專注于新能源汽車和工業儲能兩大新興市場的大唐恩智浦，日前專為工業儲能系統應用推出了新款電池管理系統(BMS)芯片DNB1101A，可為每個單獨的電芯或并聯的一組電芯提供多種傳感功能，包括電壓監測、溫度監測和電化學阻抗譜(EIS)監測。

眾所周知，相比電動汽車，工業儲能技術對電池管理芯片在高性能、穩定性、安全上的要求同樣嚴格。因此，能夠在較寬的頻率范圍內在線測量電池電化學阻抗譜，就成為DNB1101A當仁不讓的核心亮點之一。

大唐恩智浦半導體有限公司CTO埃爾文赫蒙在接受《電子工程專輯》采訪時表示，DNB1101A中集成的EIS功能有以非常高的精度測量不同頻率下電池電化學阻抗的能力，可以通過進一步計算獲得過熱風險、析鋰程度、老化程度等電池內部狀態的深度安全信息，也可以為進一步的電池性能優化建立基礎，例如獲取更高功率、更快充電效率、提升里程等。

目前為止，EIS測量只能在實驗室中使用較為龐大的設備進行。但DNB1101A將EIS功能直接集成在芯片上，而該芯片可以集成在電池電極上，甚至集成在電池內部，實現系統在線EIS監測。

“通過片上EIS和系統高集成度，我們實現了更出色的電池性能、更高的安全級別、更少的系統BOM成本、更簡化的BMS系統。事實上，相比目前在行業中使用的任何其他系統，我們的系統都能更早地對電池單元的失效進行預警，這點非常關鍵。”埃爾文?赫蒙說。

此外，DNB1101A還在片上集成了溫度傳感器用于電芯溫度測量，這樣就不再需要外部熱敏電阻及其外圍電路，有利于優化系統BOM，且每個邏輯電芯都有溫度監控覆蓋，有利于達到更好的電池包內溫度一致性。可靠性方面，大唐恩智浦方面承諾嚴格遵守可靠性鑒定標準，確保DNB1101A在其15年的使用壽命內完全符合規格要求。

作為一款單電池BMS產品，顧名思義，DNB1101A只監視和管理1個電池單元。“這是一個有意識的選擇，以確保我們的BMS產品能夠靠近每個單元。”埃爾文?赫蒙解釋稱，“這種接近性對于能夠更精確地測量阻抗(EIS功能)以及消除整個電池的復雜性(減少BMS電子板、連接器、線纜……)非常重要，“這樣一來，我們的芯片只需要很少的外部元件，就可以把所有電子元件直接放在電池的頂部，從而提高電池包能量密度，降低系統成本。”

在BMS系統中，多個DNB1101A通過差分總線連接在一起，所有電芯采集數據都可以提供給中央計算系統。同時，DNB1101A集成了豐富的診斷功能，支持電池過壓、欠壓、過溫、低溫報警，以及與芯片相關的異常報警，并提供內部均衡和外部均衡兩種均衡方式。均衡命令由中央計算機通過差分總線進行編程，而DNB1101A將根據這些命令執行均衡操作。

DNB1101A系統應用框圖

在性能方面，DNB1101A為EIS測量提供了非凡的測量信噪比，因此可用于極低歐姆大容量電池；對于電壓和溫度測量，DNB1101A被設計為能夠準確測量所有主流電池(包括NCM和LFP電池)；差分菊花鏈通信方式可以單鏈支持最多250串電芯，并且所有傳感數據可以在幾毫秒內快速傳輸回主控制器。

以創新發力兩大新興市場

在談及為何將新能源汽車和工業儲能作為大唐恩智浦著重發力的兩大市場時，埃爾文?赫蒙表示，隨著氣候變化和21國集團(COP21)制定的激進目標，汽車行業需要朝著可持續交通的方向加速發展。為了減少污染和氣候變化，電動汽車在世界各地，特別是在中國，都在加速發展。其中，電池效率(可行駛的范圍)以及成本(電池仍然是汽車中最昂貴的部件)成為了決定性的因素。文章來源：http://www.ameya360.com/hangye/109390.html

與此同時，工業領域的需求也在快速增長，尤其是為可再生能源儲存、并網/離網、服務器和電信基站提供能源支持的應用。例如，隨著5G的出現，新要求需要即使在電力供應中斷的情況下，也要確保相關基礎設施能夠繼續運行。

實際上，從技術角度來說，新能源汽車和工業儲能在電子監控和電池管理方面是非常相似的：兩者都涉及電壓和溫度監測，以確保電池的安全運行；都與均衡相關，以確保每個電池的電量一致；也都關注EIS測量，希望能夠實現更快的充電、更準確的健康狀態描述和更高的安全性。

“上述這一切的實現，都需要創新的電池系統和BMS設備。”埃爾文?赫蒙指出，“未來，AFE IC領域的技術趨勢之一將是根據不斷提高的安全要求，基于創新的傳感技術建立深度的電池狀態信息。因此，另一個趨勢將是系統硬件和軟件架構的演變，以實現價值鏈集成。”

近年來，知名半導體大廠的本土轉移趨勢很明顯。而且，即便在國內，同行之間的競爭同樣激烈。因此，大唐恩智浦要想在激烈的競爭中站穩腳跟，今后在技術和產品路線圖方面，會采取哪些有效的應對策略，就頗引人關注。

對此，埃爾文?赫蒙回應稱，大唐恩智浦的使命是為電動汽車和能源存儲行業提供創新且具有獨特價值的電池管理芯片產品和解決方案。事實上，大唐恩智浦在EIS傳感技術方面是處于市場領先地位的——不僅完成了EIS IP的片上集成，使電池系統開發者能夠了解電池的深度狀態，優化電池的使用，提高電池的功率極限，早期預測安全風險，還開發了其他核心IP，并且所有IP一起能夠在非常復雜的電池系統環境中實現協同工作。再配合已量產多年的先進BCD晶圓技術，成熟的開發流程，最高安全級別的ISO26262認證，大唐恩智浦有信心成為客戶的首選合作伙伴。

但事情的發展從來都不會一帆風順，即便擁有大唐和恩智浦兩大核心股東的大唐恩智浦也不例外，人才和芯片短缺曾給公司的發展一度造成了不小的壓力。

埃爾文赫蒙對記者說，設計混合信號集成電路需要最好和最有經驗的工程師，所有公司都在努力吸引這些稀有人才。公司此前的確經歷了一些不必要的損耗，，失去了一些開發新產品的設計師。但幸運的是，在努力吸納人才的同時，大唐恩智浦在全球擁有多個研發中心，當有一處面臨困難時，公司會設法利用其他資源繼續研發工作。

“沒錯，我們也同樣看到了IC短缺的壓力。芯片制造能力，包括前端和后端，是非常關鍵的。”但他表示，得益于專業的運營團隊，大唐恩智浦已經與多家制造商簽訂了制造服務協議，可以做到相互支持。同時，考慮到產能不足的現狀仍將會持續相當長的一段時間，公司也正在積極建立額外的產能保證機制，以緩解來自供應鏈的風險。

審核編輯 黃宇