Battery Management System pour les batteries au lithium
Bien que les cellules au lithium soient très performantes, leur cycle de production ne peut garantir une uniformité parfaite, de sorte qu’il existe de petites différences entre les cellules individuelles qui composent une batterie, en termes de capacité, de résistance interne et d’autodécharge.
Cela signifie que, si le système d’équilibrage du système de gestion de la batterie n’est pas en mesure de les maintenir égalisées, la différence d’état de charge des cellules s’accroît à chaque cycle jusqu’à ce que l’autonomie globale de la batterie et du véhicule soit progressivement réduite.
Afin d’éviter cette perte d’efficacité, Flash Battery a breveté un système de gestion de la batterie unique, avec un système d’équilibrage électronique exclusif, le Flash Balancing System, capable d’égaliser le niveau de chaque cellule lors de la charge et de la décharge.
Le système Flash Balancing System agit en mode actif et passif, à haute puissance (20 A), garantissant des temps d’équilibrage record, un contrôle complet et constant du bloc batterie et des performances stables dans le temps.
BMS ou Battery Management System, qu’est-ce que c’est et comment est-ce que cela fonctionne ?
Le système de gestion de la batterie, communément appelé par son acronyme anglais BMS (Battery Management System), est le véritable cerveau d’une batterie au lithium. S’il est correctement conçu, il est capable de remplir d’innombrables fonctions : de l’équilibrage de la batterie à la gestion intelligente de sa sécurité et de l’autonomie de la machine industrielle ou du véhicule électrique sur lesquels elle est installée.
Sa fonction principale est l’équilibrage, indispensable pour garantir l’efficacité et une capacité élevée tout au long du cycle de vie de la batterie. Mais ce n’est pas tout ! Un bon BMS doit assurer un contrôle complet et continu de la batterie, en maintenant des performances stables et en surveillant constamment ses paramètres.
Sans un système d’équilibrage approprié, la différence entre les cellules au lithium augmenterait toujours, réduisant progressivement la capacité disponible.
BMS dans les Batteries au Lithium : les types d’équilibrage classiques disponibles
Pour éviter la perte d’efficacité due à la différence entre les cellules au lithium, les BMS conventionnels utilisent des systèmes d’équilibrage passifs, appliquant une résistance aux cellules les plus élevées, en essayant de les abaisser au niveau de la cellule la plus basse.
C’est une méthode économique, mais qui présente plusieurs inconvénients, à commencer par les longs temps d’équilibrage (entre 8 et 12 heures), qui conduisent souvent à l’interruption de cette phase de charge pour des raisons opérationnelles, ce qui entraîne une réduction progressive de la capacité nominale de la batterie. Cela se traduit par des machines industrielles et des véhicules électriques qui perdent de leur autonomie à chaque cycle.
De plus, avec les systèmes de gestion de la batterie classiques, il n’est pas possible de remplacer un élément sur site. La batterie devra être renvoyée au fabricant, ce qui implique des coûts de maintenance élevés en raison des temps d’arrêt prolongés et des frais d’expédition.
Flash Balancing System : la technologie Flash Battery unique pour un équilibrage de la charge et de la décharge à haute puissance
Flash Balancing System est le système de gestion de la batterie unique de Flash Battery : une technologie brevetée qui garantit les meilleures performances des batteries au lithium pour les machines industrielles et les véhicules électriques.
Il a été développé pour agir sur chaque cellule individuelle, grâce à un équilibrage combiné de haute puissance, à la fois en mode actif et passif, avec un courant d’équilibrage au moins 20 fois supérieur à celui des autres batteries au lithium (20A).
Comment ? Grâce au mode actif pendant la décharge et au mode actif et passif pendant la charge, ce qui rend la durée d’équilibrage des batteries au lithium Flash Battery ultra-rapide (moins de 30 minutes), le temps de charge complète étant réduit à seulement 2 heures. En outre, le Flash Balancing System, associé à l’architecture interne de la batterie, élimine tout besoin de maintenance.
Comparaison entre le BMS traditionnel et le Flash Battery System
Le Flash Balancing System n’est pas un simple BMS, mais le cerveau pensant de la batterie au lithium Flash Battery. Une innovation industrielle unique et brevetée qui représente un avantage concurrentiel stratégique. Outre le système d’équilibrage unique, il est capable d’exécuter de nombreuses autres fonctions qui permettent une surveillance complète et continue de la batterie au fil du temps.
En particulier, la surveillance constante des tensions, des températures (avec 2 capteurs thermiques sur chaque cellule) et de la résistance interne des cellules individuelles permet à notre BMS breveté de prendre des décisions stratégiques pour gérer au mieux les charges, les décharges ou les périodes d’inactivité.
Mais ce n’est pas tout : le Flash Balancing System assure une gestion thermique efficace de la batterie, envoie et reçoit toutes les informations sur son état de fonctionnement directement à l’unité centrale du véhicule, au contrôle du moteur ou à l’affichage embarqué, contrôle le chargeur et effectue des analyses prédictives pendant toute la durée de vie de l’application.
Flash Balancing System vs BMS traditionnels
Flash Balancing System
Équilibrage actif et passif
à haute puissance (20 A)
Temps de charge courts et prévisibles
(temps d’équilibrage inférieurs à 30 minutes dans les applications cycliques)
Support actif des cellules les plus faibles
à haute puissance (20 A), tant pour la charge
que pour la décharge
Contrôle complet des températures
avec 2 capteurs sur chaque cellule (50 capteurs sur une batterie de 80 V)
Aucune maintenance
et éventuelle réparation extraordinaire
effectuée sur place
Analyse de la résistance interne
pour une analyse avancée de l’état de santé
Contrôle à distance avec analyse prédictive
pour identifier et résoudre les problèmes critiques en amont
Mise à jour Firmware Over The Air (FOTA)
pour mettre en œuvre de nouvelles fonctionnalités sans intervenir sur l’engin
BMS Traditionnels
Équilibrage uniquement passif ou uniquement actif
à faible puissance (<500 mA)
Longue durée de charge
(durée d’équilibrage entre 8 et 12 heures)
Aucun support pendant la décharge
la faible puissance ne permet pas de prendre en charge les cellules les plus faibles
Contrôle partiel des températures uniquement
moins de 10 capteurs sur une batterie de 80 V
Coûts de maintenance élevés
en raison de la gestion des temps d’arrêt et de l’expédition des batteries pour réparation
Aucun type d’analyse supplémentaire
Contrôle à distance non prédictif
utilisé uniquement à la suite d’une anomalie
Aucune possibilité de mise à jour à distance
intervention nécessaire pour appliquer les nouvelles fonctionnalités
« L’obtention du brevet italien pour le Flash Balancing System est le résultat de plus de 10 ans de travail dans le but de rendre l’électrification industrielle sûre, efficace et applicable aux applications les plus diverses. Un BMS révolutionnaire, qui a transformé les batteries au lithium, initialement peu fiables, en batteries intelligentes, sûres, performantes et à longue durée de vie, dépassant souvent la durée de vie même des véhicules. Flash Balancing System représente une innovation unique pour le secteur et réussit à accroître la valeur concurrentielle de l’engin industriel sur lequel il est appliqué. »
Alan Pastorelli | cofondateur et directeur technique de Flash Battery
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