NXP usprawnia monitorowanie stanu baterii dzięki układowi do zarządzania baterią z obsługą EIS

Pod koniec października firma NXP Semiconductors N.V. ogłosiła wprowadzenie pierwszego w branży układu do zarządzania baterią z obsługą spektroskopii impedancji elektrochemicznej (EIS) z synchronizacją wszystkich urządzeń na poziomie nanosekundowym. Nowe rozwiązanie systemowe ma na celu poprawę bezpieczeństwa, trwałości i wydajności pojazdów elektrycznych i systemów magazynowania energii. Integruje pomiar EIS bezpośrednio z trzema układami scalonymi systemu zarządzania akumulatorem (BMS), umożliwiając producentom samochodów uzyskanie głębszego wglądu w stan i działanie akumulatorów.

Producenci OEM stoją obecnie przed rosnącą presją dostarczania bezpiecznego i szybszego ładowania, przy zachowaniu dłuższej żywotności akumulatorów oraz bezpieczniejszych systemów magazynowania energii – a wszystko to przy utrzymywaniu kosztów i złożoności projektu na stałym poziomie. Tradycyjne, metody monitorowania akumulatorów bazujące na oprogramowaniu często mają trudności z precyzyjnym wykrywaniem dynamicznych zdarzeń na poziomie milisekund, które stanowią wczesne wskaźniki awarii. Aby zapewnić bezpieczne i szybkie ładowanie, systemy te często wymagają dodatkowych czujników i oprogramowania.

Nowy układ scalony NXP rozwiązuje te problemy, wbudowując EIS bezpośrednio w sprzęt, składający się z trzech układów BMS: czujnika ogniw BMA7418, bramki BMA6402 oraz sterownika skrzynki przyłączeniowej akumulatora BMA8420. Umożliwia on monitorowanie w czasie rzeczywistym z wysoką częstotliwością bez konieczności stosowania dodatkowych komponentów lub kosztownych zmian. Rozwiązanie sprzętowe działa w oparciu o niezwykle precyzyjną synchronizację, dostarczając niezwykle dokładne pomiary impedancji dzięki zintegrowanej bezpośrednio w układzie scalonym dyskretnej transformacji Fouriera. Pomaga to producentom OEM lepiej zarządzać bezpiecznym i szybkim ładowaniem, wykrywać wczesne oznaki awarii akumulatora i redukować złożoność systemu.

„Rozwiązanie EIS wprowadza do pojazdu potężne narzędzie diagnostyczne klasy laboratoryjnej. Upraszcza ono projektowanie systemu, redukując potrzebę stosowania dodatkowych czujników temperatury i wspiera przejście na szybsze, bezpieczniejsze i bardziej niezawodne ładowanie bez narażania akumulatora na szwank. Chipset oferuje również ścieżkę modernizacji z niskim progiem, dzięki pakietom kompatybilnym pin-to-pin, które można bezpośrednio zaktualizować do modułów ogniw i jednostek sterujących skrzynką przyłączeniową akumulatora” - Naomi Smit, wiceprezes i dyrektor generalny ds. sterowników i systemów energetycznych, NXP Semiconductors.

Technologia elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej polega na wysyłaniu kontrolowanych sygnałów wzbudzenia elektrycznego przez cały akumulator. Rozwiązanie systemowe obejmuje generator sygnału wzbudzenia elektrycznego, który zarówno wstępnie ładuje obwód wysokiego napięcia, jak i generuje sygnał wzbudzenia. Taka konfiguracja pozwala kondensatorom obwodu DC działać jako wtórny magazyn energii – obok akumulatora – co poprawia energooszczędność procesu wzbudzenia.

Mierząc reakcję ogniw na wzbudzenie prądem o różnych częstotliwościach, można wykryć subtelne zmiany ich stanu wewnętrznego — takie jak gradienty temperatury, oznaki starzenia czy mikrozwarcia. W przeciwieństwie do tradycyjnych pomiarów czasowych, EIS umożliwia szybkie i wiarygodne określenie impedancji każdego ogniwa oraz odróżnienie jej zmian od spadku pojemności, co pozwala ocenić stan akumulatora nawet w dynamicznych warunkach, takich jak ładowanie czy zmiany obciążenia.

Oczekuje się, że kompletne rozwiązanie będzie dostępne na początku 2026 roku, a oprogramowanie uruchomieniowe będzie działać w mikrokontrolerze samochodowym S32K358 firmy NXP.

Rozwiązania elektryfikacyjne NXP

Rozwiązania elektryfikacyjne NXP zarządzają przepływem energii w całym zelektryfikowanym ekosystemie, obejmującym pojazdy elektryczne, domy i budynki oraz inteligentne sieci energetyczne. W pojazdach elektrycznych elastyczność i precyzja pozwalają klientom wydłużyć zasięg i utrzymać pojazdy na drodze dłużej. Dzięki kompletnym rozwiązaniom systemowym dla pojazdów elektrycznych, obejmującym sterowniki ogniw akumulatorowych, skrzynkę przyłączeniową akumulatorów, bramkę komunikacyjną i mikrokontroler, rozwiązania elektryfikacyjne NXP zapewniają zoptymalizowaną wydajność i zintegrowane bezpieczeństwo, których potrzebują producenci OEM.

Źródło: NXP Improves Battery Health Monitoring with EIS Capable Battery Management Chipset, NXP Semiconductors

Zapraszamy na TEK.day Wrocław, 19 marca 2026. Zapisz się tutaj!