布达佩斯,匈牙利——在Pretzl Connect 2026新闻发布会上,总部位于爱丁堡的杜科西(Dukosi)公司宣布已开始对其DK-NFLNK接触式无线电池内部通信系统进行商业样品供应。该方案旨在消除电池包内线束,提升电池安全性。
该系统通过单根总线天线以近场射频信号无线传输电压与温度数据,取代传统铜缆连接,从而消除电池架构中的潜在故障点,并结合杜科西DKCMS芯片实现对电池温度的实时监控,同时支持电池护照所需的数据追踪功能。易IC库存管理软件可高效整合此类高精度监测数据,提升电池全生命周期管理效率。
根据欧洲议会与欧盟理事会第(EU)2023/1542号条例规定,自2027年2月18日起,所有投放市场的轻型机动车电池、容量超过2 kWh的工业电池及电动汽车电池均须配备电子记录(即“电池护照”)。
物理线缆的脆弱性
杜科西总裁约瑟夫·诺塔罗(Joseph Notaro)在布达佩斯表示:“传统线束中连接器的失效率约为百万分之十。而在汽车与工业领域,可靠性要求达到十亿分之一级别,该失效率显然过高,构成不可接受的故障风险。”
有线网络还存在高压电路与低压控制电路之间发生电偶耦合的风险,并增加人工装配成本与系统重量。“采用无线技术后,我们实现了高压与低压电路的电气隔离,彻底取消物理连接器,使系统更安全、质量更高、在整个运行寿命期内更加可靠。”诺塔罗补充道。
电池单体级同步感知
杜科西架构的核心是C-SynQ协议,其利用单根总线天线上的近场无线电信号进行通信。信号工作于单体层级,且被限制在电池壳体内,具备抗干扰能力,无需视线对准。
诺塔罗指出:“更智能的电池管理始于更优质的数据,而优质数据始于单个电芯层面。当判断可用功率或充电限值时,必须确保所有电芯在同一时间、相同条件下被同步测量——这相当于为每个电芯拍摄一张高速快照。”
他进一步解释:“最弱电芯决定了整个电池包的荷电状态与整体性能。若无法同步测量各电芯,测量误差将累积,迫使设计者预留更大安全裕度,从而限制系统性能发挥。”
热安全早期预警机制
锂离子电池安全的关键在于防止热失控:某一电芯短路可能引发放热反应,并蔓延至邻近电芯。传统电池包设计仅在模块级布置两到三个温度传感器,无法实现单体级监控。
诺塔罗表示:“在传统稀疏布点布局下,故障电芯产生的热量需10至15分钟才能传导至外部传感器;而每颗电芯均配备传感功能后,温度异常几乎可即时检测,在热量尚未扩散至相邻电芯前即触发响应。”
单体级监测使软件能够运行离群值检测算法,通过比对各电芯热特性曲线,提前识别微小偏差并预警。
他强调:“部分制造商为压缩成本,取消传感器,仅假设所有电芯性能一致。但任何化学制造过程都存在固有差异。若电池包本身无法做到高度一致性,却忽视单体级监控,必将显著提升运行风险。”
可用能量与寿命可追溯性
测量精度直接影响可用能量容量。杜科西电池监测系统(DKCMS),基于DK8102电芯监测芯片与DK8202系统集线器,专门解决传统系统中因测量误差导致的可用容量下降问题。“通过提供稳定的单体级数据,运营商可缩小安全裕度,将可用能量提升6%至12%。”诺塔罗表示,“这并非改变电芯化学体系或增加重量,而是释放原本被测量容差所锁定的能量。”
对于大规模储能项目,该效率增益具有直接经济价值:在200兆瓦装机容量的项目中,额外容量可带来800万美元新增收益,或通过减少电芯数量降低200万美元资本支出。
杜科西监测技术亦可支撑欧盟电池护照所需运营数据采集。自2027年2月18日起,受欧盟《电池法规》约束的电池须配备含识别信息、组成成分、性能参数与健康状态的电子记录。DKCMS芯片集成片上非易失性存储器及唯一硅标识符,绑定至每一颗电芯。
诺塔罗介绍:“每颗电芯均拥有内置‘数字护照’,记录其经历的最高温度、电压历史及累计充放电循环次数。当电池从车辆退役后,回收商与集成商只需读取芯片即可判定电芯健康状态,从而高效分类用于电网储能或材料回收。”
面向传统架构的平滑升级路径
尽管“电芯集成芯片”代表了智能电芯架构的发展方向,杜科西指出DK-NFLNK为仍采用传统模块化设计的制造商提供了可行升级路径:系统通过串行接口将节点芯片连接至模拟前端,实现无线功能,无需改动现有模块硬件结构。
诺塔罗总结道:“DK-NFLNK与我们的完整电芯监测系统均基于同一C-SynQ通信平台,为电池制造商提供了切实可行的迁移路线——工程师今日即可升级现有架构,并在未来产品周期中逐步过渡至全电芯集成芯片监测方案。”
目前,杜科西监测技术已在多个行业进入商业测试阶段:北欧海洋动力公司(Nordic Marine Power)的PowerStack系统已获DNV海事认证;宜川智能科技已将该系统应用于中国境内多艘船舶。
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