Flash Balancing System : le BMS propriétaire de Flash Battery obtient le brevet italien
20 avril 2023
Les Big Tech enseignent que, pour réussir dans le domaine de la technologie, il faut penser différemment et anticiper les demandes du marché grâce à des innovations révolutionnaires.
C’est précisément dans cet esprit que Marco Righi et Alan Pastorelli ont créé Flash Battery en 2012, en commençant dans un garage, justement comme le colosse de Cupertino (Apple), et en devinant le fort potentiel que les batteries au lithium équipées d’un système de contrôle de gestion intelligent auraient pu apporter au secteur des machines et des véhicules industriels.
En 2022, après des années d’études, de tests et de recherches, cette intuition a permis à Flash Battery d’obtenir le brevet italien pour l’invention industrielle du BMS propriétaire Flash Balancing System.
À la suite de la demande déposée en 2019, le Battery Management System de Flash Battery obtient officiellement l’attestation de brevet italien en tant qu’innovation industrielle
Après une attente qui a duré plus de deux ans à compter du dépôt de la demande fin 2019, le ministère du Développement économique de l’Italie a officiellement concédé à Flash Battery le brevet pour l’invention industrielle relative à l’architecture du système d’équilibrage propriétaire Flash Balancing System, le système d’équilibrage combiné actif et passif à haute puissance mis en œuvre sur toutes les batteries au lithium Flash Battery. Ce système est capable de maintenir les cellules égalisées et efficaces pendant toute la durée de vie de la batterie (plus de 4 000 cycles), assurant ainsi une efficacité et des performances élevées au fil du temps.
Dès le départ, l’objectif principal de la demande de brevet était de mettre sur papier l’idée entrepreneuriale qui, il y a un peu plus de dix ans, a conduit les deux associés fondateurs de Flash Battery à créer un battery management system pour les batteries au lithium unique en son genre. Ce système a apporté de la valeur à l’ensemble du segment industriel et a contribué de façon déterminante à établir l’entreprise sur un marché de l’électrification qui était encore immature et peu exploité à l’époque.
« Pour une jeune entreprise à croissance rapide comme la nôtre, qui a démarré en tant que start-up et travaille dans un secteur en pleine effervescence comme celui de l’électrification, posséder un brevet nous permet non seulement de protéger notre propriété intellectuelle, mais aussi d’accroître notre valeur industrielle et de bénéficier d’un avantage concurrentiel considérable. Le brevet confère à notre technologie propriétaire une visibilité accrue à la fois sur le marché national et international, tout en nous permettant de valoriser au mieux notre savoir-faire différenciateur, acquis au cours de plus de dix ans d’engagement dans la recherche et le développement. »
Le parcours pour l’obtention du brevet : la longue histoire du Flash Balancing System
Le parcours pour obtenir le brevet italien relatif au Battery Management System propriétaire de Flash Battery a des racines lointaines et a commencé avant même la fondation de Flash Battery (alors dénommée Kaitek srl), en 2009, quand le hasard conduisit Marco Righi à visiter l’entreprise d’un ami qui fabriquait des véhicules électriques industriels.
À cette occasion, Marco aperçut les premiers types de batteries au lithium provenant de Chine, empilées dans un coin de l’entrepôt. Le potentiel semblait élevé, mais la qualité et les performances laissaient à désirer. Il voulut cependant en savoir plus et décida d’entamer de véritables recherches, en achetant et en analysant diverses cellules au lithium et en étudiant l’électronique qui permettait de gérer ces batteries.
Il comprit rapidement que le problème résidait précisément au niveau de l’électronique : c’était le contrôle de gestion que l’électronique effectuait sur ces batteries qui était à l’origine de leurs divers problèmes de fiabilité ; il était obsolète et endommageait les cellules. Pour vérifier sa théorie, Marco en fit immédiatement part à son ami et ingénieur électronique Alan Pastorelli : le garage de la maison se transforma en un véritable laboratoire de recherche, où, chaque soir et pendant le week-end, des dizaines de cellules étaient ouvertes, observées et testées.
Image d’archives des fondateurs Alan et Marco dans le premier siège de Kaitek
Ensemble, Marco et Alan commencèrent à concevoir leur système de gestion des batteries au lithium, qui s’est rapidement avéré être la solution à tous les problèmes : il permettait de maintenir l’équilibrage et l’efficacité des cellules au lithium, y compris dans les batteries les plus grandes et les plus performantes, offrant ainsi une grande stabilité et d’excellents résultats. Prenant le nom de Flash Balancing System, cette invention, aujourd’hui finalement brevetée, a permis à Flash Battery de faire son entrée sur le marché, en produisant des batteries au lithium complètes, sûres et fiables destinées au secteur industriel
Flash Balancing System : de quoi s’agit-il et comment cela fonctionne-t-il ?
Le Flash Balancing System, le Battery Management System propriétaire de Flash Battery, est une innovation industrielle telle, qu’elle a obtenu en 2022 le brevet italien, une reconnaissance très convoitée dans le domaine de l’innovation technologique.
LE BMS : le cerveau de la batterie
Pour apprécier pleinement la valeur du Flash Balancing System, nous devons tout d’abord nous concentrer sur un concept primaire, c’est-à-dire faire la lumière sur ce que l’on entend en règle générale lorsque l’on parle de Battery Management System.
Le BMS peut être considéré comme le cerveau de la batterie au lithium, qui contrôle ses innombrables activités, de la gestion des données de fonctionnement jusqu’à l’autonomie, à la sécurité et à l’équilibrage des cellules.
L’importance de l’équilibrage des cellules
C’est précisément l’équilibrage correct de la batterie, associé à la gestion de la charge, qui est peut-être l’une des fonctions les plus importantes d’un BMS, essentielle pour garantir l’efficacité et une capacité élevée tout au long du cycle de vie de la batterie.
En effet, dans une batterie au lithium, les cellules ont tendance à avoir une capacité, une résistance et une autodécharge différentes. Il s’agit de légères différences (par exemple, si une cellule est à 100 %, une autre peut être à 95 %), mais au fil du temps ou en cas d’utilisation prolongée, celles-ci risquent de s’accentuer et d’entraîner un déséquilibre croissant des cellules, ce qui réduit l’autonomie globale de la batterie et du véhicule.
Les limites des BMS traditionnels
Pour éviter cette perte d’efficacité, les Battery Management Systems traditionnels appliquent une résistance aux cellules les plus hautes, en essayant de les abaisser au niveau de la cellule la plus basse. Cette méthode économique comporte plusieurs limites, notamment des temps d’équilibrage longs (de 6 à 12 heures), la réduction progressive de l’énergie disponible (la durée de la phase d’équilibrage incite souvent à utiliser la batterie avant la fin du processus d’équilibrage, ce qui entraîne une réduction progressive de la capacité nominale), ainsi que des coûts de maintenance élevés, dus au fait qu’en cas de dysfonctionnement, il n’est pas possible de changer les éléments sur place, mais il est nécessaire de renvoyer les batteries au fabricant
L’électronique haute puissance du Flash Balancing System
Flash Balancing System, le système de gestion de la batterie propriétaire que Flash Battery a réalisé et mis en place dans toutes ses batteries installées à travers le monde, a été précisément créé avec l’objectif de surmonter les limites des BMS traditionnels, d’apporter une innovation significative dans le domaine des batteries au lithium et d’améliorer l’état de l’art en matière d’équilibrage des cellules.
Contrairement aux BMS traditionnels, le Flash Balancing System est en effet en mesure d’uniformiser le niveau de chaque cellule à travers un équilibrage combiné actif et passif à haute puissance, tant pendant la charge que pendant la décharge, avec un courant d’équilibrage au moins 20 fois supérieurà celui des systèmes BMS conventionnels (20A), ce qui permet d’assurer un temps d’équilibrage ultra-rapide et une autonomie maximale des batteries au lithium Flash Battery.
Parmi les principaux atouts, nous pouvons mentionner :
- Équilibrage actif et passif à haute puissance (20A)
- Temps de charge courts et prévisibles (durée d’équilibrage inférieure à 30 minutes)
- Support actif des cellules les plus faibles pendant la décharge
- Contrôle complet de la température grâce à deux capteurs sur chaque cellule
- Aucune maintenance (l’architecture interne de la batterie et l’équilibrage combiné éliminent le besoin de maintenance et permettent d’effectuer toute intervention extraordinaire éventuelle sur site).
L’innovation dans l’innovation:
Le Battery Management System breveté de Flash Battery n’agit pas seulement sur l’équilibrage des cellules : il est conçu pour assurer un contrôle complet et permanent de chaque batterie à 360°, ce qui permet d’assurer la stabilité des performances au fil du temps, de prévenir les pannes et d’effectuer un autodiagnostic et une maintenance prédictive.
Ce système intelligent est capable de contrôler tous les paramètres de la batterie en temps réel, d’envoyer et de recevoir des informations du véhicule, de contrôler le chargeur de batterie, de chauffer ou de refroidir la batterie en fonction de l’utilisation et d’effectuer une analyse préventive durant tout le cycle de vie de l’engin. Une véritable « innovation au service de l’innovation » : un système capable d’auto-apprendre et de créer de nouvelles générations de batteries de plus en plus intelligentes.
« En obtenant le brevet italien pour le Flash Balancing System, nous avons relevé un défi qui a commencé il y a plus de dix ans, dont l’objectif était d’amener l’électrification à l’échelle industrielle et de la rendre efficace, sûre et disponible pour les applications les plus variées. Nous avions réalisé le potentiel des batteries au lithium, mais elles n’étaient pas fiables. Notre Flash Balancing System a permis de les rendre non seulement fiables, mais aussi intelligentes, sûres, performantes et dotées d’une longue durée de vie qui, dans la plupart des cas, dépasse celle du véhicule lui-même. Le brevet est à la fois le couronnement de nos efforts et la satisfaction d’avoir inventé quelque chose d’unique et de révolutionnaire, qui a apporté un réel avantage à notre secteur.
Les prochaines étapes de l’Italie à l’Europe, en route vers le brevet européen
Le brevet italien n’est que l’une des étapes envisagées pour sauvegarder et protéger notre technologie propriétaire. À ce propos, Flash Battery a également déjà pris des mesures à l’échelle internationale en déposant, en décembre 2020, une demande de brevet européen pour l’architecture du Flash Balancing System, pour laquelle nous avons déjà reçu un premier retour de vérification de la part des examinateurs ; nous attendons maintenant la réponse définitive de l’Office européen des brevets (OEB), qui devrait nous parvenir dans le courant de l’année.
L’obtention du brevet européen nous permettrait d’élargir à l’Europe l’innovation qui sous-tend notre Flash Balancing System et de disposer de droits exclusifs dans tous les pays qui représentent aujourd’hui l’avant-garde technologique dans le domaine de l’électrification industrielle, comme l’Allemagne, la France, l’Espagne et le Benelux, des marchés avec lesquels nous avons déjà développé plusieurs partenariats d’excellence et qui ont montré qu’ils appréciaient pleinement les avantages offerts par notre technologie propriétaire.
Aujourd’hui plus que jamais, le secteur des batteries au lithium est confronté à une croissance exponentielle, et c’est précisément le moment opportun pour renforcer notre positionnement sur le marché, tout en préservant l’identité de la marque Flash Battery et en affirmant les caractéristiques distinctives de notre technologie. Le tout afin de démontrer le niveau élevé de qualité des batteries au lithium Flash Battery destinées à l’industrie, notre approche industrielle sur mesure et la capacité technologique de l’entreprise, née d’une idée novatrice et d’un engagement permanent, jour après jour, à investir dans l’innovation, la recherche et le développement ainsi que dans la différenciation
