恩智浦半导体推出具备EIS功能的电池管理芯片组 提升电池健康监测能力

10月29日，恩智浦半导体（NXP Semiconductors）宣布推出业界首款采用电化学阻抗谱（EIS）技术的电池管理芯片组，该芯片组具备基于硬件的纳秒级同步功能，可实现所有器件的同步。这一全新系统解决方案旨在提升电动汽车和储能系统的安全性、使用寿命和性能。它将EIS测量直接集成到三个电池管理系统（BMS）芯片组单元中，使汽车制造商能够更深入地了解电池的健康状况和运行状态。

图片来源： 恩智浦

如今，汽车制造商面临着越来越大的压力，需要在控制成本和设计复杂性的同时，提供更安全、更快速的充电、更长的电池寿命和更安全的电池储能系统。传统的基于软件的电池监控方法通常难以精确检测毫秒级的动态事件，而这些事件往往是故障的早期预警信号。为了确保安全快速的充电，这些系统通常需要额外的传感器和软件。

恩智浦的全新芯片组通过将电化学阻抗谱（EIS）直接嵌入硬件中，有效应对了这些挑战。该芯片组由三个电池管理系统单元组成：BMA7418电芯传感装置、BMA6402网关和BMA8420电池接线盒控制器。它无需额外组件或昂贵的重新设计即可实现实时、高频监测。该硬件解决方案以高精度同步运行，通过芯片内直接集成的离散傅里叶变换提供高精度阻抗测量，帮助OEM更好地管理安全快速充电，及早发现电池故障迹象，并降低系统复杂性。

恩智浦半导体公司驱动与能源系统副总裁兼总经理Naomi Smit表示：“EIS解决方案为车辆带来了强大的实验室级诊断工具。它通过减少对额外温度传感器的需求来简化系统设计，并支持向更快、更安全、更可靠的充电方式转变，同时不会损害电池健康。该芯片组还提供了一条低门槛的升级路径，其引脚兼容的封装可以直接升级到电芯模块和电池接线盒控制单元。”

EIS技术基于向整个电池发送可控的电激励信号。恩智浦的系统解决方案包含一个电激励信号发生器，该发生器既能预充电高压电路，又能产生激励信号。这种设置使得直流链路电容器能够与电池一起作为辅助储能装置，从而提高激励过程的能量效率。

通过测量电池在不同频率下对电流激励的响应，可以揭示电池内部状态的细微变化，例如温度梯度、老化效应或微短路。与传统的基于时间的测量方法不同，EIS提供了一种快速可靠的方法来评估每个电池的阻抗，并区分容量衰减，即使在充电或负载变化等动态条件下也能评估电池的健康状况。

预计到2026年初，完整的解决方案将投入使用，其启用软件运行在恩智浦的S32K358汽车微控制器上。