重塑新能源汽车安全:恩智浦发布业界首款EIS BMS芯片组

电子发烧友网 2025-11-05 07:00
根据中国汽车工业协会的统计数据,2025年上半年我国汽车产销量首次双双突破1500万辆,均实现两位数同比增长;其中,新能源汽车产销量分别为696.8万辆和693.7万辆,同比增幅分别达41.4%40.3%,新能源汽车新车销量占汽车新车总销量的比重达44.3%。在市场规模稳步扩张的背后,新能源汽车技术革新同样提速随着高能量密度电池、高压平台、快充技术的广泛应用,电池系统面临更为复杂的热管理挑战。
 
传统BMS(电池管理系统)采用计时电位分析法(Chronopotentiometry),在时域中进行观测,核心测量参数为电压和电流,结合外部温度、气体等传感器数据,实现SoC_state_of_charge,荷电状态)估算与校正、SoHstate_of_health,健康状态)估算、充电控制等功能。这种方式存在精度瓶颈,无法捕捉电芯内部的微变化(如微短路、析锂);且温度监测存在分钟级延迟,难以精准捕捉毫秒级动态事件,无法提前感知故障早期征兆,往往在异常被发现时已逼近热失控临界点。恩智浦2025 EIS BMS沟通会上,恩智浦半导体大中华区电气化市场总监朱玉平点评传统汽车BMS方案时表示
 
重塑新能源汽车安全:恩智浦发布业界首款EIS BMS芯片组图1
当前主流BMS和EIS BMS的对比
为突破这一技术瓶颈,恩智浦半导体(NXP)于近期正式推出业界首款集成电化学阻抗谱(EIS)技术的BMS芯片组,首次将实验室级电池诊断技术引入车载高压系统,实现电池安全监测从被动响应主动预警的跨越式升级。朱玉平形象地比喻:传统BMS好比中医望闻问切,而EIS技术相当于核磁共振,能够对电芯内部细节进行切片式精准分析。
 
重塑新能源汽车安全:恩智浦发布业界首款EIS BMS芯片组图2
恩智浦EIS BMS方案框图
恩智浦EIS BMS的安全领先性,核心源于三大技术突破。首先是纳秒级硬件同步,实现零误差监测:不同于友商依赖软件同步的方案,恩智浦通过芯片级硬件时钟对齐,将电芯电压、电流、阻抗的测量同步精度控制在150纳秒以内。恩智浦也是业界首家采用硬件级对齐方案的企业,确保相位差测量的高精度——由于EIS技术通过分析电压与电流的相位差反推电芯状态,相位偏差会直接导致数据失效,而硬件同步从根本上解决了这一行业痛点。
 
其次是频域分析穿透电芯黑盒,提前预警潜在风险:EIS技术通过向电池发送可控电激励信号,测量电芯在不同频率下对激励电流的响应,从而获取电池内部的阻抗特性。朱玉平强调,恩智浦EIS BMS方案可提供实验室级的数据准确度,这种测量方式使系统能够区分阻抗变化与容量衰减,即便在充电或负载突变等动态工况下,也能精准评估电池健康状态。
 
恩智浦EIS BMS方案的另一大优势在于其无缝升级能力。作为业界首个实现全同步的EIS方案,其芯片组采用引脚兼容设计,可直接复用现有系统架构,无需额外硬件改动。OEM厂商仅需将现有BMS系统中的特定芯片替换为恩智浦EIS升级版,并更新MCU软件,即可实现EIS功能。
 
重塑新能源汽车安全:恩智浦发布业界首款EIS BMS芯片组图3
传统BMSEIS BMS的升级路线
如上图所示恩智浦EIS BMS方案由三款BMS核心芯片组成,分别为BMA7418电芯传感器BCC)、BMA6402通信网关(GTW)、BMA8420电池接线盒控制器(BJB),三款芯片的核心功能如下:
- BMA7418:负责监测每个电芯的电压,支持多达18个电芯的同步测量,为精准诊断提供基础数据。
- BMA6402:承担数据高速传输与时间对齐的核心职责,保障多参数测量的同步性。
- BMA8420:集成激励信号发生器,可利用现有预充电路实现高效能激励,无需额外增加硬件成本。
通过三款芯片的协同工作,再借助TAA3033预充控制器复用电池包现有DCDC或电机控制器,即可生成EIS所需的电激励信号,避免了重新设计电池包带来的高额成本。该方案支持400V/800V高压平台,可广泛覆盖乘用车、储能系统、换电站、重卡等多种应用场景。
 
恩智浦预测,到2030年,EIS技术将成为电动汽车电池管理系统的标配技术。目前,已有多家主流车企正在推进EIS BMS方案的测试与落地应用。该完整解决方案预计将于2026年初正式上市,配套的使能软件将在恩智浦S32K358汽车微控制器平台上运行。
 

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