電動工具是一個存量和增量都非常大的市場，中國是全球電動工具的制造大國。目前電動工具從工業(yè)等專業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域逐步向民生領(lǐng)域的發(fā)展，小型化、智能化和無繩鋰電池化是整個行業(yè)今后的主要發(fā)展趨勢。電動工具的無繩化比例在2021年已經(jīng)達(dá)到65%，其中鋰電類電動工具在無繩電動工具中的占比進(jìn)一步提升，2021年達(dá)到93.5%，從而帶動全球電動工具用鋰電池的數(shù)量在2021年達(dá)到25.5億顆，同比增長26.2%，折算成容量大約為16.3Gwh，占全球鋰離子電池出貨量的比重為2.85%。作為手持電動工具的電池包，本身由多串電芯 (3~6串)組成，隨著行業(yè)和應(yīng)用的進(jìn)一步發(fā)展，需要使用PD/Type-C來實現(xiàn)大功率充放電，從而拓展電池包的使用場景、提升工作效率。結(jié)合行業(yè)新需求，廣芯微電子攜此前的大功率移動電源的成熟經(jīng)驗，推出多種電動工具電池包的芯片應(yīng)用解決方案。

方案特點：

傳統(tǒng)電池包充電器體積很大，充電功率偏小，不方便用戶攜帶。選用PD充電器后，產(chǎn)品整體配件體積會大大減少，也隨著攜帶。真正發(fā)揮無線電動工具的使用場景。

PD充電器/充電寶的普及，使電池包的充電變得非常方便。手機(jī)，平板，筆記本的電源都可以用來給電池包充電。

擴(kuò)展了電池包的應(yīng)用范圍，在無線電動工具空閑時，電池包可以隨著作為移動電源給用戶的數(shù)碼產(chǎn)品充電。

電動工具之電池包系統(tǒng)解決方案

方案1：基于現(xiàn)有電池包，推出擴(kuò)展模塊。

電池包擴(kuò)展模塊是一種高規(guī)格且支持PD協(xié)議的移動電源方案，提供了1個Type-A充電接口和1個Type-C高功率充電接口。其中在一個TYPE-C接口上支持雙向的大功率充放電?？蛇x支持QC2.0/3.0協(xié)議，最大100W的輸入輸出(需要5A E-Mark Cable)。USB TYPE-A接口上支持傳統(tǒng)的5V充電，支持蘋果快充協(xié)議。也可增加QC2.0/3.0等協(xié)議，實現(xiàn)雙口輸入快充。

UM3506作為SoC控制器芯片，負(fù)責(zé)為移動電源的主控實現(xiàn)板級的系統(tǒng)策略/狀態(tài)控制及指示。結(jié)合雙向的BUCK-BOOST電源IC，通過標(biāo)準(zhǔn)的I2C數(shù)字串行接口/PWM接口，該芯片可以訪問和控制外部電源IC，從而實現(xiàn)充放電/升降壓/電源系統(tǒng)設(shè)置等。

規(guī)格說明

PD/Type-C DRP雙向方案，1個Type-C/1個Type-A

支持3~6串電池解決方案

Type-C 口輸出: 5V/9V/12V/15@3A,20v/5A MAX(需要E-mark 5A線纜)

Type-C 口輸入:任意輸入,最大20V/5A(60W~100W根據(jù)實際需求定制)

Type-A口輸出: 5V@2.4A (Apple), 9V@2A, 12@1.5A (QC2.0/3.0)

UM3506實現(xiàn)PD DRP協(xié)議，電源管理，并可與外置的電池包上的BMS進(jìn)行通信，支持私有協(xié)議監(jiān)控電芯狀態(tài)，確保充放安全

方案2：集成Type-C接口的新型電池包

集成了Type-C接口的新型電池包，在一個TYPE-C接口上支持雙向的大功率充放電?？蛇x支持QC2.0/3.0協(xié)議，最大100W的輸入輸出(需要5A E-Mark Cable)。UM3506作為SoC控制器芯片，負(fù)責(zé)為移動電源的主控實現(xiàn)板級的系統(tǒng)策略/狀態(tài)控制及指示。結(jié)合雙向的BUCK-BOOST電源IC(SC8815)，通過標(biāo)準(zhǔn)的I2C數(shù)字串行接口/PWM接口，該芯片可以訪問和控制外部電源IC，從而實現(xiàn)充放電/升降壓/電源系統(tǒng)設(shè)置等。方案可以方便的集成在BMS板上。

規(guī)格說明

PD/Type-C DRP雙向方案，1個Type-C

支持3~6串電池解決方案

Type-C 口輸出: 5V/9V/12V/15@3A,20v/5A MAX(需要E-mark 5A線纜)

Type-C 口輸入:任意輸入,最大20V/5A(60W~100W根據(jù)實際需求定制)

UM3506實現(xiàn)PD DRP協(xié)議，電源管理，BMS，并與電動工具通信，確保充放安全

UM3506芯片描述

UM3506芯片集成了USB PD 3.0, PD3.1控制器和一個更加具有開放性，靈活性的RISC-V 內(nèi)核處理器。該系列產(chǎn)品可以用來支持增強型PD應(yīng)用。該款芯片全面滿足USB開發(fā)者論壇組織定義的USB3.1標(biāo)準(zhǔn)集里面的相關(guān)規(guī)范。

UM3506芯片同時集成了豐富的系統(tǒng)資源，降低了對芯片周邊物料的需求。借助其強大的軟硬件平臺配置，設(shè)計人員可以更合理有效地利用芯片上MCU的資源，簡化差異化應(yīng)用軟件的設(shè)計，縮短系統(tǒng)開發(fā)時間，同時更好地保證系統(tǒng)的實時性和可靠性，完美實現(xiàn)PD Plus的應(yīng)用開發(fā)。

關(guān)于廣芯微

廣芯微電子(廣州)股份有限公司專注于低功耗物聯(lián)網(wǎng)芯片的研發(fā)、設(shè)計與銷售，為客戶提供面向個人與家庭、工業(yè)與商業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域,以低功耗為差異化的8位/32位微控制器芯片、無線射頻收發(fā)器芯片、數(shù)字電源管理芯片和傳感與信號調(diào)理專用芯片等。

廣芯微秉持客戶第一、技術(shù)創(chuàng)新和市場領(lǐng)先的理念，以國際領(lǐng)先的技術(shù)為基礎(chǔ)，為客戶提供一流的產(chǎn)品與技術(shù)，打造值得信賴的集成電路設(shè)計品牌企業(yè)。公司獨有的低功耗芯片設(shè)計方法、輕量化人工智能算法、大功率的PD快充協(xié)議以及多樣性無線連接技術(shù)整合而成的低成本高收益的集成電路設(shè)計，在健康醫(yī)療電子、消費電子、智慧家庭、工業(yè)控制、傳感器與表計等領(lǐng)域已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。廣芯微低功耗微處理器芯片與射頻芯片具有超低睡眠功耗與更低的工作電流，有效地幫助電子設(shè)備降低能耗，積極助力節(jié)能減排。

審核編輯：湯梓紅