拆解报告:特斯拉Model Y USB-C快充模块

2022年01月18日 16:58 次阅读 稿源:充电头网 条评论

近年来国家鼓励大众购买新能源汽车,并推出了相应的补贴、免受限号政策,再加上新能源汽车使用成本更低,用电模式下汽车静谧性、舒适性也更优,越来越多的人开始接受这类新型汽车。


由于电是这类汽车的根本,因此其系统也十分智能化。以Tesla特斯拉的Model Y为例,配有超大触控显示屏,将所有车辆功能集中显示,还支持语音交互、游戏等丰富功能。此外还配备USB接口,车主插线/U盘即可实现快速充电以及数据传输,十分方便。


正如特斯拉官网相关信息介绍那样,Model Y车内前后各设有两个USB-C口,前排两个C口设在扶手箱内。


后排两个USB-口特写,接口特写图片均为充电头网的特斯拉Model Y车内实拍。

但充电头网了解到,在全球缺芯大背景下,特斯拉Model 3/Y这类纯电动汽车受影响尤为突出,2021年11月6日以后在“缺芯”情况下生产的Model 3/Y,前后排USB-C接口的数据功能砍掉了,只保留了供电功能。

近期充电头网已经拿到了“缺芯”情况下生产的特斯拉Model Y车内USB-C快充模块,下面一起来看看。

一、开箱体验


模块采用绿色PCB板子设计,屏蔽罩格外显眼。


通过对比两个C口的间距便可发现,该模块便是特斯拉Model Y前排手扶箱内内置的快充模块。


首先测得PCB板最大长度为76.86mm。


宽度为59.93mm。


厚度为8.8mm。


重量约为28g。


另外在模拟DC 24V环境下,使用ChargerLAB POWER-Z KT002测得USB-C口支持PD3.0快充协议。


并且具备5V3A、9V3A、12V3A三组固定电压档位,支持最大36W PD快充输出。


测得另一个C口同样只支持PD3.0快充协议。


此外同样具备5V3A、9V3A、12V3A三组固定电压档位。即两个C口支持功率盲插,使用方便。


测试双口同时输出时的PDO,其中一个表显示支持5V3A、9V3A档位,另一个表没有显示,可见还是遵循了常见的双口输出降压策略。


苹果iPhone 13 Pro Max充电,使用ChargerLAB POWER-Z KM002C测得功率为8.86V 2.94A 26W。


给苹果iPad充电,测得充电功率为11.94V 2.65A 31.63W。

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给苹果MacBook充电,测得充电功率为11.87V 2.21A 26.23W。

二、拆解解析

通过接线测试发现,两个C口均只支持PD3.0快充协议,具备5V3A、9V3A、12V3A三组电压档位,能很好兼容苹果的iPhone、iPad以及MacBook等支持PD快充协议的设备。

下面接着来看板子上的具体电路设计,带大家了解下砍掉数据功能的Model Y前排快充模块实际情况是怎么样的。

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PCB板正面一览,最明显的就是中心预留有数据传输电路焊盘但都没有焊接任何器件,两个USB-C母座旁都有一颗六脚ESD芯片,最下方有滤波电感和控制供电的MOS管。

空焊盘用于USB数据传输,其中中间芯片空位负责两个USB-C口的数据传输,左下角的芯片空位用于无线连接功能,对应到USB接口的器件也没有出料。

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边缘还印有Tesla品牌logo。

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板子背面一览,降压电路覆盖屏蔽罩,左上角贴有泡棉。

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屏蔽罩内部是车充模块的降压电路。

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两颗KEMET车规级耐高温聚合物钽电容,用于输入滤波,规格为33μF 35V,通过AEC-Q200认证。

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MPS MPQ4272 双路同步降压转换器,用于模块两个C口降压输出。MPQ4272支持最大 36V输入电压和每路输出高达3A的负载电流,可以实现60W双输出电源解决方案。此外提供遥测功能,用于电压、电流和温度监测,具有高效、低功耗、温升低等特点。

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屏蔽罩区域内还有两颗4R7降压电感,配合MPS MPQ4272进行双路降压。

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另一颗4R7降压电感特写。

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采用两颗MPS MPQ5031 协议芯片分别控制两个C口输出电压,这是一款PD控制器,可以支持QC3.0/PD3.0/BC1.2/Apple divider等充电协议,内置VBUS开关管,支持NTC热敏电阻监测温度。

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另一颗MPS MPQ5031协议芯片特写。

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丝印4401的MOS管。

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2R2滤波电感特写。

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另一面还有一颗2R2滤波电感。

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接口旁的六脚ESD芯片特写,用于USB数据引脚静电保护。

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另一颗六脚芯片特写。

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USB-C母座特写,过孔焊接固定。

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另一个母座特写,金属外壳上有L1306字样。

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全部拆解完毕。

充电头网总结

作为特斯拉电动汽车的前装车充,这款车充用料相当不错。输入端采用KEMET车规级高压聚合物电容搭配多颗1210和1206封装的MLCC滤波,并使用全套MPS的车规级芯片进行降压和协议控制。

MPQ4272作为双路独立的同步降压转换器,搭配两颗MPQ5031进行独立的接口控制,实现双口独立输出,支持最大36W PD快充,可盲插使用,十分方便。            

此次疫情不仅威胁大众的生命安全,还影响了各行各业的生产活动,即便是特斯拉也无法避免,现在的Model 3/Y汽车自带的USB-C模块已经没法像以前一样同时拥有快充和数据传输功能了,确实略有遗憾。

不过也有些车企为吸引消费者,推出先行交付车辆,后续有货支持召回加装策略,因此有刚需的小伙伴在购车时可以多对比看看。

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