Un bloc-batterie, qui est un assemblage de cellules de batterie organisées électriquement dans une configuration matricielle ligne par colonne, est sous le contrôle d'un système de gestion de batterie (BMS), une technologie conçue pour fournir une gamme ciblée de tension et de courant pendant une période donnée par rapport aux scénarios de charge anticipés.
Un BMS fournit souvent la supervision suivante :
- Prendre soin de la batterie
- Protéger les batteries
- Déterminer l'estimation de l'état de fonctionnement d'une batterie
- Améliorer continuellement les performances de la batterie
- Mise à jour des périphériques externes sur l'état opérationnel
Bien que le terme « batterie » dans ce contexte fasse référence à l’ensemble du pack, les fonctions de surveillance et de contrôle sont particulièrement utilisées pour se réfèrent à des cellules individuelles ou à des collections de cellules appelées modules dans l'ensemble de la batterie.
Avec la densité énergétique maximale, le lithium-ion rechargeable Les cellules sont l'option de prédilection pour les batteries d'une large gamme de biens de consommation, des ordinateurs portables aux voitures électriques. Malgré leur efficacité remarquable, elles peuvent se révéler impitoyables en dehors d'un espace relativement restreint. Zone d'exploitation sûre (SOA), avec des résultats qui peuvent aller de la dégradation des performances de la batterie à des conséquences gravement néfastes.
Comment fonctionne le système de gestion de batterie ?
La description du poste de responsable du système de gestion de batterie est sans aucun doute difficile, et sa complexité générale ainsi que son champ de surveillance peuvent toucher à une variété de disciplines, notamment l'électricité, le numérique, le contrôle, la thermique et l'hydraulique.
Il n'existe pas de normes prédéterminées ou spécifiques à respecter pour les systèmes de gestion de batterie. L'étendue de la conception technologique et les fonctionnalités réellement utilisées sont généralement liées à :
- Le prix, la complexité et la taille de la batterie
- Utilisation de la batterie et problèmes de sécurité, de durabilité et de garantie
- Exigences de certification émanant de diverses législations gouvernementales, selon lesquelles le non-respect des mesures de sécurité fonctionnelle acceptables peut entraîner de graves conséquences financières.
La gestion de la protection et de la capacité des batteries sont deux éléments cruciaux de la conception d'un BMS, parmi tant d'autres. Nous allons ici expliquer leur fonctionnement. La protection électrique, qui consiste à empêcher la batterie de fonctionner correctement, d'être endommagé par une utilisation en dehors de son SOA, et la protection thermique, qui comprend une régulation passive et/ou active de la température pour maintenir ou amener le pack dans son SOA, sont les deux principaux domaines de la gestion de la protection des packs de batteries.
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Qu'est-ce que la gestion de charge dans un BMS ?
L'un des principaux avantages d'un BMS en termes de performances est incontestablement l'optimisation de la capacité du bloc-batterie. Un bloc-batterie peut devenir inutilisable si cet entretien est négligé. Un « empilement » de cellules n'est pas totalement homogène et présente intrinsèquement des taux de fuite ou d'autodécharge variables, ce qui est à l'origine du problème.
La fuite est une caractéristique chimique de la batterie plutôt qu'un problème de fabricant, cependant, statistiquement, elle peut être affectée par de légères différences de procédé de fabrication. Un bloc-batterie peut initialement contenir des cellules bien appariées, mais avec le temps, la ressemblance entre les cellules diminue encore, non seulement en raison de l'autodécharge, mais aussi des cycles de charge/décharge, des températures élevées et du vieillissement normal.
