Battery Management System per Batterie al Litio
Anche se le celle al litio sono molto performanti, il loro ciclo di produzione non riesce a garantire una perfetta uniformità, pertanto, sono presenti piccole differenze tra le singole celle che compongono una batteria, in termini di capacità, resistenza interna e autoscarica.
Questo significa che, se il sistema di bilanciamento del Battery Management System, non è in grado di mantenerle equalizzate, la differenza nello stato di carica delle celle aumenta ad ogni ciclo fino ad abbassare progressivamente l’autonomia generale della batteria e del veicolo.
Per evitare questa perdita di efficienza, Flash Battery ha brevettato un Battery Management System unico nel suo genere, con un sistema di bilanciamento elettronico proprietario, il Flash Balancing System, in grado di uniformare il livello di ogni cella durante la carica e la scarica.
Il Flash Balancing system agisce in attivo e passivo, ad alta potenza (20A), assicurando tempi di bilanciamento da record, un controllo completo e costante del pacco batterie e stabilità delle prestazioni nel tempo.
BMS o Battery Management System, cos’è e qual è il suo significato?
Il Battery Management System, comunemente detto BMS, è il vero e proprio cervello di una batteria al litio. Se ben progettato, è capace di svolgere innumerevoli funzioni: dal bilanciamento della batteria, fino alla gestione intelligente della sua sicurezza e dell’autonomia della macchina industriale o veicolo elettrico su cui questa è installata.
La sua funzione principale è quella del bilanciamento, indispensabile per garantire efficienza ed elevata capacità per l’intero ciclo vita della batteria. Ma non è tutto! Un buon BMS deve garantire un controllo completo e continuo della batteria, mantenendo stabili le prestazioni e monitorando in maniera costante i suoi parametri.
Senza un sistema di bilanciamento appropriato, la differenza tra le celle al litio aumenterebbe sempre di più, abbassando progressivamente la capacità disponibile.
BMS nelle batterie al Litio: le tipologie di bilanciamento classiche disponibili
Per evitare la perdita di efficienza dovuta alla differenza tra le celle al litio, i BMS tradizionali utilizzano sistemi di bilanciamento passivo, applicando una resistenza alle celle più alte, cercando di abbassarle al livello della cella più bassa.
E’ un metodo economico, ma che porta con sé diversi svantaggi, a partire dai lunghi tempi di bilanciamento (dalle 8 alle 12 ore), che spesso inducono ad interrompere questa fase di carica per necessità operative, portando a una conseguente riduzione progressiva della capacità nominale del pacco. Questo si traduce in macchine industriali e veicoli elettrici che perdono autonomia ad ogni ciclo.
Con l’utilizzo dei Battery Management System tradizionali, inoltre, non è possibile sostituire un elemento in loco, ma la batteria dovrà essere rimandata al costruttore, incombendo in alti costi di manutenzione dovuti ai prolungati fermi macchina e alle spese di spedizione.
Flash Balancing System: l’esclusiva Flash Battery per un bilanciamento attivo e passivo ad alta potenza
Il Flash Balancing System è il Battery Management System esclusivo di Flash Battery ed è unico nel suo genere: una tecnologia brevettata, che garantisce le migliori prestazioni alle batterie al litio per macchine industriali e veicoli elettrici.
E’ stato sviluppato per agire su ogni singola cella, attraverso un bilanciamento combinato ad alta potenza, sia in attivo che in passivo, con una corrente di bilanciamento almeno 20 volte superiore rispetto alle altre batterie al litio (20A).
Come lo fa? In modo attivo durante la scarica e in modo attivo e passivo durante la carica, rendendo il tempo di bilanciamento delle batterie al litio Flash Battery ultraveloce (inferiore a 30 minuti), con tempi di ricarica completa ridotti a sole 2 ore. Inoltre, il Flash Balancing System, combinato con l’architettura interna della batteria, azzera la necessità di manutenzione.
BMS tradizionale e Flash Balancing System a confronto
Il Flash Balancing System non è un semplice BMS, ma il cervello pensante delle batterie al litio Flash Battery. Un’innovazione industriale unica e brevettata, che rappresenta un vantaggio competitivo strategico. Oltre al sistema di bilanciamento esclusivo, è in grado di svolgere numerose altre funzioni che offrono un monitoraggio completo e continuo della batteria nel tempo.
In particolare, il controllo costante delle tensioni, delle temperature (con 2 sensori termici su ogni cella) e la resistenza interna delle singole celle consente al nostro BMS brevettato di prendere decisioni strategiche per gestire al meglio carica, scarica o periodi di inattività.
Ma non solo! il Flash Balancing System garantisce una gestione termica efficiente della batteria, invia e riceve tutte le informazioni sul suo stato di funzionamento direttamente alla centralina veicolo, al controllo motore o al display di bordo, comanda il caricabatterie ed effettua analisi predittiva durante tutta la vita dell’applicazione.
Flash Balancing System vs BMS tradizionali
Flash Balancing System
Bilanciamento attivo e passivo
ad alta potenza (20A)
Tempi di ricarica brevi e prevedibili
(tempi di bilanciamento inferiori ai 30 minuti in applicazioni cicliche)
Supporto attivo delle celle più deboli
ad alta potenza (20A), sia in carica che in scarica
Completo controllo delle temperature
con 2 sensori su ogni cella (50 sensori su una batteria da 80V)
Zero manutenzione
ed eventuali riparazioni straordinarie eseguibili on site
Analisi della resistenza interna
per un’analisi avanzata dello State of Health
Controllo da remoto con analisi predittiva
per individuare e risolvere criticità sul nascere
Aggiornamenti Firmware Over The Air (FOTA)
per implementare nuove feature senza intervenire sul mezzo
BMS tradizionali
Bilanciamento solo passivo o solo attivo
a bassa potenza (<500mA)
Lunghi tempi di ricarica
(tempo di bilanciamento tra le 8 e le 12 ore)
Nessun supporto in fase di scarica
la bassa potenza non permette di supportare le celle più deboli
Controllo solo parziale delle temperature
meno di 10 sensori su una batteria da 80V
Alti costi di manutenzione
per gestione fermi macchina e spedizione batterie per riparazione
Nessun tipo di analisi aggiuntive
Controllo remoto non predittivo
utilizzato solo a seguito di un’anomalia
Nessuna possibilità di aggiornamento remoto
necessità di interventi per applicare nuove funzionalità
“L’ottenimento del brevetto italiano per il Flash Balancing System è il risultato di oltre 10 anni di lavoro con l’obiettivo di rendere l’elettrificazione industriale sicura, efficiente e applicabile alle più diverse applicazioni. Un BMS rivoluzionario, che ha trasformato le batterie al litio da inaffidabili a intelligenti, sicure, performanti e con una lunga vita, che spesso supera la vita stessa dei mezzi. Flash Balancing System rappresenta un'innovazione unica per il settore e riesce ad accrescere il valore competitivo del mezzo industriale su cui è applicato”.
Alan Pastorelli | Co-Founder e CTO di Flash Battery
CONSULENZA
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