前言

針對電動工具電池倍率大需要快速補能，智融科技推出了一款最高支持PD 140W 雙向快充可拆卸電動工具電池包方案，采用“U”型 PCB 布局與模塊化接口設計，支持2～8 串鋰電池，支持2～10串磷酸鐵鋰電池。在這款方案中集成了智融科技同步雙向升降壓控制器SW7226以及快充協議芯片SW2505H，可在放電時將電池組電壓平滑升降至工具所需水平，提供持續穩定的 140W 驅動電壓，在保持高功率輸出的同時，確保了電池壽命與使用安全，為各類電動工具提供了可靠、智能的動力支持，目前該方案已成熟量產。

接下來充電頭網將會對這款方案作一個詳細介紹。

智融科技PD 140W （28V5A）雙向快充可拆卸電動工具電池包方案

從 PCB 版面整體造型就能看出，這是專門針對可拆卸電動工具電池包設計的多節串聯電池管理與輸出方案。整個板子呈“U”型，左右對稱，能夠緊貼 2～8 節鋰電池單體排列后包裹在電池殼內；中間橋狀區域作為電池組的公共 DC 輸出端，通過板頂中央的白色插座，也就是標記為 “DC Output”將紅黑導線引出，為電動工具提供最高 140W 的驅動電壓。

在版面上，各串電池位置已用白色絲印清晰標注 ―― 從最底部的 “0?V / 3.6?V”，到依次“7.2V”、“10.8V”、“14.4V”、“18V”、“21.6V”、“25.2V” 等，共八個單體位置，每個位置都印有 “+” 和 “–” 極性標記。

在左翼，設有一顆多串電池保護芯片以及MOS管，用以實現對整組電池充放電電流的實時監測與限流保護。

拔下排線，方案右翼特寫。可以看出在最底部具備著USB?C 接口和備用DC直流輸入接口，接口左側是一個LED燈接口，USB?C接口之上是一顆負責 USB?PD、QC 等快充協議握手的協議芯片SW2505H，負責檢測 CC1/CC2 電平完成電壓電流協商，并驅動指示燈向用戶反饋協商狀態。

協議芯片右邊同樣集成一顆來自智融科技的同步雙向升降壓控制器SW7226，既可在放電時將電池包的電壓自適應升降壓到工具所需電壓，也能在充電時高效回灌能量；四周分布的大封裝同步 MOSFET 則分別擔任高低側開關與反向隔離，配合那顆大電感和 50?V/220?µF 電解電容及多枚貼片陶瓷電容，構成完整的 LC 濾波與能量存儲網絡。

當協議芯片發出開啟命令后，DC/DC 控制器與 MOSFET 陣列在電壓環和電流環的閉環控制下，實現穩定的雙向能量轉換，同時兼顧過壓、過流與過溫保護，讓這塊電路為 2～8 串可拆卸電動工具電池包提供了高效、可靠的智能電源管理。

方案背面特寫。

充電頭網實測長度為175.8mm。

寬度約為140.03mm。

加上線材重量約為74.5g。

內置芯片

接下來介紹一下這款方案中的同步雙向升降壓控制器芯片SW7226以及快充協議芯片SW2505H。

同步雙向升降壓控制器 SW7226

SW7226 是一款符合 USB PD3.1 規范的高效同步雙向充放電 Buck-Boost 控制器，專為移動電源、儲能設備、電動工具、電動玩具及其他電池供電設備設計。該芯片支持高達 40V 的輸入電壓，能夠為 2 至 8 節三元鋰電池及 2 至 10 節磷酸鐵鋰電池充電，并提供 3V 至 37V 的寬輸出電壓范圍，具備極強的適配性。

SW7226 采用 Buck-Boost 架構，可實現 Boost（升壓）、Buck（降壓）及 Buck-Boost（升降壓）模式的無縫切換，同時支持 200kHz 至 500kHz 的可調工作頻率，適配 4.7µH 和 10µH 電感，并可使用 5mΩ 的檢測電阻以提升能效和精準度。其充電模式涵蓋涓流充電、恒流充電、恒壓充電、充電截止及復充等完整過程，并支持通過 I2C 接口精確控制充電目標電壓（最小 10mV 步進）和充電電流（輸入端 50mA 步進，電池端 100mA 步進），同時集成自適應充電電流調節功能，以優化充電效率和電池壽命。

在放電模式下，SW7226 可提供 3V 至 37V 的寬輸出電壓范圍，支持 I2C 控制電壓和電流，并采用 FB 反饋調節輸出電壓，以滿足 PD3.1 規范的要求。此外，該芯片還內置 12 位 ADC，支持實時電壓、電流監測，確保系統高效穩定運行。

SW7226 還具備強大的通路管理能力，包括適配器接入檢測、背靠背 NMOS 通路驅動，并支持在完全無電情況下的死電池啟動功能，即便端口被隔離也能完成芯片喚醒并啟動充電。此外，芯片集成多重保護機制，包括輸入/電池過壓保護、輸出過壓/過流/短路保護、NTC 過溫保護及熱關斷保護，確保設備的安全性和可靠性。

該芯片采用 QFN-32 封裝，具備高集成度和緊湊的尺寸，為各類便攜式和儲能類應用提供了高效穩定的電源管理解決方案。

快充協議芯片 SW2505H

SW2505 是一款集成全協議支持的低功耗控制器芯片，支持DPDM雙向快充協議，允許充電器與設備之間進行雙向通信，支持多種快充協議以及私有協議定制功能，并通過了USB PD3.1 EPR以及UFCS雙認證，支持DRP模式，內嵌MCU，擁有16路GPIO，C口支持在線升級，支持在線仿真調試，支持光耦/FB控制/I2C支持主從模式。支持死電池激活以及低功耗檢測模式，可智能協調最佳充電參數，滿足不同設備的需求，提供高效充電和數據傳輸。

SW2505具備全面的保護機制，包括輸入/輸出電壓保護、過流保護、過壓保護、欠壓保護、過溫保護等，有效保障設備的安全與穩定。采用QFN-28（4x4mm）的方式進行封裝，可廣泛應用在電動工具、筆記本電腦、平板電腦、移動電源、快充適配器等領域。

方案搭配了砹德曼半導體雙NMOS管，型號為AD40K45D5。

充電頭網總結

智融科技這款PD 140W （28V5A）雙向快充可拆卸電動工具電池包方案，以“U”型 PCB 布局實現了對 2～8 串鋰電池單體的精準定位與極性標識，結合左翼的多串電池保護 IC 與 MOSFET，能夠在充放電全過程中對電流、電壓、短路與溫度等關鍵參數進行實時監測與限流保護，保障電芯安全與組 pack 的耐久性。

在右翼，SW2505H 協議芯片與 SW7226 雙向升降壓控制器協同配合，完成 USB?PD、QC 等多協議的快充握手與高效能量轉換：SW2505H 精準管理 CC1/CC2 電平與狀態指示，而 SW7226 則在 7.2?V～28.8?V 電壓范圍內無縫切換升壓、降壓及雙向充放電模式，輔以同步 MOSFET、功率電感與濾波電容組成的高效 LC 網絡，實現高達 140?W 的穩定輸出與回灌。

這款電池包方案不僅可以滿足電動工具在高功率、大電流場景下的持續供電需求，更通過多重硬件與軟件閉環保護，實現了可靠性與安全性的完美平衡，是一套集成度高、適配性強的商用級智能電源管理解決方案。