TI campiona un chip per la diagnostica delle batterie di rete

Un connettore può alterare il segnale utilizzato dagli ingegneri per valutare una cella della batteria. In Texas Instruments, il team di Henrik Mannesson sta cercando di aggirare questo problema mentre l’azienda distribuisce campioni del BQ79826Z-Q1, un monitor in pre-produzione che integra direttamente nel chip la spettroscopia di impedenza elettrochimica (EIS), un metodo per testare la risposta elettrica di una cella.

La sfida è particolarmente rilevante con il litio-ferro-fosfato (LFP), la chimica diventata dominante nello stoccaggio stazionario grazie alla durata dei cicli e al profilo di sicurezza. La sua curva di tensione è estremamente piatta nella parte centrale dello stato di carica, quindi una tensione più bassa può riflettere condizioni temporanee di carica oppure un invecchiamento permanente. I sistemi convenzionali di gestione delle batterie stimano la differenza attraverso le letture della tensione e algoritmi di conteggio dei cicli, invece di misurarla direttamente.

L’EIS adotta un approccio più attivo. Il chip inietta nella cella una perturbazione di corrente alternata o di tensione, quindi misura l’impedenza interna in corrente alternata a diverse frequenze. Mannesson ha dichiarato a ESS News che il modello elettrico risultante può distinguere lo stato di carica dal degrado chimico, come la deposizione di litio. La misurazione è delicata: cablaggi, connettori e resistenza interna possono influenzare il risultato. Per questo TI fornisce progetti di riferimento, moduli di valutazione e interfacce grafiche prima che i clienti inizino test termici e di degrado della durata di diverse settimane.

Il chip modifica anche i calcoli relativi all’hardware nei pacchi batteria più grandi. Può monitorare fino a 26 celle in serie, otto in più rispetto ai monitor concorrenti, mentre i sistemi di stoccaggio stanno passando da moduli da 52 celle verso architetture da 104 celle. Quattro dei nuovi chip possono coprire un modulo da 104 celle, riducendo potenzialmente la distinta base, lo spazio sulla scheda e il costo per canale. I dati diretti sull’impedenza potrebbero inoltre consentire ai team software di eseguire i propri algoritmi diagnostici invece di concedere in licenza software specializzati di terze parti.

Cosa significa, concretamente? Per i progettisti di sistemi, il vantaggio prospettato è disporre di dati più puliti sullo stato di salute delle celle senza ingombranti dispositivi diagnostici aggiuntivi. Per chi finanzia i progetti, dati migliori sull’invecchiamento e sull’instabilità termica potrebbero sostenere le prove di affidabilità alla base del finanziamento di un progetto di stoccaggio. I limiti sono chiari: il chip è ancora in pre-produzione, la sua integrazione dipende dai clienti, TI prevede la produzione a pieno regime solo entro la fine del 2026 e i primi sistemi commerciali che lo utilizzeranno potrebbero essere commercializzati già nel 2027.