广芯微推出电动工具之电池包 快充应用解决方案

电动工具是一个存量和增量都非常大的市场，中国是全球电动工具的制造大国。目前电动工具从工业等专业应用领域逐步向民生领域的发展，小型化、智能化和无绳锂电池化是整个行业今后的主要发展趋势。电动工具的无绳化比例在2021年已经达到65%，其中锂电类电动工具在无绳电动工具中的占比进一步提升，2021年达到93.5%，从而带动全球电动工具用锂电池的数量在2021年达到25.5亿颗，同比增长26.2%，折算成容量大约为16.3Gwh，占全球锂离子电池出货量的比重为2.85%。作为手持电动工具的电池包，本身由多串电芯 (3~6串)组成，随着行业和应用的进一步发展，需要使用PD/Type-C来实现大功率充放电，从而拓展电池包的使用场景、提升工作效率。结合行业新需求，广芯微电子携此前的大功率移动电源的成熟经验，推出多种电动工具电池包的芯片应用解决方案。

方案特点：

传统电池包充电器体积很大，充电功率偏小，不方便用户携带。选用PD充电器后，产品整体配件体积会大大减少，也随着携带。真正发挥无线电动工具的使用场景。

PD充电器/充电宝的普及，使电池包的充电变得非常方便。手机，平板，笔记本的电源都可以用来给电池包充电。

扩展了电池包的应用范围，在无线电动工具空闲时，电池包可以随着作为移动电源给用户的数码产品充电。

电动工具之电池包系统解决方案

方案1：基于现有电池包，推出扩展模块。

电池包扩展模块是一种高规格且支持PD协议的移动电源方案，提供了1个Type-A充电接口和1个Type-C高功率充电接口。其中在一个TYPE-C接口上支持双向的大功率充放电。可选支持QC2.0/3.0协议，最大100W的输入输出(需要5A E-Mark Cable)。USB TYPE-A接口上支持传统的5V充电，支持苹果快充协议。也可增加QC2.0/3.0等协议，实现双口输入快充。

UM3506作为SoC控制器芯片，负责为移动电源的主控实现板级的系统策略/状态控制及指示。结合双向的BUCK-BOOST电源IC，通过标准的I2C数字串行接口/PWM接口，该芯片可以访问和控制外部电源IC，从而实现充放电/升降压/电源系统设置等。

规格说明

PD/Type-C DRP双向方案，1个Type-C/1个Type-A

支持3~6串电池解决方案

Type-C 口输出: 5V/9V/12V/15@3A,20v/5A MAX(需要E-mark 5A线缆)

Type-C 口输入:任意输入,最大20V/5A(60W~100W根据实际需求定制)

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

UM3506实现PD DRP协议，电源管理，并可与外置的电池包上的BMS进行通信，支持私有协议监控电芯状态，确保充放安全

方案2：集成Type-C接口的新型电池包

集成了Type-C接口的新型电池包，在一个TYPE-C接口上支持双向的大功率充放电。可选支持QC2.0/3.0协议，最大100W的输入输出(需要5A E-Mark Cable)。UM3506作为SoC控制器芯片，负责为移动电源的主控实现板级的系统策略/状态控制及指示。结合双向的BUCK-BOOST电源IC(SC8815)，通过标准的I2C数字串行接口/PWM接口，该芯片可以访问和控制外部电源IC，从而实现充放电/升降压/电源系统设置等。方案可以方便的集成在BMS板上。

规格说明

PD/Type-C DRP双向方案，1个Type-C

支持3~6串电池解决方案

Type-C 口输出: 5V/9V/12V/15@3A,20v/5A MAX(需要E-mark 5A线缆)

Type-C 口输入:任意输入,最大20V/5A(60W~100W根据实际需求定制)

UM3506实现PD DRP协议，电源管理，BMS，并与电动工具通信，确保充放安全

UM3506芯片描述

UM3506芯片集成了USB PD 3.0, PD3.1控制器和一个更加具有开放性，灵活性的RISC-V 内核处理器。该系列产品可以用来支持增强型PD应用。该款芯片全面满足USB开发者论坛组织定义的USB3.1标准集里面的相关规范。

UM3506芯片同时集成了丰富的系统资源，降低了对芯片周边物料的需求。借助其强大的软硬件平台配置，设计人员可以更合理有效地利用芯片上MCU的资源，简化差异化应用软件的设计，缩短系统开发时间，同时更好地保证系统的实时性和可靠性，完美实现PD Plus的应用开发。

关于广芯微

广芯微电子(广州)股份有限公司专注于低功耗物联网芯片的研发、设计与销售，为客户提供面向个人与家庭、工业与商业物联网应用领域,以低功耗为差异化的8位/32位微控制器芯片、无线射频收发器芯片、数字电源管理芯片和传感与信号调理专用芯片等。

广芯微秉持客户第一、技术创新和市场领先的理念，以国际领先的技术为基础，为客户提供一流的产品与技术，打造值得信赖的集成电路设计品牌企业。公司独有的低功耗芯片设计方法、轻量化人工智能算法、大功率的PD快充协议以及多样性无线连接技术整合而成的低成本高收益的集成电路设计，在健康医疗电子、消费电子、智慧家庭、工业控制、传感器与表计等领域已经得到了广泛的应用。广芯微低功耗微处理器芯片与射频芯片具有超低睡眠功耗与更低的工作电流，有效地帮助电子设备降低能耗，积极助力节能减排。

审核编辑：汤梓红