電動(dòng)工具是一個(gè)存量和增量都非常大的市場(chǎng)，中國(guó)是全球電動(dòng)工具的制造大國(guó)。目前電動(dòng)工具從工業(yè)等專(zhuān)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(wú)繩鋰電池化是整個(gè)行業(yè)今后的主要發(fā)展趨勢(shì)。電動(dòng)工具的無(wú)繩化比例在2021年已經(jīng)達(dá)到65%，其中鋰電類(lèi)電動(dòng)工具在無(wú)繩電動(dòng)工具中的占比進(jìn)一步提升，2021年達(dá)到93.5%，從而帶動(dòng)全球電動(dòng)工具用鋰電池的數(shù)量在2021年達(dá)到25.5億顆，同比增長(zhǎng)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(dòng)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(lái)實(shí)現(xiàn)大功率充放電，從而拓展電池包的使用場(chǎng)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(dòng)電源的成熟經(jīng)驗(yàn)，推出多種電動(dòng)工具電池包的芯片應(yīng)用解決方案。

方案特點(diǎn)：

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

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

電動(dòng)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(dòng)電源方案，提供了1個(gè)Type-A充電接口和1個(gè)Type-C高功率充電接口。其中在一個(gè)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(píng)果快充協(xié)議。也可增加QC2.0/3.0等協(xié)議，實(shí)現(xiàn)雙口輸入快充。

UM3506作為SoC控制器芯片，負(fù)責(zé)為移動(dòng)電源的主控實(shí)現(xiàn)板級(jí)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(guò)標(biāo)準(zhǔn)的I2C數(shù)字串行接口/PWM接口，該芯片可以訪問(wèn)和控制外部電源IC，從而實(shí)現(xiàn)充放電/升降壓/電源系統(tǒng)設(shè)置等。

規(guī)格說(shuō)明

PD/Type-C DRP雙向方案，1個(gè)Type-C/1個(gè)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(shí)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(shí)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(gè)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(dòng)電源的主控實(shí)現(xiàn)板級(jí)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(guò)標(biāo)準(zhǔn)的I2C數(shù)字串行接口/PWM接口，該芯片可以訪問(wèn)和控制外部電源IC，從而實(shí)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(shuō)明

PD/Type-C DRP雙向方案，1個(gè)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(shí)際需求定制)

UM3506實(shí)現(xiàn)PD DRP協(xié)議，電源管理，BMS，并與電動(dòng)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(gè)更加具有開(kāi)放性，靈活性的RISC-V 內(nèi)核處理器。該系列產(chǎn)品可以用來(lái)支持增強(qiáng)型PD應(yīng)用。該款芯片全面滿(mǎn)足USB開(kāi)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(shí)集成了豐富的系統(tǒng)資源，降低了對(duì)芯片周邊物料的需求。借助其強(qiáng)大的軟硬件平臺(tái)配置，設(shè)計(jì)人員可以更合理有效地利用芯片上MCU的資源，簡(jiǎn)化差異化應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)，縮短系統(tǒng)開(kāi)發(fā)時(shí)間，同時(shí)更好地保證系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和可靠性，完美實(shí)現(xiàn)PD Plus的應(yīng)用開(kāi)發(fā)。

關(guān)于廣芯微

廣芯微電子(廣州)股份有限公司專(zhuān)注于低功耗物聯(lián)網(wǎng)芯片的研發(fā)、設(shè)計(jì)與銷(xiāo)售，為客戶(hù)提供面向個(gè)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(wú)線射頻收發(fā)器芯片、數(shù)字電源管理芯片和傳感與信號(hào)調(diào)理專(zhuān)用芯片等。

廣芯微秉持客戶(hù)第一、技術(shù)創(chuàng)新和市場(chǎng)領(lǐng)先的理念，以國(guó)際領(lǐng)先的技術(shù)為基礎(chǔ)，為客戶(hù)提供一流的產(chǎn)品與技術(shù)，打造值得信賴(lài)的集成電路設(shè)計(jì)品牌企業(yè)。公司獨(dú)有的低功耗芯片設(shè)計(jì)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(wú)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(jì)，在健康醫(yī)療電子、消費(fèi)電子、智慧家庭、工業(yè)控制、傳感器與表計(jì)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