Eshine Tech étend ses solutions de système de gestion de batterie (BMS) pour les applications de batteries au lithium

Les systèmes de gestion de batterie (BMS) sont devenus un composant électronique essentiel des batteries lithium modernes. Outre la protection de base, un BMS doit surveiller en permanence l'état de la batterie, gérer la charge et la décharge, estimer son niveau et communiquer les informations de fonctionnement au reste du système.

Pour répondre à ces exigences, Eshine Tech a enrichi son offre de produits avec une plateforme de gestion de batteries (BMS) pour applications lithium-ion. Cette nouvelle solution BMS complète le portefeuille existant de composants électroniques et de produits pour les énergies nouvelles d'Eshine Tech, tout en offrant aux clients une option supplémentaire pour le développement de packs de batteries et l'intégration de systèmes.

La plateforme BMS est conçue en fonction des exigences pratiques des packs de batteries, notamment la configuration des cellules, l'intensité nominale, les paramètres de protection, les interfaces de communication et l'intégration spécifique à l'application.

Prise en charge des batteries lithium LFP et NMC

Les différentes chimies des batteries au lithium nécessitent des plages de tension, des seuils de protection et des paramètres de gestion différents. La plateforme BMS actuelle prend en charge les batteries LiFePO4 (LFP) et NMC.

La plateforme prend en charge les batteries LFP ( de 5 à 24 cellules en série ) et les batteries NMC (de 5 à 20 cellules en série ). Les classes de courant standard (60 A et 100 A ) offrent des options pour différentes configurations de batteries.

Cette plage de fonctionnement permet d'appliquer le BMS à différentes conceptions de batteries au lieu de se limiter à une seule configuration.

Pour répondre aux exigences spécifiques du projet, le nombre de cellules, l'intensité nominale, l'interface de communication et d'autres paramètres peuvent être évalués en fonction de la conception réelle du bloc-batterie.

Surveillance continue de la batterie

La surveillance précise des batteries fournit les données nécessaires à la fois à la protection et à la gestion de l'état des batteries.

Le système de gestion de bâtiment (BMS) mesure en continu les principaux paramètres de fonctionnement, notamment :

• tension de cellule individuelle
• Tension du pack
• courant de charge et de décharge
• température MOS
• Température NTC externe

La surveillance de ces paramètres permet au système d'identifier les conditions de fonctionnement anormales et de fournir des informations sur l'état de la batterie au véhicule connecté, au contrôleur, à l'écran ou à toute autre interface du système.

Pour les applications avec des cycles de charge et de décharge fréquents, une surveillance continue est particulièrement importante car l'état de la batterie peut varier considérablement en fonction de la charge, de la température et de l'état de fonctionnement.

Protection multiniveau pour le fonctionnement du bloc-batterie

La protection de la batterie est l'une des fonctions essentielles d'un BMS. Au lieu de s'appuyer sur un seuil de protection unique, la plateforme utilise plusieurs fonctions de protection pour réagir à différentes anomalies.

La plateforme BMS actuelle prend en charge la protection contre :

• Surtension
• Sous-tension
• Surcharge de courant
• Surintensité de décharge
• Court-circuit
• Conditions de surchauffe et de sous-température
• Différence de tension excessive entre les cellules
• Différence de température excessive

Les paramètres de protection peuvent inclure une logique de temporisation et de récupération en fonction de la configuration de l'application.

Cette approche permet au système de gestion de la batterie de réagir aux conditions électriques et thermiques anormales tout en maintenant un contrôle de fonctionnement approprié pendant les phases normales de charge et de décharge.

SOC et SOH pour une meilleure visibilité de l'état de la batterie

La tension d'une batterie ne suffit pas à elle seule pour décrire pleinement son état. Pour les applications pratiques, les gestionnaires de systèmes et les contrôleurs de véhicules ont également besoin d'informations sur la capacité restante et l'état de santé de la batterie.

La plateforme BMS prend en charge l'estimation de l'état de charge (SOC) et de l'état de santé (SOH) . Le comptage de Coulomb, combiné à la correction de la tension en circuit ouvert (OCV), est utilisé pour améliorer l'estimation de l'état de la batterie, tandis que le nombre de cycles et les informations relatives à l'état de fonctionnement peuvent également être enregistrés.

Ces informations peuvent être utilisées par les systèmes connectés pour afficher l'état de la batterie, gérer la charge et la décharge, faciliter les décisions de maintenance et améliorer la visibilité des conditions de fonctionnement de la batterie.

Pour les applications de flottes et de mobilité partagée, les informations sur l'état de la batterie peuvent également contribuer à la maintenance et à la gestion du cycle de vie de la batterie.

Équilibrage passif pour la cohérence cellulaire

L'homogénéité des cellules est un autre facteur important à prendre en compte dans la gestion des batteries au lithium.

Les différences de potentiel entre les cellules peuvent augmenter progressivement lors de cycles de charge et de décharge répétés. Si cette différence devient excessive, la capacité utile et les performances globales de la batterie peuvent s'en trouver affectées.

Le système de gestion de batterie (BMS) prend en charge l'équilibrage passif configurable en fonction des seuils de tension et de différence de tension des cellules. En assurant la cohérence des cellules pendant la charge, le BMS contribue à maintenir un pack de batteries plus équilibré et garantit un fonctionnement stable même après de nombreux cycles de charge.

Les paramètres d'équilibrage peuvent être évalués en fonction de la chimie de la batterie et de la configuration du pack plutôt que d'appliquer les mêmes réglages à chaque système de batterie.

Communication et intégration des systèmes

Un système de gestion de batterie (BMS) ne fonctionne pas indépendamment du reste du système alimenté par batterie. Dans de nombreuses applications, les informations relatives à la batterie doivent être échangées avec un contrôleur de véhicule, un écran, un système de charge, une armoire d'échange de batteries ou une plateforme IoT.

La plateforme BMS prend en charge Bluetooth et UART , avec des options CAN, RS485, IoT, d'affichage et à un seul fil disponibles selon les exigences du projet.

Cette capacité de communication permet d'intégrer les informations relatives à la batterie, telles que l'état de charge (SOC), les alarmes, l'état de fonctionnement et les conditions de charge/décharge, dans un système de contrôle plus vaste.

Par exemple, dans les applications d'échange de batteries, le BMS peut fournir des informations sur l'état et les défauts de la batterie afin de faciliter l'identification de la batterie, la coordination de la charge et la traçabilité des événements via l'armoire d'échange ou le système IoT connecté.

Applications des systèmes de gestion de batterie (BMS) dans la mobilité électrique

La plateforme BMS actuelle est particulièrement adaptée aux batteries lithium-ion utilisées dans la mobilité électrique légère et les applications de puissance basse tension.

Les applications typiques comprennent :

Échange de batteries pour deux-roues et mobilité électrique

Les vélos, scooters et motos électriques nécessitent des batteries compactes offrant une protection fiable, un système de rapport d'état et une communication aisée. Les fonctions du BMS permettent l'identification de la batterie, la gestion de la charge, la surveillance des pannes et la communication avec les systèmes d'échange de batteries.

tricycles électriques

Les tricycles électriques de transport de marchandises, de livraison et les véhicules utilitaires peuvent être soumis à des démarrages fréquents, des variations de charge, des pentes et des environnements d'exploitation exigeants. La protection contre les surintensités et les surchauffes, l'enregistrement des événements et les fonctions de communication sont donc des éléments essentiels à prendre en compte pour ces batteries.

véhicules électriques à basse vitesse

Les voiturettes de golf, les véhicules utilitaires, les véhicules touristiques, les véhicules de patrouille et autres plateformes électriques à basse vitesse peuvent nécessiter une communication entre la batterie, l'écran et le contrôleur du véhicule. Les protocoles CAN ou RS485 peuvent être configurés en fonction de l'architecture du système pour fournir des informations sur l'état de la batterie et les alarmes.

Ces applications partagent une exigence commune : le BMS doit être sélectionné en fonction du pack de batteries réel plutôt que d’être considéré comme une carte électronique universelle.

Choisir un BMS en fonction de la batterie

Le choix du BMS doit commencer par l'étude des exigences relatives à la batterie et à l'application.

Les facteurs importants comprennent :

• Chimie des batteries
• Nombre de cellules en série
• courant continu et de crête
• exigences de charge et de décharge
• exigences de surveillance de la température
• interface de communication
• Configuration des connecteurs et du câblage
• Dimensions mécaniques
• Paramètres de protection
• Environnement de l'application

Un système de gestion de batterie (BMS) présentant les caractéristiques électriques appropriées peut néanmoins nécessiter une évaluation plus approfondie si son protocole de communication, sa structure mécanique, son câblage ou ses paramètres de protection ne correspondent pas à l'ensemble du système de batterie.

C’est pourquoi Eshine Tech évalue les exigences en matière de gestion de bâtiments (BMS) au cas par cas et peut recommander une configuration appropriée pour une évaluation par échantillon.

De la sélection du système de gestion technique du bâtiment (GTB) à l'assistance au projet

Les projets de systèmes de gestion de batteries (BMS) nécessitent souvent plus que la simple fourniture de produits. Les paramètres des batteries, les exigences électriques, les interfaces de communication et les conditions d'application doivent être examinés avant de pouvoir confirmer une configuration appropriée.

Eshine Tech accompagne les projets de systèmes de gestion de bâtiments (BMS) grâce à un processus structuré :

Confirmation des exigences → Sélection du système de gestion technique du bâtiment (GTB) → Analyse technique et devis → Approbation de l'échantillon → Production en série et livraison

Lors de la phase d'évaluation, les clients peuvent soumettre leurs exigences en matière de batterie et d'application pour analyse. La configuration BMS appropriée peut ensuite être recommandée en fonction de la chimie de la batterie, du nombre de cellules, des besoins en courant, de l'interface de communication et d'autres caractéristiques du système.

Cette approche axée sur les projets aide les clients à évaluer le BMS par rapport au pack de batteries réel avant de passer à la production.

Constituer un portefeuille plus complet de batteries électroniques

L'ajout de solutions BMS étend les capacités d'Eshine Tech dans le domaine de l'électronique liée aux batteries et renforce son soutien aux applications liées aux énergies nouvelles et à la mobilité électrique.

De la gestion et de la surveillance des batteries aux autres composants électroniques utilisés dans les systèmes alimentés par batterie, différentes parties de l'architecture électrique doivent fonctionner ensemble pour assurer un fonctionnement fiable.

Grâce à sa plateforme BMS prenant en charge les batteries LFP et NMC, les configurations de cellules multiples, les fonctions de protection, l'estimation de l'état de la batterie, l'équilibrage et les options de communication, Eshine Tech peut accompagner les clients à la recherche d'une configuration BMS adaptée à leurs projets de batteries au lithium.

Pour les clients développant des vélos électriques, des motos électriques, des tricycles, des véhicules électriques à basse vitesse, des systèmes d'échange de batteries ou d'autres applications de batteries au lithium, Eshine Tech peut examiner les exigences en matière de batteries et de systèmes et recommander une solution BMS appropriée pour évaluation.