2025年10月30日

NXP、バッテリの状態を正確に監視するEIS機能を搭載した
バッテリ・マネジメント・チップセットを発表

NXP Semiconductorsは、業界初となる、全デバイスをナノ秒単位で同期可能な電気化学インピーダンス分光法（EIS）機能をハードウェアベースで実現するバッテリ・マネジメント・チップセットを発表しました。この新しいシステム・ソリューションは、電動自動車やエネルギー蓄積システムにおける安全性、寿命、性能を向上させるよう設計されています。3つのバッテリ・マネジメント・システム（BMS）チップセットにEIS測定機能が直接統合されており、自動車メーカーはバッテリの状態と挙動に関するより正確なデータを取得できます。

今日、自動車メーカーは、安全で高速な充電、バッテリの長寿命化、バッテリ蓄電システムの安全性強化の実現が求められる一方で、コスト上昇や設計上の複雑さを抑制するという課題を抱えています。従来のソフトウェアをベースとするバッテリ監視手法では、故障の早期発見につながるミリ秒単位の変動を正確に検知することが困難な場合があります。安全性と高速充電を両立させる観点から、追加のセンサとソフトウェアが必要となるケースがしばしば起こります。

NXPが今回発表した新しいチップセットは、EISの機能を3つのBMSユニットのハードウェアに組み込むことでこの課題を解決します。このチップセットは、セル・センシング・デバイス「BMA7418」、ゲートウェイ「BMA6402」、バッテリ・ジャンクション・ボックス・コントローラ「BMA8420」で構成されています。これにより、高頻度のリアルタイム高周波監視が可能で、追加の部品やコスト増につながる再設計の必要がありません。このNXPのハードウェアベースのソリューションは、高精度な同期を行い、チップ内に直接統合された離散フーリエ変換回路を用いて高精度なインピーダンス測定を実現します。これによって、自動車メーカーは安全かつ高速な充電の管理、バッテリ故障の早期検知、システムの複雑さの低減が可能になります。

NXPのドライバー＆エネルギーシステム部門担当バイスプレジデント兼ゼネラルマネージャーのNaomi Smitは以下のようにコメントしています。「このEISソリューションを導入すれば、研究室レベルの強力な診断ツールを車両に搭載することができます。追加の温度センサの必要性を減らし、システム設計がシンプルになることで、バッテリの健全性を維持しながら充電の速度、安全性、信頼性を向上させることが可能です。このチップセットは、ピン互換パッケージを採用しているため、セルモジュール搭載ユニットやバッテリ・ジャンクション・ボックス制御ユニットへの直接アップグレードが可能です。」

電気化学インピーダンス分光法（EIS）の技術は、制御された電気的励起信号をバッテリ全体に印加することで成り立っています。NXPのシステム・ソリューションには、高電圧回路のプリチャージと励起信号の生成の両方を担っている電気的励起信号を生成するジェネレーターが含まれております。この構成により、DCリンク・コンデンサはバッテリの補助的な蓄電装置として機能し、励起プロセスのエネルギー効率が向上します。

電流励起に対するセルの応答を周波数別に測定することで、温度勾配や経年劣化、微小短絡など、セル内部の微細な変化を把握することができます。時間をベースとした従来の測定方法とは異なり、EISは各セルのインピーダンスを高速かつ正確に測定し、容量低下と区別しながら、充電時や負荷変化時などの動的条件下でもバッテリ状態を評価可能です。

この統合ソリューションは2026年初頭に提供を開始する予定です。NXPの車載向けマイクロコントローラ「S32K358」上で動作するイネーブルメント・ソフトウェアも付属します。

NXPの電動化ソリューションについて

NXPの電動化ソリューションは、電気自動車、住宅やビル、スマートグリッドなど、電動化されたエコシステム全体におけるエネルギーの流れを管理します。EVにおいては、柔軟性と正確性を向上させることにより、航続距離を延長し、長時間の走行を可能にします。バッテリ・セル・コントローラ、バッテリ・ジャンクション・ボックス、通信ゲートウェイ、マイクロコントローラなど、EV向けの包括的なシステム・ソリューションを提供するNXPの電動化ソリューションは、OEMが求める最適な性能と統合された安全性を実現します。詳細については、nxp.jp/electrification をご覧ください。

NXP Semiconductorsについて

NXP Semiconductorsは車載、インダストリアル& IoT、モバイル、通信インフラ市場における革新的ソリューションを提供する、信頼できるパートナーです。NXPでは「Brighter Together」というアプローチのもと、最先端のテクノロジとパイオニア精神を持つ人材の両方を活かし、より良く、安全・安心なコネクテッド・ワールドを実現するシステム・ソリューションを開発しています。現在、NXPは30か国以上で事業を展開しており、2024年の売上高は126億1,000万米ドルとなりました。
詳細はwww.nxp.com をご覧ください。