Un système de gestion de la batterie (BMS) est un système électronique conçu pour surveiller, gérer et protéger les batteries.jouant un rôle crucial dans la prolongation de la durée de vie de la batterieVous trouverez ci-dessous une introduction détaillée:

Comprendre le déséquilibre cellulaire

Dans les batteries composées de plusieurs cellules, les écarts dans l'impédance de la cellule, la température, les caractéristiques d'auto-décharge,et d'autres facteurs peuvent entraîner des variations de tension et d'état de charge (SOC) entre cellulesPar exemple, pendant la charge, certaines cellules peuvent être complètement chargées tandis que d'autres restent sous-chargées.certaines cellules peuvent être surchargées tandis que d'autres ont encore une charge résiduelleUn déséquilibre cellulaire peut entraîner une surcharge ou une surdécharge de certaines cellules, accélérant leur dégradation et réduisant la capacité globale et la durée de vie de la batterie.

Méthodes et principes d'équilibrage cellulaire

• Équilibrage passif:Cette méthode utilise généralement des résistances d'équilibrage pour dissiper l'énergie excédentaire des cellules surchargées sous forme de chaleur, équilibrant ainsi la tension entre toutes les cellules.et la facilité de mise en œuvreCependant, il consomme de l'énergie pendant le processus d'équilibrage, réduisant l'efficacité de l'utilisation de l'énergie.Il est principalement applicable pendant la charge et peut ne pas convenir pour les scénarios de charge rapide en raison de temps d'équilibrage plus longs.Par exemple, dans le système d'équilibrage passif d'une batterie au lithium-ion, lorsque le BMS détecte une cellule avec une tension plus élevée, il active la résistance d'équilibrage connectée à cette cellule,permettant de dissiper l'excès de tension sous forme de chaleur jusqu'à ce que la tension s'aligne avec d'autres cellules

• Équilibrage actif:Cette approche transfère activement l'excédent d'énergie des cellules hautement chargées vers des cellules ou des charges moins chargées, ce qui permet une redistribution de l'énergie.amélioration de l'efficacité de la charge et des performances globales de la batterieCependant, l'équilibrage actif nécessite des composants matériels plus coûteux et complexes, tels que des convertisseurs, des transformateurs et des inducteurs.dans certains systèmes d'équilibrage actif, l'énergie des cellules surchargées est transférée vers les cellules sous-chargées par un convertisseur CC-CC, permettant un équilibre dynamique entre les cellules.

Le rôle de l'équilibrage cellulaire pour prolonger la durée de vie de la batterie

En plus de l'équilibrage des cellules, un BMS remplit d'autres fonctions telles que la protection contre la surcharge/surdécharge, la surveillance de la température et la gestion thermique.Ces fonctions fonctionnent en synergie pour protéger les batteries de manière globale, prolonger davantage la durée de vie de la batterie et améliorer la sécurité et la fiabilité.

• Prévention de la surcharge et de la surdécharge des cellules individuelles: En surveillant en temps réel la tension et le SOC de chaque cellule et en mettant en œuvre des mesures d'équilibrage, le BMS garantit que la tension et le SOC de toutes les cellules restent dans une plage raisonnable.Cela empêche les cellules individuelles de se surcharger ou de se décharger profondément, évitant une dégradation accélérée de la capacité causée par des conditions de charge/décharge excessives.le BMS utilise l'équilibrage des cellules pour éviter la surcharge ou la surdécharge des cellules de la batterie pendant la charge et la décharge, allongeant la durée de vie de la batterie
• Amélioration de la cohérence de la batterie:L'équilibrage des cellules assure des niveaux de tension et de SOC uniformes dans toutes les cellules, améliorant ainsi la cohérence de la batterie.Une batterie plus cohérente fonctionne de manière plus stable et efficace lors de la charge et de la décharge, réduisant les contraintes internes et la distribution inégale du courant, ce qui réduit la probabilité de réactions secondaires dans les cellules, ralentit la dégradation de la capacité et prolonge la durée de vie de la batterie.Des recherches indiquent qu'un équilibrage efficace des cellules peut augmenter la durée de vie de la batterie de 30 à 40%
• Optimisation de l'utilisation de l'énergie de la batterie:L'équilibrage des cellules tire pleinement parti de l'énergie de chaque cellule, maximisant la capacité globale de la batterie.Cela évite les gaspillages d'énergie dus au déséquilibre des cellules et empêche une sous-utilisation de la capacité de la batterie.En conséquence, la batterie fonctionne plus efficacement, réduisant la fréquence des cycles de charge/décharge avec la même demande d'énergie.Étant donné que la dégradation de la capacité de la batterie est étroitement liée au nombre de cycles de charge/déchargePar exemple, dans les systèmes de stockage d'énergie, un équilibrage efficace des cellules garantit que la batterie fonctionne plus près de sa pleine capacité.améliorer l'utilisation de l'énergie et prolonger la durée de vie de la batterie
• Retarder le début de la fuite thermique:Un déséquilibre de la cellule peut entraîner une production de chaleur inégale lors de la charge et de la décharge.qui accélère le vieillissement de la batterie et augmente le risque de fuite thermiqueL'équilibrage des cellules aide à maintenir une répartition constante de la température dans la batterie en équilibrant les tensions et les courants de la cellule.réduire la surchauffe localisée et la probabilité de fuite thermiquePar exemple, dans les batteries lithium-ion, l'équilibrage des cellules fonctionne en tandem avec les systèmes de gestion thermique pour contrôler efficacement la température des cellules.retarder le début de la fuite thermique et prolonger la durée de vie de la batterie
• Protection contre les surcharges/décharges: En régulant les cycles de charge/décharge et en évitant la surcharge ou la décharge profonde, le BMS évite une tension et un courant excessifs sur les cellules de la batterie,réduire les réactions électrochimiques irréversibles et la dégradation de la capacitéCela prolonge efficacement la durée de vie de la batterie
• Surveillance de la température et gestion thermique:Le BMS surveille en permanence la température de la batterie et active les mécanismes de refroidissement ou ajuste les débits de charge si nécessaire pour éviter une surchauffe ou des températures extrêmement bassesCela atténue les effets néfastes des fluctuations de température sur les performances et la durée de vie de la batterie, retardant ainsi le vieillissement de la batterie.
• Évaluation de l'état de charge (SOC) et de l'état de santé (SOH): une estimation précise des SOC et des SOH permet aux utilisateurs de comprendre l'état de la batterie et la capacité restante,permettre une utilisation raisonnable de la batterie et éviter une surcharge ou une surdéchargeEn même temps, la détection précoce de la dégradation de la capacité facilite la maintenance et le remplacement en temps opportun, assurant ainsi les performances et la longévité de la batterie.

Avec les progrès continus de la technologie, le BMS évolue vers une plus grande précision, une plus grande intelligence et une plus grande efficacité.l'utilisation d'algorithmes d'apprentissage automatique pour optimiser la sélection de résistances d'équilibrage passives en fonction de paramètres en temps réel tels que le degré de déséquilibre cellulaireLa charge de la batterie peut être améliorée grâce à une meilleure efficacité d'équilibrage et une meilleure utilisation de l'énergie, ce qui prolonge encore la durée de vie de la batterie.le développement du système de gestion des données sans fil (WBMS) simplifie la conception du système, améliore la fiabilité et offre plus de flexibilité et d'avantages pour l'équilibrage des cellules et la gestion des batteries.