Qu’est-ce que la gestion des batteries ?
La gestion des batteries est un système qui surveille l’état des batteries afin de garantir leur utilisation en toute sécurité.
Si les batteries sont mal utilisées, elles peuvent entraîner des accidents et des catastrophes majeurs tels que l’inflammation, l’électrocution ou l’explosion.
Également appelé système de gestion de la batterie (BMS) ou unité de gestion de la batterie (BMU), ce domaine attire l’attention en raison de la tendance récente à l’utilisation de smartphones et de VE dans les véhicules. La gestion de la batterie est un domaine qui attire l’attention en raison de la tendance récente à l’utilisation des smartphones et des VE dans les véhicules.
La gestion des batteries est particulièrement utilisée pour gérer des modules de batteries composés de plusieurs batteries connectées en série, alors que les batteries individuelles sont gérées individuellement et sont parfois appelées gestion des cellules.
Utilisations de la gestion de batterie
Les utilisations typiques de la gestion de batterie comprennent la surveillance des batteries automobiles et des modules de surveillance des batteries lithium-ion dans les smartphones.
De toutes les batteries, les batteries lithium-ion sont les plus efficaces, mais si elles sont mal utilisées, elles peuvent provoquer de graves accidents.
La gestion des batteries est utilisée en particulier pour garantir la sécurité des batteries lithium-ion et pour maximiser leurs performances. Récemment, elle a été utilisée dans de nombreuses utilisations pour gérer les batteries automobiles en raison de la demande croissante de véhicules électriques et de smartphones.
Principe de la gestion des batteries
Le principe de la gestion de la batterie est que le circuit intégré de protection de la batterie détecte les caractéristiques de la batterie à tout moment et arrête le circuit de la batterie en cas d’anomalie, contribuant ainsi à améliorer les caractéristiques de la batterie et à prolonger sa durée de vie en supprimant le déséquilibre entre les éléments de la batterie.
Les circuits intégrés de protection de la batterie se composent généralement de quatre blocs de circuits et détectent des éléments tels que la surcharge, la surdécharge, le courant de surdécharge et le courant de surcharge, et ont pour fonction d’éteindre la batterie si un problème est détecté.
La détection et l’arrêt de ces éléments sont principalement effectués à l’aide d’un élément appelé comparateur. La valeur d’entrée correspondant à chaque élément est d’abord convertie en tension et comparée à une valeur de référence fixée à l’intérieur de chaque comparateur. En fonction de l’importance du résultat, il est alors décidé d’arrêter ou non chaque circuit, ce qui garantit que la tension et les courants de décharge et de charge de la batterie sont contrôlés de manière appropriée afin qu’ils n’augmentent ou ne diminuent pas de manière excessive.
Il existe également une fonction d’équilibrage des cellules qui surveille et égalise les tensions individuelles des batteries afin d’éviter une réduction de la capacité effective de la batterie due à des variations de tension causées par des différences individuelles entre plusieurs batteries, ce qui est également réalisé à l’aide d’un comparateur.
Autres informations sur la gestion de la batterie
1. Types de formats de protection de la batterie
Jusqu’à présent, les circuits intégrés de protection des batteries ont principalement exploité le circuit de protection dans le format dit “autonome”, qui implique une comparaison des caractéristiques telles qu’une valeur supérieure ou inférieure à une valeur de référence prédéfinie.
Récemment, cependant, des batteries lithium-ion ont été installées dans une variété d’équipements électroniques et industriels à cellules multiples. Parmi les exemples d’utilisations, on peut citer les aspirateurs robots sans fil et les drones, les vélos électriques et les vélos avec fonctions d’assistance, ainsi que les outils électriques.
C’est dans ce contexte que sont apparus les circuits intégrés de protection des batteries qui ne sont pas des dispositifs autonomes, mais qui utilisent un microcontrôleur intégré pour gérer l’état de plusieurs cellules et permettre un contrôle analogique détaillé du type de protection optimal.
2. Systèmes de gestion de la batterie pour les VE
Avec le récent passage aux VE dans les véhicules, la gestion de la batterie nécessite un contrôle plus complexe. Outre les systèmes électriques embarqués classiques basés sur des batteries plomb-acide de 12 V, des batteries lithium-ion de plusieurs centaines de volts sont utilisées pour alimenter le moteur de la voiture.
Dans le cas des VE, la capacité de la batterie est directement liée à l’autonomie du véhicule, tandis que la tension de la batterie est directement liée à l’efficacité de la batterie, qui correspond à la consommation de carburant. Par conséquent, chaque fabricant a sa propre méthode de connexion des cellules de la batterie, et une technologie avancée est nécessaire pour le système de gestion de la batterie.
Dans le monde des VE, où la situation diffère d’une cellule à l’autre, la précision des données et des méthodes d’analyse affecte directement l’autonomie du véhicule et la durée de vie des batteries coûteuses, de sorte que les fabricants (y compris les start-ups) travaillent d’arrache-pied sur des innovations technologiques de pointe, y compris l’introduction du contrôle sans fil et de l’apprentissage automatique (IA) pour l’analyse des données. La situation est telle que les fabricants (y compris les start-ups) peinent à suivre les dernières innovations technologiques, y compris l’introduction du contrôle sans fil et de l’apprentissage automatique (IA) pour l’analyse des données.