Système de gestion des batteries (BMS) Analyse des tendances de l'industrie

Perspectives et tendances du marché mondial des systèmes de gestion de la batterie pour 2023-2024

Définition et fonctions essentielles du système de gestion de la batterie (BMS)

Le système de gestion des batteries (BMS) est un système électronique utilisé pour surveiller et gérer les performances des batteries, dont l'objectif principal est d'assurer le fonctionnement sûr des batteries,prolonger leur durée de vie et améliorer l'efficacité de l'utilisation de l'énergie.

Surveillance de l'état de la batterie

L'acquisition en temps réel des paramètres de la batterie tels que la tension, le courant, la température, etc., pour évaluer l'état de santé (SOC) et la durée de vie restante (SOH) de la batterie.

Contrôle de la charge et de la décharge

Contrôler avec précision le processus de charge et de décharge en fonction de l'état de la batterie et de la demande externe pour éviter une surcharge ou une surcharge et prolonger la durée de vie de la batterie.

Gestion équilibrée

Équilibrer la différence de tension entre les cellules de la batterie de manière active ou passive afin d'éviter une surcharge ou une décharge des cellules de la batterie.

Gestion thermique

Surveiller la température de la batterie et maintenir la température de fonctionnement appropriée par des mesures de dissipation de chaleur ou de chauffage pour assurer une performance stable de la batterie.

Protection de la sécurité

La mise en place de mécanismes de protection multiples (tels que la protection contre le sur courant, la surtension, le court-circuit) pour prendre en temps opportun des mesures pour prévenir les dommages à la batterie dans des conditions anormales.

Enregistrement et communication des données

Enregistrer les données historiques du fonctionnement de la batterie et échanger des données avec d'autres systèmes par l'intermédiaire d'une interface de communication pour réaliser la surveillance et la gestion à distance.

Tendances de l'industrie des systèmes de gestion des batteries pour la période 2023-2024

Intégration approfondie de l'intelligence artificielle et du machine learning

• Les systèmes de gestion des batteries (BMS) réalisent une maintenance prédictive et un contrôle adaptatif grâce à l'IA et aux technologies d'apprentissage automatique.Les algorithmes basés sur l'apprentissage en profondeur peuvent prédire plus précisément l'état de santé (SOH) et la capacité résiduelle (SOC) de la batterie., et certains constructeurs automobiles ont lancé des BMS dotés de capacités d'autoapprentissage qui peuvent ajuster dynamiquement les stratégies de gestion en fonction des habitudes de conduite et des conditions environnementales.
• L'IA peut également optimiser les stratégies de charge et de décharge pour prolonger la durée de vie de la batterie de plus de 20%.le BMS soutiendra le diagnostic intelligent et la prise de décision pour l'ensemble du cycle de vie de la batterie.

Application révolutionnaire de la technologie BMS sans fil

• Les technologies de communication sans fil (par exemple Zigbee, Bluetooth) remplacent progressivement les câbles traditionnels, réduisant la complexité du système et améliorant la flexibilité.l'adoption du système de surveillance sans fil par Wuling Automobile a réduit le nombre de harnais de surveillance de 90%, et a considérablement réduit le taux de défaillance grâce à la surveillance sans fil en temps réel de l'état des cellules de la batterie.
• En outre, le BMS sans fil prend en charge la surveillance à distance et les mises à niveau OTA, convient aux systèmes de stockage d'énergie distribués,et peut être intégré à la plateforme cloud pour obtenir une optimisation globale des données de la batterie.

Innovations multidimensionnelles dans la technologie de gestion thermique

En réponse au risque de fuite thermique dans les batteries à haute densité énergétique, la technologie de gestion thermique du BMS a évolué vers une dissipation thermique active multidimensionnelle.Les cas typiques incluent::

• Combinaison de matériaux de changement de phase et de refroidissement par liquide: par exemple,la plaque de refroidissement liquide + programme de dissipation de chaleur du matériau de changement de phase développé par Ningde Times peut contrôler la différence de température de la batterie dans ±2 °C.
• Conception de la structure bionique: le réseau de dissipation thermique 3D du nid d'abeille de Wuling améliore le débit du liquide de refroidissement et soutient la stabilisation de la température en charge rapide continue.
• Technologie de séparation de la chaleur et de l'énergie: convertit la chaleur résiduelle de la charge en énergie de chauffage de la cabine afin d'optimiser la dégradation de la gamme hivernale.

La popularité de l'architecture modulaire et distribuée

• Les topologies modulaires, telles que la solution de puce MC33771 de NXP, sont les architectures BMS à la croissance la plus rapide en raison de leur puissance de calcul élevée, de leur sécurité et de l'absence de faisceaux de câblage complexes.Les architectures distribuées, d'autre part, améliorer la vitesse de réponse grâce à des unités de commande localisées, et sont particulièrement adaptés aux systèmes de stockage d'énergie à grande échelle et aux batteries de véhicules utilitaires.
• Par exemple, Ningde Times utilise un BMS distribué pour l'isolation des défauts en millisecondes dans ses projets de stockage d'énergie.

L'intégration intersystèmes et l'interaction véhicule-réseau (V2G)

• Le BMS est en train d'être profondément intégré aux systèmes de gestion de l'énergie et du groupe motopropulseur des véhicules pour former une plateforme complète de gestion de l'énergie.Le BMS de Tesla est relié au contrôleur du véhicule (VCU) pour prérégler la puissance de sortie de la batterie en fonction des données de navigation.
• Pendant ce temps, la technologie Vehicle-to-Grid (V2G) réalise un échange d'énergie bidirectionnel sur le réseau via BMS,comme la station d'échange d'énergie d'Azera qui alimente la puissance redondante dans le réseau pour améliorer la stabilité du réseau.

Le défi technique

• Adaptabilité à la batterie à l'état solide: les BMS existants ont des difficultés à s'adapter aux nouvelles caractéristiques de la batterie à l'état solide.
• Compatibilité multi-chimique: les différents matériaux de batterie nécessitent des stratégies de gestion différenciées.
• Sécurité du réseau: prévention de la falsification des données du BMS et des attaques malveillantes