電動與園林工具市場正經歷一場重大轉型，朝著更智能、更安全、更互聯的產品方向發展。在無繩化便利性、自動化，以及能效需求不斷增長的推動下，工具制造商正在尋求緊湊且高度集成的解決方案，以在將設計復雜度降至最低的同時，最大化產品性能與可靠性。Qorvo在電機控制和電池管理領域的系統級技術，助力多個市場領域實現新一代智能、自主且用戶友好的工具。

本文將探討Qorvo電池管理系統（BMS）如何支持中壓范圍內的多種電池化學體系，實現快速充電與更長的電池壽命。同時重點介紹Qorvo電機控制器如何提供園藝工具所需的高扭矩，使其能夠應對嚴苛工況與復雜地形。

市場與應用格局

電動及園藝工具市場正快速擴張，全球營收預計將從2022年的370億美元攀升至2032年的540億美元。無繩工具作為增長最快的細分領域，目前出貨量占比已超過60%，預計到2032年銷售額將翻一番。電鉆和起子機預計將占銷售額的34.5%，而電池驅動戶外設備的需求持續加速，推動電池應用的強勁增長。

Qorvo如何將設計難題轉化為優化方案

電動及園藝工具的開發工程人員面臨諸多關鍵設計挑戰，例如：

在電池供電應用中最大化續航時間與能效，同時應對電芯漂移問題（該問題會縮短運行時間和使用壽命）

在緊湊設計中實現高扭矩與低噪音

確保惡劣環境下的電機控制安全可靠

降低BOM成本與PCB占板面積，同時提升用戶安全性

Qorvo通過高度集成的電池管理系統（BMS）和電機控制器件（MCD）應對上述需求，這些器件集成了ARM Cortex MCU、PMIC、可配置模擬前端（AFE），以及內置保護功能。

PAC22140與PAC25140BMS器件支持多種電芯化學體系下的高串數配置（10S–20S，“S”為串數后綴），并提供精準監測、先進安全機制，和主動電芯均衡功能，有效延長續航時間與電池壽命。硬件級保護功能——包括過充、過放、短路及熱保護——可獨立于MCU代碼運行，實現快速響應。集成算法提升了荷電狀態（SOC）與健康狀態（SOH）的估算精度，內置診斷功能與通信接口更支持預測性維護和無縫系統集成。通過整合MCU、電源管理與AFE功能，設計人員可顯著降低BOM成本、加快產品上市速度，并實現跨平臺設計擴展。

圖1，采用Qorvo BMS和MCD的關鍵優勢概述

在電機控制方面，Qorvo的解決方案，如PAC55711和ACT72350，將高電機效率與多模式電源管理、Vds感測以及可配置AFE相結合，實現了精確的扭矩和轉速控制。這些特性可在不同負載條件下優化運行時間和性能表現，同時防止過載、過流，及過熱。憑借看門狗定時器、集成式故障檢測，和高階電源調節功能，Qorvo電機控制器打造了穩健、緊湊，且可靠的解決方案。

Qorvo的BMS與MCD產品組合共同構建了一個可擴展平臺，有效降低設計復雜度、提升安全性，并助力OEM廠商打造更智能、續航更長、效率更高的無繩電動工具與園林工具。

參考設計框圖

Qorvo的參考設計框圖凸顯電動工具中電池管理與電機控制的無縫集成。一個典型系統可采用PAC22140或PAC25140進行智能電池監測，并搭配ACT72350實現BLDC電機控制。如下圖所示，電機控制器位于工具（如電鉆）內部，而電池管理控制器則安裝在電池組內。

圖2：應用場景中BMS與MCD的高級參考設計

Qorvo 產品推薦

結論

Qorvo的多元化技術產品組合正在重新定義電動及園藝工具的可能性。從更智能的電池管理、靜音高轉矩電機控制，到穩健的連接性與精準定位，Qorvo賦能OEM廠商開發功能豐富、高效、互聯且安全的工具。無論是面向專業消費者市場還是工業市場，Qorvo都能憑借對芯片與系統的獨到洞察，更迅速地交付更智能的解決方案。

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