Le BMS “Battery Management System” est un terme fréquemment utilisé lorsqu’on parle de batteries, notamment de celles qui utilisent la technologie lithium. Cette carte électronique est un pilier fondamental de la gestion des batteries lithium en raison de leur complexité. Elle effectue une surveillance continue des cellules et permet d’avoir des informations clés sur l’état de la batterie.
Afin de bénéficier de tous les avantages qu’offre le BMS il est nécessaire de sélectionner la solution la plus adaptée à votre batterie lithium.
Le BMS : 2 fonctions principales
Garant de la sécurité de la batterie
La fonction classique de la carte électronique de gestion est de protéger une batterie ou un pack batterie lithium de tous risques ou circonstances dangereuses. Il assure une protection contre les sur-tensions, les sous-tensions ou encore les sur-intensités en mesurant et surveillant la température, la tension et le courant des cellules.
Certaines cartes intègrent une sonde de température leur permettant de couper la charge ou la décharge de la batterie lithium, selon la température relevée afin d’éviter la situation d’emballement thermique c’est à dire la dégradation des cellules suite à une surchauffe intense et pouvant entraîner l’explosion de la batterie.
Optimise les performances de la batterie dans le temps
Quelle que soit la technologie électrochimique lithium, le BMS assure que toutes les cellules sont correctement équilibrées c’est à dire qu’elles disposent de la même intensité de courant et d’une température homogène. Cette fonction lui permet de maximiser la capacité de la batterie ou du pack batterie et éviter toute usure sur le long terme.
Une bonne gestion de la température et de l’équilibre des cellules par le BMS entraine une meilleure longévité de la batterie.
Les différentes catégories de BMS
Il est possible de classer les cartes électroniques de gestion d’une batterie lithium en 2 catégories :
- Les BMS aux fonctions simples communément appelés PCM (Protection Circuit Module) qui assurent une protection standard contre les surtensions, les sous-tensions et les surintensités avec une fonction d’équilibrage très basique des éléments électroniques de la carte ;
- Les smart BMS ou BMS de “haut niveau”. En plus des fonctions précédentes, ils permettent de gérer un plus grand nombre de configurations (calculer l’état de charge et l’état de santé de la batterie, assurer des fonctions d’autodiagnostics etc), tout en étant potentiellement communiquant avec d’autres éléments électroniques (chargeurs intelligents, écran déporté etc)
Parmi les nombreuses différences entre ces deux cartes électroniques de gestion, la plus importante à souligner est le manque de sécurité des PCM. En effet, par définition, les PCM sont limités car ils ne remplissent qu’un nombre réduit de fonctions pour la protection de la batterie ou du pack batterie.
Les PCM ne disposent pas de l’intelligence logicielle des Smart BMS ainsi que de leur microcontrôleur pour assurer une mesure de la température des cellules de la batterie précise. Cela suppose des risques de surchauffe des cellules et donc d’emballement thermique.
Le choix d’un Smart BMS est donc recommandé pour s’assurer de la pleine sécurité d’une batterie ou pack batterie lithium.
Trois questions à se poser pour le choix de votre Smart BMS
Le choix d’un BMS dépend principalement de l’application dans laquelle est intégrée la batterie ou le pack batterie lithium. En effet, la carte électronique sélectionnée pour le pack batterie lithium d’une solution embarquée (exemple véhicule électrique) ne sera pas le même que celle destiné à la gestion d’une batterie d’une application stationnaire.
Trois questions peuvent vous guider dans le choix de votre solution :
Quel est le courant maximum que pourra débiter ma batterie ou mon pack batterie ?
Cela permettra de choisir l’ampérage maximum en pic de charge notamment du BMS. Certaines cartes électroniques sont spécialement conçues pour des applications qui demandent beaucoup de puissance telles que les véhicules électriques (bus, camions, véhicules puissants etc). D’autres sont plus adaptées aux applications légères ou dont les pics d’énergie sont plus faibles (vélos électriques, applications stationnaires etc).
Quelle est la tension de ma batterie ?
Plus le voltage demandé pour la batterie est élevé, plus elle sera composée d’un grand nombre de cellules. Il est donc primordial de choisir un BMS adapté à ces caractéristiques clés de la batterie.
Ais-je besoin d’optimiser l’espace dans mon application ?
La question d’optimisation de l’espace en matière de BMS renvoie à la notion de powerbox. Faisant partie du BMS, la powerbox regroupe un ensemble d’éléments électroniques qui permettent de l’alimenter e en énergie mais aussi de mesurer, surveiller et monitorer le courant qui circule dans la batterie.
Certains BMS dispose d’une powerbox interne c’est-à-dire située sur la carte tandis que d’autres nécessitent une powerbox externe. L’utilisation d’une powerbox interne permet une optimisation de l’espace étant donné qu’elle ne nécessite pas une installation externe au BMS.
Toutefois, il est important de noter que le choix de la powerbox est lié à l’intensité de courant que doit gérer le BMS. Pour des batteries de plus de 50A en continu et 100A en décharge l’utilisation d’une powerbox externe est nécessaire car plus puissante.
La powerbox interne sera donc présente sur des BMS dédiés à la petite mobilité (vélos électriques, trottinettes etc) ou des applications nécessitant peu de puissance.
Les Smart BMS conçues par BMS PowerSafe en fonction de votre application
Expert en électronique, BMS PowerSafe conçoit des BMS adaptés à chaque projet. Nous développons la solution la plus fiable et la plus performante afin d’assurer la sécurité de votre application tout en respectant vos contraintes techniques.
Quelques exemples d’applications et la carte électronique personnalisable de BMS PowerSafe à sélectionner :
- Micro mobilité (trotinettes électriques, vélos électriques etc) : BMS 10S
- Petite mobilité (vélo, scooters, petits véhicules de livraison), applications stationnaires : BMS 6-18S, BMS 14S
- Robotique : BMS 14S et BMS 6-18S
- Véhicules électriques (bus, camion, véhicules puissants etc) : BMS haute tension
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