巨微集成电路首次向外披露近阶段研发成果：无线电池管理系统BMS

2023年6月9-11日于宜宾举行的世界动力电池大会上，清华大学欧阳明高院士工作站（四川新能源汽车创新中心有限公司）、巨微集成电路首次向外界披露其近阶段研发成果：新型低成本无线BMS智能电池管理系统和监控平台。

本次发布的无线BMS系统中采用自研的专用通信基带和协议，具有高集成度、可升级和可扩容等特点，这将为动力电池管理系统带来重大的技术突破和性能改进。

无线BMS智能电池管理系统以巨微的“神农”系列无线蓝牙系统级芯片为基础，在电芯端盖上实现数据采集和无线通信功能，再加上欧阳明高院士工作站的智能电池管理的核心算法，实现在数据监控平台上实时采集和展示电芯各项参数，进行电池组状态监测，早期预警。

宜宾全力打造“动力电池之都”、全球最大动力电池产业集群，多年耕耘混合信号系统级芯片设计的巨微集成电路公司与专注于新能源电池安全管理的新能源汽车创新中心产生了智慧的碰撞，跨界合作实现了技术创新与突破，经过长时间的方案摸索与尝试，双方在2023年达成战略合作共识，共同开发国产可控的低成本智能无线电池管理系统，并在欧阳明高院士的支持和指导下，如期在本次大会上展出第一阶段成果——实现无线电池管理系统的原型机。

在此基础上，双方已启动专用无线AFE芯片开发和无线BMS系统的研发。力争在两年内，共同研发并量产用于动力与储能电池的无线AFE芯片和BMS系统方案，打破国外芯片巨头企业在该领域的独有地位，完成动力电池相关领域国产芯片零的突破，助力科技自主创新。

电池管理系统具有非常广阔的应用前景和巨大的经济价值，近五年国内动力电池装机量与储能电池出货量均呈现年50%左右的高增长性，预计到2025年中国需要的动力电池产能为1000-1200GWh，新能源汽车产业快速发展遇到电池管理系统的成本、效率、安全及灵活性等诸多问题，实现技术突破的需求强烈。业界最普遍适用的有线BMS的局限性在于需要线束多、系统可靠性低、生产制造工艺复杂、成本高。而无线电池管理系统BMS在技术上具备先进的电芯无线控制和传输结构，使电芯的灵活拼接、软件空中升级（OTA）、维修替换更加灵活。无线连接实现独立的检测和通信功能，使得电池系统在校准、安装、检测和维护上的系统成本大幅降低。在社会效益上，智能无线电池管理系统可以实现有效的事前预警，延长事故处理黄金时间，将安全事故扼杀在初始阶段，降低生命财产损失，减少社会经济损失。在产业运用上，芯片模块可以直接嵌入电池芯，这将缩短电池生产产业链。

这次合作研发的无线BMS系统是基于巨微定制的蓝牙系统级芯片（包括电芯侧的无线AFE芯片和收集端的无线边缘计算系统芯片），来实现高密度通信网络情况下的无线BMS的应用研究和验证。在高密度传感节点阵列中的抽象模型支撑下，通过仿真、原型验证和样品测试，在芯片中嵌入BMS算法和自研通信协议，开发出应用解决方案来验证整体效果和安全性。巨微自研的专用通信基带和协议适用于高密度的无线BMS系统，具有高集成度、可升级、可扩容等特点。针对动力电池产业应用的特点，可实现电芯数目从100到300+的灵活配置，而不改变传输速率和延时。

巨微基于多年在短距离无线通信和高精度ADC技术方面的积累，通过创新在高密度低压深亚微米CMOS工艺上实现无线通信、AFE、运算和历史数据存储等功能。相比现有的AFE芯片，巨微的芯片具备更多的传感器采集、EIS测量、信息处理存储和无线通信功能，有助于实现电池全生命周期管理。

巨微的无线AFE芯片采用成熟的国产自主可控CMOS工艺进行生产和测试，不受技术禁运的影响，可提供长期稳定供货，这对于保障供应链的可靠性和稳定性具有重要意义。

巨微的无线AFE芯片在满足可靠性和安全要求的基础上，为现有和下一代更高能量密度的电池管理提供了硬件基础，对提升动力电池系统的能量密度和降低系统成本具有重要意义。

通过欧阳明高院士工作站和巨微的共同努力，此次发布的成果有望在常用动力电池管理系统的基础上提升能量密度12%以上，且通过测算降低系统成本至少25%，必将为电动汽车和能源存储等领域的发展带来重大的推动和创新。

这些进展是以巨微集成电路为代表的国内原创芯片设计公司，在无线AFE芯片和BMS系统领域努力创新的重要成果，也彰显了国内科技产业的实力和竞争力。期待巨微与其他相关企业在这一领域继续取得更多突破，为国内芯片产业的发展做出更大贡献。