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新唐科技 推出搭载EIS功能的26串电池管理芯片,并开始提供样品

10/08 07:23
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新唐科技(以下简称“本公司”)将于2027年1月开始提供搭载EIS功能的26串电池管理芯片「KA85010UA」的样品。
与传统方法相比,我司自主研发的电感方式,在实现电池劣化诊断、寿命预测以及电芯异常的早期检测的同时,可将EIS测量期间PCB温升降低约93%。此外,我们还提供EIS分析算法,以支持客户顺利的将相关功能导入到实际应用中。
【产品优势】
1.EIS集成于BM-IC,可定量评估电池内部状态
可实现电池劣化诊断、寿命预测以及电芯异常的早期检测,为汽车及储能系统安全性的提升作出贡献。
2.采用自主研发电感法,实现低功耗阻抗测量
与传统方法相比,可将测量期间PCB温升降低约93%,有助于在汽车及储能系统中实施EIS功能。
3.提供EIS分析算法及从测量环境构建到产品导入的一站式支持
通过支持快速导入基于EIS的电池诊断功能,缩短开发周期
随着汽车电动化以及储能系统(ESS)的应用不断扩大,电池已成为支撑现代社会基础设施的重要组成部分,因此电池的安全性越来越被关注。尤其是在电池系统容量和输出功率不断提升的背景下,市场对于能够提前发现电芯内部短路、异常发热等问题征兆,从而防止重大故障和事故发生的技术需求正在快速增长。
传统电池系统主要通过测量电压、电流和温度来估算电池状态,但难以直接捕捉电池内部正在发生的变化。相比之下,EIS(电化学阻抗谱)测量能够以阻抗特性的形式定量反映电池内部状态的变化,因此被期待在健康状态(SOH)评估、内部温度估算以及电芯异常的早期检测方面的潜力。然而,迄今为止,EIS评估主要依赖实验室环境中的专用测量设备。在实际应用中EIS技术的运用仍还有诸多挑战需要克服,例如发热与噪声干扰该如何管理、如何根据电芯的运行状态来控制测量时机、以及针对测量数据开发对应的EIS分析算法等。
为了解决上述挑战,我司开发了搭载EIS功能的第6代电池管理芯片「KA85010UA」。通过电感式方案抑制发热,可在运行、充电及静置等多种状态下实现EIS测量。此外,我司还提供经过汽车制造商及研究机构联合验证的EIS分析算法,以此来帮助客户更快的实现电池诊断解决方案的产品化。
【我司新产品特点】
1.电池管理芯片中集成了EIS功能,实现电池内部状况的量化评估
实现电池劣化诊断、寿命预测以及电芯异常的早期检测,提升汽车和储能系统的安全性
本产品除具备一般的电池管理功能外,还将基于EIS的阻抗测量功能集成于单颗芯片中。EIS是一种通过向电池施加交流电流所产生的电压与电流响应来计算电池阻抗的技术。因此无需过去所需的专用EIS测量设备,即可在系统内部实施EIS测量,实现对电池内部状态的持续监测与诊断(※1)。
通过EIS获得的阻抗特性,在不同频率范围内能够反映不同的电池内部信息:高频区域可反映端子、连接线路及电解液状态变化;中频区域可反映负极材料状态变化;低频区域可反映正极材料状态变化及内部化学反应情况(图1)。因此,相对于仅凭电压、电流和温度的测量难以判断电池的内部状况的传统方法,EIS能够进行定量评估,用于SOH估算、内部温度推算、电池寿命预测及电芯异常的早期检测,从而提升汽车和储能系统中的电池安全性。
图1 EIS可评估的电池内部状态
※1:在我司规定的特定评估条件下,将本产品获得的EIS测量结果与专用EIS测量设备以及IEC 62620规定的1kHz交流内阻测量结果进行比较,量化数据验证了两者之间具有高度一致性。
2.采用自主开发的电感法,实现低功耗阻抗测量
较传统方法可降低约93%的PCB温升,解决EIS功能在汽车及储能系统中应用的难题
EIS测量需要通过电路向电池施加交流电流。传统电阻法中,需要数安培电流流经电阻,大部分能量都会转化为热量消耗,因此发热和功耗始终是‌亟待解决的重要课题。
本产品采用我司自主开发的电感法取代传统的电阻法。通过两个开关器件(FET)控制电流方向,并利用线圈(电感器)储存的能量循环形成交流电流产生测量电流,从而显著降低能量损耗。根据我司的评测结果,与传统电阻法相比,电感法可将电流损耗和PCB温升降低约93%(图2、图3)。
这种低功耗、低发热特性有利于EIS功能在动力电池及储能系统中的实际应用。同时,还能够在运行、充电及静置等各种工作状态下稳定获取EIS测量数据,为更全面的电池状态监测和诊断提供支持。
[比较条件]总电源:72V、叠加电流:1.5A
图2 电感法降低功率损耗效果
[比较条件]总电源:60V、叠加电流:0.7A
图3 电感法降低温升效果
3.EIS分析算法及从测量环境搭建到产品落地的一站式技术支持加快电池诊断解决方案的开发,缩短开发周期
仅仅凭EIS获取的阻抗数据是无法进行电池诊断的,需要充分利用这些数据形成算法才能够做到SOH估算、内部温度推算以及电芯异常的检测。此外,实现商业化应用还需要构建高精度阻抗测量环境、针对不同电池类型和应用场景开发专属的EIS分析算法、开发面向实际系统应用的软件平台等庞大的工作。
依托与汽车制造商及研究机构开展联合验证所积累的EIS数据分析经验,我司能够提供从EIS测量环境搭建、电池数据采集与整理,到估算功能开发、异常检测功能实现以及最终应用集成的全流程技术支持。(※2、※3、※4)(图4)。
即使是首次接触EIS技术的客户,也能够借助本公司的支持,更轻松地构建电池诊断系统,加快系统构建并缩短整体开发周期。
图4 电池诊断解决方案开发流程与支持内容
※2:基于交流法的高速分级(电池劣化诊断)技术验证及其成果
AC_Method_summary_2022.pdf
※3:2024年与日本产业技术综合研究所(AIST)联合开展的电池诊断技术研究成果报告
産総研との電池診断技術に関する共同研究の成果報告 | プレスリリース |
※4:2025年与产业技术综合研究所(AIST)关于电池内部温度估算技术的联合研究成果报告
産総研との共同研究「バッテリ内部の温度推定技術」に関する成果発表 | プレスリリース |
【应用领域】
电动汽车(EV)、大型储能系统(ESS)、循环利用电池诊断系统等
【具体产品型号】
搭载EIS功能的第6代电池管理芯片 KA85010UA
【规格参数】
【样品提供开始时间】
2027年1月

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