Système BMS des batteries au lithium : qu’est-ce que c’est et quel est son rôle en ce qui concerne l’équilibrage?
25/05/2021 – Batterie au lithium véhicules électriques, Batteries lithium industrie, Blog, Tout sur les batteries au lithium
Lorsque l’on parle de batteries au lithium, le mot « BMS » (Battery Management System – Système de gestion de batteries) revient sans cesse, mais peu de gens savent exactement ce que c’est et quelle fonction il remplit. Grâce à cet article, nous allons vous expliquer de manière simple de quoi il s’agit.
Qu’est-ce que le système BMS des batteries au lithium ?
Cette étrange fonction appelée « équilibrage»
Les batteries au lithium sont très performantes et possèdent nombre d’avantages par rapport aux batteries traditionnelles. Néanmoins, elles ont également un point faible : la production des cellules au lithium ne parvient pas à garantir une uniformité de production entre les différents éléments produits.
Bien que disposant de caractéristiques toutes supérieures au nominal, les cellules présentent :
- Des différences de capacité nominale
- Des différences de résistance interne
- Des différences d’autodécharge
Avec l’utilisation de la batterie ou simplement avec le temps, ces différences, bien que minimes, déséquilibrent les cellules au sein de la batterie. Ce déséquilibre peut entraîner une différence entre les cellules de 3 à 6 % en fonction des conditions d’utilisation et de l’état de vieillissement de la batterie au lithium.
Les cellules, reliées en série dans la batterie, sont chargées et déchargées avec la même énergie, ce qui signifie que s’il n’y avait pas de système d’équilibrage adapté, la différence entre les cellules augmenterait de plus en plus, réduisant progressivement à néant la capacité disponible.
Découvrons donc la première fonction des systèmes BMS au sein des batteries au lithium : l’équilibrage.
BMS et équilibrage des batteries au lithium
Comment les BMS traditionnels agissent-ils sur l’équilibrage?
Pour lutter contre ce phénomène, les systèmes BMS classiques des batteries appliquent une résistance aux cellules à la charge la plus élevée en attendant que les cellules à la charge la plus basse atteignent le même niveau.
Découvrons quels sont les avantages et les inconvénients de cette technologie :
Avantages
- Rentabilité du système BMS : l’architecture simple permet de limiter les coûts de l’électronique.
Inconvénients
- Extrême lenteur lors de la phase d’équilibrage. En raison du faible courant d’équilibrage (généralement de 0,1 A à 1 A), il faut 6 à 12 heures pour terminer cette étape. Voici un exemple pour comprendre quels sont les temps de charge effectifs avec un système de ce type : Avec un chargeur de 100 A, une batterie de 400 Ah, dont 300 Ah ont été utilisés, retrouve son énergie au bout de 3 heures, auxquelles s’ajoutent les 6 à 12 heures nécessaires pour terminer l’équilibrage. Temps de charge total : de 9 à 15 heures
- Réduction progressive de l’énergie disponible. Le lithium est principalement utilisé pour ses caractéristiques de charge rapide, mais les longs délais d’équilibre d’un système traditionnel font que dans les applications industrielles, la batterie est souvent utilisée avant que le processus d’équilibrage ne soit terminé. De ce fait, la différence entre la cellule la plus chargée et la cellule la plus déchargée augmente progressivement, réduisant de plus en plus la capacité nominale de la batterie (la cellule la plus chargée limite la charge et la cellule la plus déchargée limite la décharge). Cela se traduit par des machines qui ne terminent pas leur tâche et des véhicules qui perdent de la distance à chaque cycle.
- Coûts d’entretien élevés. Avec l’utilisation d’un BMS traditionnel, il n’est pas possible de changer un élément sur place. En général, avec ces systèmes, les batteries sont renvoyées au fabricant, ce qui engendre des frais d’envoi élevés.
Comment le Flash Balancing System propriétaire de Flash Battery agit-il ?
À la différence des systèmes BMS traditionnels, Flash Battery a mis au point un système d’équilibrage propriétaire, le Flash Balancing System, qui peut agir sur chacune des cellules avec un équilibrage combiné, c’est-à-dire soit actif ou passif, avec un courant au moins 20 fois supérieur.
Avantages
- Équilibrage actif et passif à haute puissance (20 A).
- Temps de charge courts et prévisibles (temps d’équilibrage inférieur à 25 minutes).
- Support actif des cellules les plus faibles pendant la décharge.
- Contrôle complet des températures, deux capteurs sur chaque cellule (50 capteurs sur une batterie de 80 V).
Inconvénients
- Applicable sur des batteries à partir de 5 kWh en raison du coût supérieur de l’électronique.
Les autres fonctions du BMS des batteries au lithium
Voici, en termes simples, ce qu’est le Battery Management System d’une batterie au lithium, comment fonctionne la phase d’équilibrage dans les BMS traditionnels et pourquoi Flash Battery a choisi de mettre au point une technologie totalement innovante : le Flash Balancing System propriétaire, actuellement en cours de brevetage international.
Mais ce n’est pas tout !Le BMS est considéré comme le véritable cerveau de la batterie et, s’il est conçu avec une électronique de pointe, il remplit de nombreuses autres fonctions qui contrôlent et suivent en temps réel le comportement de la batterie au lithium au sein de l’application. Découvrons ensemble toutes les fonctionnalités supplémentaires d’un BMS intelligent.
DEMANDE DE DEVIS PRÉALABLE
DEMANDEZ-NOUS UN DEVIS PRÉALABLEADAPTE À
VOS EXIGENCES. UN TECHNICIEN FLASH BATTERY
VOUS RÉPONDRA SOUS DEUX JOURS OUVRABLES.
RESTEZ AU COURANT
AFIN DE RECEVOIR EN AVANT-PREMIÈRE
LES NOUVEAUX ARTICLES ET LES PRÉCISIONS
CONCERNANT FLASH BATTERY
THE MOST SOLD LITHIUM BATTERIES
IN ITALY
FLASH BATTERY produces lithium batteries for industrial machines and electric vehicles.
Flash Battery srl
Via XXV Aprile Ovest, 23/A
42049 Sant'Ilario d'Enza (RE)
ITALY
Contact Details
Job opportunities
CERTIFICATION & AWARDS
 |
 |