный) | 1S, базовая схема защиты + индикатор заряда | 15-25 $ |
| Ежедневное использование | 10000 мАч, 2*21700, толщина 15 мм | 30 Вт USB-C PD + PPS | 1*USB-C + 1*USB-A, цифровой дисплей | 2S, пассивная балансировка, подсчет кулонов | 25-39 $ |
| Travel Pro | 20000 мАч, 4*21700 (макс. для авиаперевозок: класс 99,9 Втч) | 65 Вт USB-C PD (зарядка ноутбука) | 2*USB-C + 1*USB-A, TFT-дисплей | 4S, активная балансировка, мониторинг каждой ячейки, 3-уровневая защита UL 2056 | 49-79 $ |
| Настольная электростанция | 40000 мАч, 8*21700 (ниже лимита 100 Втч) | 100 Вт USB-C PD 3.1 + 65 Вт второй порт | 2*USB-C (100 Вт+65 Вт) + 2*USB-A, цветной IPS-дисплей | 4S2P, активная балансировка, 3-уровневая защита, мониторинг температуры каждой ячейки | 79-129 $ |
Поиск ячеек: основа стоимости и качества
BOM внешнего аккумулятора на 40-60% состоит из стоимости ячеек. Поиск ячеек определяет как розничную цену продукта, так и его репутацию — один тепловой инцидент из-за низкокачественной ячейки разрушает бренд. Мы поставляем ячейки исключительно от производителей первого эшелона с полной прослеживаемостью: Samsung SDI, LG Energy Solution, EVE Energy и Lishen. Каждая партия ячеек проходит входной контроль по емкости (фактическая против заявленной), внутреннему сопротивлению (DC IR на частоте 1 кГц) и скорости саморазряда (падение напряжения после 7-дневного покоя). Ячейки, не соответствующие ни одному из спецификаций, возвращаются поставщику до начала производства. Для клиентов, стремящихся к агрессивным ценовым показателям, мы предлагаем отечественные альтернативы от EVE и Lishen, которые обеспечивают 90-95% срока службы ячеек Samsung/LG при стоимости ячеек на 30-40% ниже — с полным раскрытием данных испытаний и условий гарантии.
Сертификация: UL 2056 и далее
Внешние аккумуляторы являются одной из наиболее строго регулируемых категорий потребительской электроники из-за опасности литиевых батарей. Основные сертификаты включают: UL 2056 (США, стандарт безопасности внешних аккумуляторов — обязателен для Amazon и крупных розничных продавцов), UN 38.3 (глобальный, транспортировка литиевых батарей), IEC 62133 (безопасность ячеек), MSDS (паспорт безопасности материала для транспортировки) и региональные сертификаты безопасности (CE, PSE, KC, BIS). Наша команда по сертификации управляет всем процессом, включая план тестирования UL 2056, который охватывает: ненормальную зарядку, короткое замыкание, переразряд, несбалансированную зарядку, выдерживаемое напряжение изоляции, температуру, источник ограниченной мощности и воспламеняемость корпуса. Внешние аккумуляторы без сертификации UL 2056 не могут продаваться на Amazon US — это само по себе отсеивает 60-70% обычных поставщиков.
Отправьте нам ваши целевые спецификации: емкость, выходную мощность, конфигурацию портов, целевую розничную цену и требования к региональной сертификации. Мы предоставим рекомендацию по архитектуре BMS, варианты поиска ячеек с ценами, стратегию теплового управления и график проекта в течение 7 рабочих дней.
-
DGood ODM sleep tracker solution. The PPG sensor data, SpO2 tracking, and HRV analysis worked well in our testing, and the team supported customization for our wearable project.
-
SWe upgraded our robotic mower line with this ODM solution, and the GPS navigation plus vision obstacle avoidance performed impressively in field tests. Smart charging and the BMS battery management system made the product more reliable and user-friendly.
-
BWe customized this smart pet camera through ODM, and the AI pet recognition and activity tracking work very well. The app control is smooth, motion alerts are accurate, and the health monitoring features add real value for our customers.
Свяжитесь с нашими экспертами и получите бесплатную консультацию!
Наша миссия заключается в том, чтобы предложить "высокое качество" и "хорошее обслуживание" и "быструю доставку", чтобы помочь нашим клиентам получить больше прибыли.
