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【拆解】特斯拉Model Y USB-C快充模塊拆解報告

2022/01/19
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閱讀需 8 分鐘
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近年來國家鼓勵大眾購買新能源汽車,并推出了相應(yīng)的補(bǔ)貼、免受限號政策,再加上新能源汽車使用成本更低,用電模式下汽車靜謐性、舒適性也更優(yōu),越來越多的人開始接受這類新型汽車。

由于電是這類汽車的根本,因此其系統(tǒng)也十分智能化。以Tesla特斯拉的Model Y為例,配有超大觸控顯示屏,將所有車輛功能集中顯示,還支持語音交互、游戲等豐富功能。此外還配備USB接口,車主插線/U盤即可實現(xiàn)快速充電以及數(shù)據(jù)傳輸,十分方便。

正如特斯拉官網(wǎng)相關(guān)信息介紹那樣,Model Y車內(nèi)前后各設(shè)有兩個USB-C口,前排兩個C口設(shè)在扶手箱內(nèi)。

后排兩個USB-口特寫,接口特寫圖片均為充電頭網(wǎng)的特斯拉Model Y車內(nèi)實拍。

但充電頭網(wǎng)了解到,在全球缺芯大背景下,特斯拉Model 3/Y這類純電動汽車受影響尤為突出,2021年11月6日以后在“缺芯”情況下生產(chǎn)的Model 3/Y,前后排USB-C接口的數(shù)據(jù)功能砍掉了,只保留了供電功能。

近期充電頭網(wǎng)已經(jīng)拿到了“缺芯”情況下生產(chǎn)的特斯拉Model Y車內(nèi)USB-C快充模塊,下面一起來看看。

一、開箱體驗

模塊采用綠色PCB板子設(shè)計,屏蔽罩格外顯眼。

通過對比兩個C口的間距便可發(fā)現(xiàn),該模塊便是特斯拉Model Y前排手扶箱內(nèi)內(nèi)置的快充模塊。

首先測得PCB板最大長度為76.86mm。

寬度為59.93mm。

厚度為8.8mm。

重量約為28g。

另外在模擬DC 24V環(huán)境下,使用ChargerLAB POWER-Z KT002測得USB-C口支持PD3.0快充協(xié)議。

并且具備5V3A、9V3A、12V3A三組固定電壓檔位,支持最大36W PD快充輸出。

測得另一個C口同樣只支持PD3.0快充協(xié)議。

此外同樣具備5V3A、9V3A、12V3A三組固定電壓檔位。即兩個C口支持功率盲插,使用方便。

給蘋果iPhone 13 Pro Max充電,使用ChargerLAB POWER-Z KM002C測得功率為8.86V 2.94A 26W。

給蘋果iPad充電,測得充電功率為11.94V 2.65A 31.63W。

給蘋果MacBook充電,測得充電功率為11.87V 2.21A 26.23W。

測試雙口同時輸出時的PDO,其中一個表顯示支持5V3A、9V3A檔位,另一個表沒有顯示,可見還是遵循了常見的雙口輸出降壓策略。

二、拆解解析

通過接線測試發(fā)現(xiàn),兩個C口均只支持PD3.0快充協(xié)議,具備5V3A、9V3A、12V3A三組電壓檔位,能很好兼容蘋果的iPhone、iPad以及MacBook等支持PD快充協(xié)議的設(shè)備。

下面接著來看板子上的具體電路設(shè)計,帶大家了解下砍掉數(shù)據(jù)功能的Model Y前排快充模塊實際情況是怎么樣的。

PCB板正面一覽,最明顯的就是中心預(yù)留有數(shù)據(jù)傳輸電路焊盤但都沒有焊接任何器件,兩個USB-C母座旁都有一顆六腳ESD芯片,最下方有濾波電感和控制供電的MOS管。

空焊盤用于USB數(shù)據(jù)傳輸,其中中間芯片空位負(fù)責(zé)兩個USB-C口的數(shù)據(jù)傳輸,左下角的芯片空位用于無線連接功能,對應(yīng)到USB接口的器件也沒有出料。

邊緣還印有Tesla品牌logo。

板子背面一覽,降壓電路覆蓋屏蔽罩,左上角貼有泡棉。

屏蔽罩內(nèi)部是車充模塊的降壓電路。

兩顆KEMET車規(guī)級耐高溫聚合物鉭電容,用于輸入濾波,規(guī)格為33μF 35V,通過AEC-Q200認(rèn)證。

MPS MPQ4272 雙路同步降壓轉(zhuǎn)換器,用于模塊兩個C口降壓輸出。MPQ4272支持最大 36V輸入電壓和每路輸出高達(dá)3A的負(fù)載電流,可以實現(xiàn)60W雙輸出電源解決方案。此外提供遙測功能,用于電壓、電流和溫度監(jiān)測,具有高效、低功耗、溫升低等特點(diǎn)。

屏蔽罩區(qū)域內(nèi)還有兩顆4R7降壓電感,配合MPS MPQ4272進(jìn)行雙路降壓。

另一顆4R7降壓電感特寫。

采用兩顆MPS MPQ5031 協(xié)議芯片分別控制兩個C口輸出電壓,這是一款PD控制器,可以支持QC3.0/PD3.0/BC1.2/Apple divider等充電協(xié)議,內(nèi)置VBUS開關(guān)管,支持NTC熱敏電阻監(jiān)測溫度。

另一顆MPS MPQ5031協(xié)議芯片特寫。

絲印4401的MOS管。

2R2濾波電感特寫。

另一面還有一顆2R2濾波電感。

接口旁的六腳ESD芯片特寫,用于USB數(shù)據(jù)引腳靜電保護(hù)。

另一顆六腳芯片特寫。

USB-C母座特寫,過孔焊接固定。

另一個母座特寫,金屬外殼上有L1306字樣。

全部拆解完畢。

充電頭網(wǎng)總結(jié)

作為特斯拉電動汽車的前裝車充,這款車充用料相當(dāng)不錯。輸入端采用KEMET車規(guī)級高壓聚合物電容搭配多顆1210和1206封裝的MLCC濾波,并使用全套MPS的車規(guī)級芯片進(jìn)行降壓和協(xié)議控制。

MPQ4272作為雙路獨(dú)立的同步降壓轉(zhuǎn)換器,搭配兩顆MPQ5031進(jìn)行獨(dú)立的接口控制,實現(xiàn)雙口獨(dú)立輸出,支持最大36W PD快充,可盲插使用,十分方便。

此次疫情不僅威脅大眾的生命安全,還影響了各行各業(yè)的生產(chǎn)活動,即便是特斯拉也無法避免,現(xiàn)在的Model 3/Y汽車已經(jīng)沒法像以前一樣同時擁有快充和數(shù)據(jù)傳輸功能了,確實略有遺憾。

不過也有些車企為吸引消費(fèi)者,推出先行交付車輛,后續(xù)有貨支持召回加裝策略,因此有剛需的小伙伴在購車時可以多對比看看。

特斯拉

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Tesla 致力于通過電動汽車、太陽能產(chǎn)品以及適用于家庭和企業(yè)的綜合型可再生能源解決方案,加速世界向可持續(xù)能源的轉(zhuǎn)變。

Tesla 致力于通過電動汽車、太陽能產(chǎn)品以及適用于家庭和企業(yè)的綜合型可再生能源解決方案,加速世界向可持續(xù)能源的轉(zhuǎn)變。收起

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