前言
特斯拉是美國一家電動汽車和清潔能源公司,其生產的電動汽車在全球擁有很高知名度和用戶基數。然而,特斯拉的業務不僅于此,早在2021年特斯拉就推出過無線充電寶,近期充電頭網又拿到了一款特斯拉的磁吸無線充。
該磁吸移動電源采用翻蓋式薄塊狀設計,外觀簡約大方,自帶一根USB-C充電線和USB-C接口,都支持PD 20W的輸入和輸出。其翻蓋設計可以同時支持為兩臺設備進行磁吸無線充電,輸出功率分別為15W和5W,背面則支持其他設備反向10W磁吸充電。產品設計十分出彩,功能集成度很高。
充電頭網通過拆解發現,特斯拉磁吸移動電源內置安普瑞斯5000mAh軟包電池,通過賽芯的電池保護芯片進行保護。此外,還具備兩個無線充電線圈輸出和一個無線充電輸入,使用美芯晟無線充電發射芯片進行無線充輸出輸入管理。移動電源充放電管理方案采用南芯科技的同步降壓充電控制器SC8933,搭配芯海的協議芯片CS32G020。
下面一起來看特斯拉5000mAh磁吸移動電源的詳細情況。
特斯拉磁吸移動電源開箱
按照慣例,先來看特斯拉磁吸移動電源的外包裝和內部結構。

外包裝采用純黑基調,正面僅印刻“Tesla Wireless Portable Charge”字樣。

背面一張黑色貼紙印有產品參數銘文、安規認證標識,和一張條形碼貼紙,參數銘文等到實物部分再詳細介紹。

參數信息特寫,后面詳細介紹。

取出包裝內全部物品,除移動電源外,另有說明書以及使用說明。

這款特斯拉磁吸移動電源整體為白灰拼色薄塊設計,采用阻燃PC外殼和合金材料蓋板,邊緣棱角分明,機身觸感絲滑清冷。

正面僅印刻“TESLA”logo,簡約耐看,同時正面也為磁吸充電位。

正面頂蓋可翻轉,翻轉后露出下方磁吸充電區域,該區域有“無線充閃電標識”指示。

翻蓋底部為移動電源的重要參數。

參數信息特寫:
產品編號:2058795-00-A;
型號:TSL02;
容量:5000mAh/19.3Wh;
輸入:5V2.4A、9V2A、12V1.5A ;
輸出:5V2.4A、9V2.22A、12V1.67A;
無線輸出(初級):15W(Max);
無線輸出(次級):5W(Max);
無線接收器(RX):10W(Max);
同時輸出:5V3A。

充電寶背面極為簡約,內置線圈支持其他磁吸充電設備為其充電,下方印刻容量標識。

容量標識特寫:5000mAh 19.3Wh。

左側面有四顆LED電源指示燈。

指示燈工作狀態特寫,亮燈為水藍色指示剩余電量。

指示燈旁邊底角處為電源開/關按鍵。

右側面為USB-C自帶線,可收納到充電寶艙體。

自帶線拔出后特寫,內部印有產品通過的認證標識。

測得自帶線長度約為10cm。

頂部可見翻蓋連接處。

底部可見一個USB-C接口,內部為黑色膠芯。

測得特斯拉磁吸移動電源長度約為101.41mm。

寬度為70.31mm。

厚度為17.75mm。

重量為189.0g。

將產品放于成年人掌中感受下大小。

使用特斯拉磁吸移動電源充電場景如圖,其中兩個無線充電模塊支持給手機磁吸無線充電和為耳機無線充電。

使用POWER-Z KM003C讀取USB-C端口的快充協議,實測USB-C口支持QC3.0、FCP、SCP、AFC、PD3.0、DCP 以及 Apple 2.4A 充電協議。

PDO報文方面,USB-C端口具備5V2.4A、9V2.22A、12V1.67A三組固定電壓檔位。

使用POWER-Z KM003C讀取USB-C自帶線的快充協議,實測接口支持QC3.0、FCP、SCP、AFC、PD3.0、DCP 以及 Apple 2.4A 充電協議。

PDO報文方面,USB-C自帶線同樣具備5V2.4A、9V2.22A、12V1.67A三組固定電壓檔位。
特斯拉磁吸移動電源拆解
然后來看特斯拉磁吸移動電源的內部結構和用料。

首先沿外殼接縫撬開蓋板,內部設有無線充電線圈。

蓋板內部粘貼磁鐵用于吸附頂蓋的無線充電線圈。

無線充電線圈粘貼在電池上。

在電池上還粘貼熱敏電阻,用于檢測溫升。

頂蓋采用金屬轉軸固定。

頂蓋無線充電線圈導線通過膠帶粘貼固定。

無線充電線圈采用紗包線繞制。

在PCBA模塊上粘貼緩沖泡棉。

撕下緩沖泡棉,內部PCBA結構一覽。

電池組接線焊接連接到PCBA模塊。

用于固定PCBA模塊的螺絲特寫。

繼續拆解,將PCBA模塊和電池組及線圈從外殼中取出。

電源翻蓋蓋板背面多處打膠。

翻蓋內部同樣粘貼磁鐵用于吸附翻蓋內的無線充電線圈。

翻蓋內部無線充電線圈結構一覽。

線圈導線外套熱縮管絕緣,用高溫膠帶粘緊固定。

用于吸附手機的長方形磁鐵特寫。

翻蓋內的線圈外部貼有黑色隔磁片,邊緣設有吸附手機的磁鐵。

翻蓋內線圈導線走線情況如圖。

翻蓋內線圈兩組導線在PCBA模塊上的焊點特寫。

來看PCBA和電池組模塊結構。

背面粘貼無線充電線圈。

無線充電線圈與電芯連接面粘貼隔磁片,并粘貼雙面膠固定。

線圈用兩根漆包線并繞,并用高溫膠帶束緊,防止散落。

小線圈導線在PCBA模塊上的焊點特寫。

自帶線電源內部部分用黑色橡膠材質包裹,膠帶粘貼在電芯側面。

斷開線圈導線、電池組和PCBA模塊的連接。

電池組整體情況一覽。

移動電源內置電芯來自APRS安普瑞斯,尺寸為765865,電池額定電壓為3.85V,容量為5Ah,能量為19.3Wh,電芯通過了CCC認證。

電芯極耳處設有保護板。

保護板通過點焊連接,并粘貼高溫膠帶絕緣。

拆下電池保護板。

電芯與保護板中間還貼青稞紙絕緣。

電池保護板上可見兩顆電池保護芯片。

保護板背面沒有元件。

兩顆電池保護管特寫。

電池保護管型號XB7608G,來自XySemi賽芯,采用CPC5封裝方式。

再來看PCBA模塊,PCBA模塊由綠色和黑色兩塊PCB通過排針焊接連接。

PCBA模塊兩側設有連接排針。

側面的插針插座特寫。綠色板子上方貼有灰色導熱墊和黑色泡棉。

綠色板子上覆蓋的泡棉特寫,中間還有一層硅膠,加強散熱,泡棉對板子進行緩沖保護。

將散熱硅膠取下。

黑色小板一覽,從左至右可見LED燈珠,合金電感和移動電源主控,中間是USB-C接口,右側可見聯排諧振電容和一顆無線充電芯片。

另一面從左至右分別可見位于左上方的MCU,以及位于左下方的電池組保護芯片,中間是協議芯片。

移動電源主控芯片特寫,型號SC8933,來自SOUTHCHIP南芯科技,SC8933是一款具有反向升壓放電功能的同步降壓充電轉換器。芯片內部集成了兩個超低導阻的NMOS,可支持效率高達92%的12V2A充放電操作。
SC8933具有I2C接口,支持可編程的電流限制和可編程的輸出電壓,以及可編程的線損補償,具有豐富的充放電控制以及完善的異常狀態保護功能;集成端口NMOS隔離管驅動控制,最高支持3個USB端口。芯片采用QFN32封裝,

南芯SC8933資料詳情。

用于切換USB-C接口和自帶線的VBUS開關管特寫。

無線充電芯片采用美芯晟MT5806,這是一款高度集成、高性能的基于磁感應的無線充電發射芯片。其完全符合最新WPC Qi(V2.0)無線充電規范, 支持PD、UFCS、FCP、SCP、QC等多種有線快充協議,通過了PD和UFCS有線快充協議認證, 支持4-20V寬輸入電壓以及高達15W的輸出功率。
MT5806還集成了32位ARM-M0內核、4KB SRAM和32KB MTP,以及多種串行接口(I2C、UART等),提供強大的處理能力和編程空間。標準固件提供了參考應用程序,客戶可以輕松開發定制功能。

MT5806集成了獨立的高頻和低頻振蕩器,適用于低功耗和低成本應用。內部高頻PLL結合外部晶體設計,用于生成高精度時鐘和PWM信號。此外,芯片能夠提供靈活的死區控制和相位移位生成,以提高EMI性能。
MT5806支持過壓保護(OVP)、過流保護(OCP)、欠壓保護(UVP)和過溫保護(OTP)。此外,芯片還嵌入了動態功率限制(DPL)比較器,以防止IC在輸入功率無法滿足輸出功率需求時進入UVLO狀態。如果VDD電壓降至DPL閾值以下,芯片將相應降低輸出功率,以保護系統免受UVLO狀態的影響。MT5806采用FCQFN24L封裝。

四顆并聯的諧振電容特寫。

USB-C接口協議芯片來自芯海科技,型號CS32G020K8U6,芯片支持雙路獨立USB-C接口應用,并已通過PD3.1雙向認證,支持140W EPR功率范圍,并支持AVS自適應電壓調節。同時還支持多種通用快充協議,具備良好的兼容性。
芯海CS32G020內置ARM Cortex-M0內核,48MHz主頻,內置64K程序存儲器,4KB LDROM,8K SRAM,支持寬范圍的工業控制應用和高性能處理場景,提供QFN24和QFN32封裝。

無線充電主控芯片來自中微,型號CMS8S6990,是一顆通用MCU,為增強型1T 8051,內置模擬比較器,運放和6通道PWM輸出,用于無線充電控制。

電池保護芯片特寫,型號XB8886G,來自賽芯微,XB8686G 是一款高集成度的鋰離子/聚合物電池保護解決方案。包含先進的功率 MOSFET、高精度電壓檢測電路和延時電路。 采用 SOP8-PP 封裝。

USB-C接口特寫,黑色膠芯不露銅。

LED燈珠特寫。

電源按鈕特寫。

熱敏電阻特寫,用于監測殼體內線圈和電池組溫度,進行過溫保護。

再來看綠色小板,中間一顆無線充電接收芯片,右側一顆無線充電芯片和諧振電容以及濾波電感。

背面焊接一顆熱敏電阻,用于檢測電池溫度。

無線充電接收芯片采用美芯晟MT5727H,芯片絲印POWER27,為高效率無線充電接收芯片,是一顆支持20W功率的單芯片解決方案,并可配置為無線發射,為其他接收端供電。芯片完全符合WPC Qi 1.2.4規范。
MT5727H內置ARM M0處理器,搭配8KB SRAM和16KB MTP存儲器,支持私有無線充電協議,芯片內部集成同步整流器和LDO,芯片內置過壓過流保護,支持I2C接口和可配置的GPIO接口,采用WLCSP52封裝。

美芯晟 MT5727H 詳細資料。

同型號美芯晟MT5806無線充電芯片特寫。

四顆并聯的諧振電容特寫。

絲印T03的濾波電感特寫。

充電頭網總結

最后附上特斯拉5000mAh磁吸移動電源核心器件物料清單,方便大家查閱。
特斯拉5000mAh磁吸移動電源擁有兩個分別支持15W和5W的無線充電輸出模塊,和一個10W的無線充電輸入模塊,通過翻蓋設計,使得翻蓋和頂蓋同時支持手機和可穿戴設備的無線充。此外,還配備了一個USB-C接口和一個自帶線,支持最大20W的PD的輸入和輸出。
充電頭網通過拆解發現,其內置安普瑞斯一塊5000mAh軟包電芯,搭配賽芯的一體化電池保護芯片用于電池組保護。移動電源內部分為兩塊PCBA模塊組成,移動電源采用南芯科技SC8933同步降壓充電控制器,搭配芯海科技CS32G020協議芯片。還使用一顆美芯晟MT5806用于無線充電發射。
另一塊PCBA模塊設有美芯晟MT5806H無線充電芯片用于無線充電發射,MT5727H用于無線充電接收為移動電源充電。移動電源內部設有兩顆熱敏電阻分別檢測線圈溫度和電池溫度,PCBA模塊粘貼導熱墊加強散熱,特斯拉磁吸移動電源的熱保護和緩沖保護都十分到位,用料也很扎實。





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