带交流阻抗测量的AFE芯片
前几日，在日本的電気化学会 電池技術委員会第60回電池討論会上有一个课题《専用LSIを用いた高精度交流インピーダンス測定システムの開発と評価》介绍的是松下电器与立命馆大学 理工学部 福井研究室共同开发的交流阻抗的在线测量芯片。
借助交流叠加法进行交流阻抗测量，一方面可以通过测量数据的积累和分析来实现劣化诊断和故障推断等残余价值评估，同时也可以评估用过的电池稳定性的评估，能够比较提前的做事故预警。
松下的芯片
这个ASIC芯片还增加了交流叠加法测量交流阻抗的功能，通过内置于BMIC的15个完全并联的ADC和藉由在0.1Hz～5KHz范围内进行脉冲调制的交流叠加电路、复数电压和复数电流转换电路，来进行交流阻抗测量。
这个测量范围在1Hz～5KHz的频率范围，而且可以通过测量锂电池温度，把阻抗的温度变化补偿为标准温度，可以归一化为标准温度的Cole-Cole图。
这个芯片替代了原有的AFE芯片，连接方面需要独立的两根线方便交流叠加电路的注入。支持SOH和SOC方面的内容就不叙述了，我们重点来看下在NHTSA方面有研究的《Determination of Battery Stability With Advanced Diagnostics》
确定电池的安全状态
在上述的报告中，原有的目的是在BMS和整车的监控系统出现故障（通信中断或碰撞以后），电池的状态处于未知状态，所以研究通过交流阻抗来确定未知状态下电池稳定性。我觉得这个数据还是有一些用的：
独立的指针，作为V、I、T这些直接测量值的补充数据
如果按照之前的SOC和SOH计算量出现累积错误或者其他潜在的问题，这个直接量可以作为一个校准参考值
在报告里面重点研究的是过充、针刺和加热三种能够引发电芯热失控的典型方法，如下所示：
对应的结果如下：
1）过充：过于过充本身的电压和历史记录都有，所以在140%SOC以上才有明显拐点的阻抗谱效果一般般。
2）加热
由于前面也说了，多频率交流阻抗和温度关系很大，可以通过测量电芯的阻抗和温度的关系，直接评估电芯的温度。由于这个数据不是通过温度传感器测量出来的，严格来说比物理量更直接，而且置信度也更高一些。
3）针刺
这个数据出自《Experimental study of the impedance behavior of 18650 lithium-ion battery cells under deforming mechanical abuse》没有瞬时热失控的内部短路（ISC），在高测量频率，EIS中的欧姆电阻如下变化
小结：这个芯片的做法，在我们原有的V、I和T，还有能去做一些直流阻抗计算的条件下做一些潜在的能做的事情，可能有用。