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广芯微推出电动工具之电池包 快充应用解决方案
文章来源:永阜康科技 更新时间:2023/3/3 13:49:00
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。

 



 
 
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