作者：中國信科集團大唐電信

電動汽車是創新驅動的新興產業，完全是由新技術創造出的新需求。在十三五規劃建議稿中，已明確要求實施新能源汽車推廣計劃，提高電動車產業化水平。這意味著中國新能源汽車產業將迎來黃金5年。前景是巨大的，但同樣也面臨著巨大的挑戰，其中很重要的就是自主核心技術的缺失。

與傳統汽車關鍵的三大件——發動機、底盤以及變速箱不同，新能源電動汽車也有俗稱的“三大件”，即電池、電機和電控，而其中很重要的組件就是BMS——電池管理系統。目前市面上的供應商主要為外資半導體廠商。為助力中國新能源汽車產業發展，解決新能源汽車技術發展的瓶頸，央企中國信科集團旗下大唐電信科技股份有限公司（簡稱：大唐電信）和全球最大的汽車半導體廠商荷蘭恩智浦半導體于2014年牽手，成立中國首家汽車半導體企業——大唐恩智浦半導體，定位于新能源汽車，混合動力汽車電源管理和驅動，以及新能源相關的集成電路設計領域，專注自主研發，致力于成為全球領先的汽車半導體公司。

電池管理系統（BMS）是車載動力電池與電動汽車的重要紐帶，是整車能量供給系統的控制中樞。電池管理系統對新能源汽車的重要性主要表現在以下三個方面：首先，電池管理系統可以實時監測動力電池的各項工作參數，保證動力電池安全運行，從而保證汽車的安全、可靠運行；其次，電池管理系統提供的監測參數，如動力電池的荷電狀態、可用功率等，還可以幫助整車控制系統制定合適的控制策略，有利于提高電動汽車的動力性、安全性，降低排放；第三，電池管理系統通過對動力電池工作參數的監測和對電池狀態的估計，可以使動力電池工作在最佳工作區，避免過充和過放，提高使用效率、延長使用壽命。總結這三點，核心技術有兩個：一是電池狀態監控中數據采集的多樣性和精確度，二是電池的健康狀態管理。

大唐電信自主研發的鋰離子電池監測芯片，是業界首顆基于電化學阻抗譜技術設計的鋰離子電池單芯檢測芯片。與傳統電池監測芯片不同，創新性地集成電壓、阻抗和溫度的監測功能于一體，從而實現電子技術與電化學技術的完美結合。

眾所周知，目前在進行SOC（SOC，state of charge）狀態估算中主要是通過監測芯片獲取電池的電流，進行庫侖積分運算，配合電池本身的開路電壓情況，加之相關的溫度補償來實現。對于溫度補償，現有的方案是只能反映電池表面溫度的熱電偶探測方案。針對溫度補償的高精度需求，大唐電信電池監測芯片基于電化學阻抗頻譜（EIS）測量技術，通過阻抗、頻率、溫度的對應關系，無需外部熱電耦傳感器即獲取電池內部溫度信息；在節省成本的同時，該方案可以真實反映電芯內部溫度，能為BMS計算SOC提供更精確的理論依據。

此外，電池的健康狀態（SOH, state of health）一直是電池管理系統的難點之一，目前國內的SOH估算方法大多采用通過當前電池荷電狀態與出廠額定荷電狀態比較，配合相關算法進行SOH估算。由于沒有直接數據用以支撐電池健康狀態，如電化學內阻等，其效果并不理想。大唐電信電池管理監測芯片采用的電化學阻抗頻譜正是這一問題的良好補充，它使用戶可以清晰的觀察到表示電化學阻抗變化的奈奎斯特（Nyquist）曲線從高頻到低頻各個階段的變化情況，基于電池在“滿電”“空電”的特性阻抗信息以及電化學阻抗譜分析中的電化學Rsei（固體電解質膜阻抗）和Rct（漂移阻抗）可以使得算法的可靠性和精確度大幅提高，電池管理系統（BMS）系統供應商可以通過電化學阻抗信息進一步優化原有SOH算法，從而提升SOH精度，并為車用鋰離子電池的梯次利用提供了更有效、更可靠的數據。

此外，大唐電信電池管理監測芯片在成本控制上也有很多創新。不同于傳統BMS芯片采用非常多的外部連接線，而是單根菊花鏈通信線即可連接各顆芯片和電池包控制器之間的通信。采用大唐電信的方案，設計會更簡潔，系統成本會更經濟。