TI testa chip pré-produção para diagnóstico de baterias da rede

Um conector pode alterar o sinal que os engenheiros usam para avaliar uma célula de bateria. Na Texas Instruments, a equipa de Henrik Mannesson está a tentar contornar esse problema enquanto a empresa disponibiliza amostras do BQ79826Z-Q1, um monitor em pré-produção que integra diretamente no chip a Espectroscopia de Impedância Eletroquímica (EIS) — uma forma de testar a resposta elétrica de uma célula.

O desafio é particularmente acentuado com o fosfato de ferro e lítio (LFP), a química que se tornou dominante no armazenamento estacionário devido à sua vida útil em ciclos e ao seu perfil de segurança. A sua curva de tensão é extremamente plana na zona intermédia do estado de carga, pelo que uma tensão mais baixa pode refletir tanto condições temporárias de carga como envelhecimento permanente. Os sistemas convencionais de gestão de baterias estimam a diferença a partir de leituras de tensão e algoritmos de contagem de ciclos, em vez de a medirem diretamente.

A EIS segue uma abordagem mais ativa. O chip injeta na célula uma perturbação de corrente alternada ou de tensão e mede depois a impedância interna de corrente alternada em várias frequências. Mannesson disse à ESS News que o modelo elétrico resultante consegue separar o estado de carga da degradação química, como a deposição de lítio. A medição é delicada: a cablagem, os conectores e a resistência interna podem afetar o resultado, razão pela qual a TI fornece designs de referência, módulos de avaliação e interfaces gráficas antes de os clientes iniciarem testes térmicos e de degradação com a duração de várias semanas.

O chip também altera os cálculos de hardware em baterias de maiores dimensões. Monitoriza até 26 células em série, mais oito do que os monitores concorrentes, enquanto os sistemas de armazenamento estão a passar de módulos de 52 células para arquiteturas de 104 células. Quatro dos novos chips podem cobrir um módulo de 104 células, reduzindo potencialmente a lista de materiais, o espaço ocupado na placa e o custo por canal. Os dados diretos de impedância também poderão permitir às equipas de software executar os seus próprios algoritmos de diagnóstico, em vez de licenciarem software especializado de terceiros.

O que significa isto, concretamente? Para os criadores de sistemas, o ganho proposto é obter dados mais fiáveis sobre o estado das células sem recorrer a hardware de diagnóstico adicional e volumoso. Para os financiadores de projetos, dados melhores sobre o envelhecimento e a fuga térmica poderão apoiar as provas de fiabilidade subjacentes ao financiamento de um projeto de armazenamento. Os limites são claros: o chip continua em pré-produção, a sua integração depende dos clientes, a TI prevê iniciar a produção em grande volume apenas no final de 2026, e os primeiros sistemas comerciais que o utilizem poderão ser comercializados já em 2027.