Flash Data Center : comment les données permettent d’anticiper les anomalies des batteries au lithium

Comment fonctionne la surveillance des batteries avec Flash Data Center

Chaque batterie connectée génère en continu des données relatives à son fonctionnement : températures, tensions, courants, état de charge, cycles de travail et de nombreux autres paramètres surveillés par le Battery Management System (BMS).

Considérées individuellement, ces données ne sont que des informations techniques. Leur véritable valeur apparaît lorsqu’elles sont organisées et interprétées pour comprendre le comportement de la batterie, soutenir les activités de service et guider des décisions opérationnelles plus éclairées.

Lorsque le Flash Data Center a été développé en 2013, le concept de batterie connectée n’en était encore qu’à ses débuts dans le secteur industriel. L’objectif était pourtant déjà clair : créer une infrastructure capable de valoriser le patrimoine de données généré par les batteries et de le mettre à disposition des clients et des techniciens de manière simple et immédiate.

Aujourd’hui encore, malgré l’évolution de la plateforme et l’introduction de fonctionnalités toujours plus avancées, le Flash Data Center continue de reposer sur deux piliers fondamentaux : la collecte centralisée des données et la connexion à distance des batteries.

Cette combinaison de collecte de données, de connectivité et d’analyse constitue la base sur laquelle reposent toutes les fonctionnalités les plus avancées, depuis la visualisation du parc de batteries jusqu’aux applications les plus récentes de maintenance prédictive.

Une plateforme unique pour surveiller l’ensemble du parc batteries

Grâce au Flash Data Center, les OEM, intégrateurs de systèmes et utilisateurs industriels peuvent surveiller l’ensemble des batteries connectées depuis un environnement unique, indépendamment de leur emplacement géographique ou de leur application.

Le tableau de bord centralisé offre une vue d’ensemble du parc batteries, permettant de visualiser le nombre de batteries installées, les systèmes actuellement connectés au cloud, l’énergie totale délivrée, les cycles effectués ainsi que la répartition géographique des batteries.

Cette vision globale permet d’avoir en permanence accès aux principales informations opérationnelles de son parc batteries, facilitant leur surveillance et leur gestion, même lorsque les systèmes sont répartis sur différents sites ou zones géographiques.

Comparer les batteries pour identifier les comportements anormaux

Disposer de milliers de données sur le fonctionnement d’une batterie est essentiel. Toutefois, pour comprendre réellement ce qui se passe, il est nécessaire d’ajouter un autre élément : le contexte opérationnel.

Une même batterie peut fonctionner dans des conditions très différentes selon son application, l’environnement dans lequel elle est installée, les températures extérieures, les rythmes de production et les modalités d’utilisation du véhicule ou de la machine qu’elle alimente. C’est pourquoi interpréter une donnée isolément peut être trompeur.

Pour répondre à cette problématique, le Flash Data Center permet de regrouper les batteries par site ou par groupes logiques homogènes, en construisant un modèle d’analyse tenant compte du contexte réel d’utilisation. Il devient ainsi possible, par exemple, de comparer entre elles les batteries installées dans un même entrepôt automatisé, un même aéroport ou appartenant à un même loueur, afin de vérifier si leur comportement est cohérent avec les conditions d’exploitation partagées.

Imaginons dix véhicules aéroportuaires employés dans les mêmes activités opérationnelles. Si neuf batteries enregistrent des températures similaires et qu’une seule présente des valeurs nettement plus élevées, la comparaison permet de mettre immédiatement en évidence un écart nécessitant une analyse technique approfondie.

Les causes peuvent être diverses : obstruction du système d’échange thermique avec l’environnement extérieur, dysfonctionnement du système de refroidissement ou encore retrait du capot de protection exposant directement la batterie aux rayons du soleil.

La même approche peut être appliquée à d’autres paramètres, tels que les profils d’utilisation, les temps de charge et de décharge ou l’évolution de l’état de charge dans le temps. L’analyse comparative représente l’une des applications les plus intéressantes de la surveillance à distance des batteries au lithium car elle permet d’interpréter les données dans leur contexte opérationnel réel, d’identifier les différences de comportement entre des systèmes d’une même flotte et de soutenir les analyses techniques ultérieures.

State of Health : surveiller l’état de santé de la batterie au fil du temps

Parmi les paramètres les plus importants pour évaluer l’état d’une batterie au lithium figure le State of Health (SOH), un indicateur qui décrit son état de santé par rapport à ses conditions de référence et permet de suivre son vieillissement au fil du temps.

Grâce au Flash Data Center, il est possible d’analyser l’évolution du SOH des batteries installées et d’obtenir des informations utiles pour évaluer le vieillissement progressif des systèmes ainsi que leur capacité à répondre aux besoins de l’application.

Cette capacité d’analyse revêt une importance particulière dans les environnements industriels, où la continuité opérationnelle dépend également de la planification efficace de la maintenance. Le suivi du SOH permet d’identifier les batteries qui approchent de leurs limites de performance et de programmer à l’avance les interventions nécessaires.

Pour les utilisateurs, cela signifie exploiter la batterie tant qu’elle répond aux exigences de l’application, en évitant des remplacements prématurés. Pour les OEM et intégrateurs de systèmes, cela permet de planifier la disponibilité des pièces de rechange et d’organiser les interventions techniques, réduisant ainsi le risque de devoir gérer des situations imprévues.

Cet avantage est particulièrement important dans les applications industrielles fonctionnant en continu ou réparties sur plusieurs sites géographiques, où le moindre arrêt de machine peut avoir des conséquences significatives sur la productivité.

Résistance interne : ce qu’elle révèle sur le vieillissement des cellules

Pour comprendre l’évolution de l’état de santé d’une batterie au lithium, l’un des paramètres les plus significatifs à analyser est la résistance interne, c’est-à-dire la résistance qu’oppose la batterie au passage du courant électrique. Son évolution au fil du temps peut fournir des indications précieuses sur les phénomènes de vieillissement des cellules et sur les conditions d’utilisation.

Grâce aux données collectées par notre système de gestion propriétaire, le Flash Balancing System, le Flash Data Center est aujourd’hui capable de surveiller l’évolution de la résistance interne dans le temps et de l’utiliser comme un indicateur clé pour évaluer avec davantage de précision l’état de santé de la batterie.

L’aspect le plus intéressant de cette fonctionnalité réside dans le niveau de détail atteint par l’analyse. En effet, il ne s’agit pas seulement d’observer le comportement global de la batterie, mais également d’analyser la résistance interne de chacune des cellules qui la composent, permettant ainsi de mettre clairement en évidence le vieillissement de cellules individuelles.

Par exemple, si une cellule présente une augmentation de résistance interne sensiblement différente des autres, le système est capable d’identifier immédiatement cet écart et de signaler une situation nécessitant une investigation technique.

L’analyse de la résistance interne permet ainsi de détecter d’éventuels signes de dégradation qui pourraient ne pas apparaître à travers les seuls paramètres globaux de la batterie. Une information précieuse pour mieux comprendre l’évolution de son état de santé et évaluer sa durée de vie résiduelle.

L’avenir du Flash Data Center : évolution technologique et sécurité des données

L’évolution du Flash Data Center suit une orientation claire : offrir une analyse toujours plus approfondie du comportement des batteries au lithium industrielles, améliorer la capacité à identifier d’éventuelles criticités et fournir aux OEM, intégrateurs de systèmes et utilisateurs des informations utiles pour une gestion plus efficace de leurs installations.

Le développement de modèles de Machine Learning et de techniques d’Anomaly Detection représente une étape supplémentaire dans cette direction, avec pour objectif d’identifier les signes de dégradation et les comportements anormaux avec une anticipation toujours plus importante par rapport aux approches traditionnelles basées sur des seuils statiques.

Parallèlement au développement des fonctionnalités d’analyse avancée, la sécurité de l’infrastructure numérique joue un rôle de plus en plus important. La diffusion croissante des machines et batteries connectées rend en effet indispensable de garantir la fiabilité des communications ainsi que la protection des données collectées sur le terrain.

Dans ce contexte, les exigences introduites par le Cyber Resilience Act européen constituent également un cadre de référence pour l’évolution des technologies connectées. Flash Battery poursuit le renforcement continu de l’architecture du Flash Data Center, avec une attention particulière portée à la sécurité, à la fiabilité et à la protection des informations.

L’avenir du Flash Data Center repose donc sur deux axes complémentaires : l’évolution des capacités d’analyse et le renforcement de la cybersécurité. Deux éléments fondamentaux pour accompagner la diffusion croissante des batteries au lithium dans les applications industrielles, où la fiabilité des informations et la continuité opérationnelle jouent un rôle toujours plus stratégique.