TI presenta un chip para diagnosticar baterías de red

Un conector puede alterar la señal que utilizan los ingenieros para evaluar una celda de batería. En Texas Instruments, el equipo de Henrik Mannesson trabaja para resolver ese problema mientras la empresa prueba el BQ79826Z-Q1, un monitor en fase de preproducción que integra directamente en el chip la espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS), un método para comprobar la respuesta eléctrica de una celda.

El desafío es especialmente importante con el litio-ferrofosfato (LFP), la química que se ha impuesto en el almacenamiento estacionario por su vida útil en ciclos y su perfil de seguridad. Su curva de tensión es extremadamente plana en la zona intermedia de su estado de carga, por lo que una tensión más baja puede reflejar tanto condiciones temporales de carga como un envejecimiento permanente. Los sistemas convencionales de gestión de baterías estiman la diferencia mediante lecturas de tensión y algoritmos de conteo de ciclos, en lugar de medirla directamente.

La EIS adopta un enfoque más activo. El chip inyecta en la celda una perturbación de corriente alterna o de tensión y después mide la impedancia interna de corriente alterna en varias frecuencias. Mannesson declaró a ESS News que el modelo eléctrico resultante puede separar el estado de carga de la degradación química, como el recubrimiento de litio. La medición es delicada: el cableado, los conectores y la resistencia interna pueden afectar al resultado, por lo que TI proporciona diseños de referencia, módulos de evaluación e interfaces gráficas antes de que los clientes comiencen pruebas térmicas y de degradación de varias semanas.

El chip también cambia los cálculos de hardware en los paquetes de baterías más grandes. Monitoriza hasta 26 celdas en serie, ocho más que los monitores de la competencia, mientras los sistemas de almacenamiento pasan de módulos de 52 celdas a arquitecturas de 104 celdas. Cuatro de los nuevos chips pueden cubrir un módulo de 104 celdas, lo que podría minimizar la lista de materiales, el espacio en la placa y el coste por canal. Los datos directos de impedancia también permitirían a los equipos de software ejecutar sus propios algoritmos de diagnóstico en lugar de adquirir licencias de software especializado de terceros.

Entonces, ¿qué aporta concretamente? Para los diseñadores de sistemas, la ganancia propuesta es disponer de datos más precisos sobre el estado de las celdas sin recurrir a voluminoso hardware de diagnóstico adicional. Para los financiadores de proyectos, unos datos más sólidos sobre el envejecimiento y la fuga térmica podrían respaldar las pruebas de fiabilidad que sustentan la financiación de un proyecto de almacenamiento. Los límites están claros: el chip sigue en fase de preproducción, su integración depende de los clientes, TI no espera iniciar la producción a gran escala hasta finales de 2026 y los primeros sistemas comerciales que lo utilicen podrían llegar ya en 2027.