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Équilibrage passif ou actif : quelle stratégie BMS convient le mieux au pack ?
L'équilibrage passif est abordable et fiable, mais son faible courant peut transformer de légères différences d'état de charge en cycles d'ajustement s'étalant sur plusieurs jours. L'équilibrage actif régule la puissance au lieu de la dissiper, mais le matériel supplémentaire n'est rentable que si la capacité du pack, les problèmes d'exploitation et la rentabilité de la solution le justifient.
Même lorsqu'un bloc-batterie sort de la chaîne de montage avec des cellules dont les caractéristiques sont très proches, les résistances de fabrication, les gradients de température, la résistance du câblage, les différences d'autodécharge et le vieillissement irrégulier éloignent progressivement chaque cellule de l'état de charge initial.
Alors, quelle cellule est chargée de déterminer la puissance totale que le bloc de batteries peut utiliser ?
En général, c'est le plus faible.
C'est là la réalité dérangeante qui se cache derrière Équilibrage des cellules du BMS. Un bloc-batterie peut contenir une grande quantité d'énergie stockée, mais la charge doit s'arrêter lorsque la première cellule atteint sa limite supérieure, et la décharge doit s'arrêter lorsque la première cellule atteint sa limite inférieure. Le bloc-batterie n'est aussi performant que sa cellule la plus faible. Une étude publiée en 2024 dans *Scientific Reports* a mis en évidence cette même limitation au niveau du bloc : en l’absence d’une harmonisation fiable, la cellule la plus faible limite la capacité fonctionnelle, même lorsque les autres cellules disposent encore d’énergie disponible.
Mon point de vue, sans détours, est le suivant : l'équilibrage passif convient à davantage de packs de batteries que ne le laissent entendre les publicités et les stratégies marketing des fabricants de systèmes d'équilibrage actifs, tandis que l'équilibrage actif convient à bien plus de systèmes de grande capacité que ne l'admettent les fournisseurs de BMS bon marché.
Le choix de la stratégie d'équilibrage appropriée pour le système de gestion de batterie (BMS) dépend de cinq facteurs : le déséquilibre mesuré en ampères-heures, le délai d'équilibrage disponible, la marge thermique, le vieillissement prévu des cellules et le coût financier lié à la capacité inutilisée ou à l'intervention sur site.
L'harmonisation des cellules BMS permet de réduire au minimum les écarts entre les cellules montées en série afin de garantir que leur tension ou leur état de charge converge vers une fourchette acceptable.
Il existe deux grandes approches en matière d'harmonisation des cellules de batterie.
Équilibrage passif des cellules Une résistance est connectée entre les cellules présentant une tension ou un état de charge plus élevés. L'excès d'énergie électrique est converti en chaleur jusqu'à ce que les cellules les moins chargées rattrapent leur retard.
Équilibrage des cellules de batterie transfère l'énergie des cellules les plus chargées vers celles qui le sont moins, des cellules vers le bloc-batterie, du bloc-batterie vers les cellules, ou entre les différents composants de la batterie. Selon l'architecture, ce système peut faire appel à des inductances, des condensateurs, des transformateurs, des convertisseurs flyback, des convertisseurs buck-boost ou des étages CC-CC séparés.
C'est assez simple ?
Pas vraiment. La configuration du circuit ne représente que la moitié du système. Le BMS doit encore décider :
Quand commence l'harmonisation
Quelles sont les cellules sélectionnées ?
Que l'équilibrage s'effectue pendant la charge, la décharge ou au repos
Dans quelle mesure la tension, l'état de charge et la température influencent-ils le choix ?
Quel courant peut circuler sans provoquer de surchauffe du circuit imprimé ?
Que se passe-t-il lorsqu'un bouton ou un capteur d'équilibrage cesse de fonctionner ?
Une formule médiocre associée à un équipement de pointe donne toujours un équilibre insuffisant.
Le calcul du temps d'équilibrage que les fournisseurs dévoilent rarement
Supposons qu'une cellule présente un excès d'état de charge de 5 Ah.
En présence d'un équilibrage passif de 100 mA :
Durée d'équilibrage = 5 Ah ÷ 0,1 A = 50 heures
Il s'agit là du minimum théorique. Les contraintes liées à l'utilisation du vélo, les limites de température, le comportement du chargeur et les limites d'équilibrage pourraient allonger encore davantage la durée réelle de la mise au point.
À une tension de cellule de 3,45 V, un circuit de fuite de 100 mA dissipe environ :
3,45 V × 0,1 A = 0,345 W par cellule d'équilibrage
Le fonctionnement simultané de ces 4 réseaux générerait certainement environ 1,38 W de chaleur locale, sans tenir compte des pertes au niveau des boutons ni des éléments voisins.
Comparons maintenant cela à un équilibreur actif théorique de 1 A :
Durée d'équilibrage = 5 Ah ÷ 1 A = 5 heures
L'équilibrage actif entraînera lui aussi des pertes de conversion et des contraintes de contrôle, mais la différence d'ordre de grandeur demeure.
La vraie question n'est pas de savoir si l'équilibre est facile à trouver. Il l'est.
La question est de savoir si le groupe reste dans un état d'harmonisation suffisant pour que l'harmonisation s'effectue sans difficulté et permette d'achever la tâche.
Équilibrage passif des cellules : une solution économique, éprouvée et souvent mal comprise
Le « Easy Balancing » pose un problème d'image. Il est généralement présenté comme la solution de base, comme si tous les grands packs de batteries devaient à terme adopter le équilibrage actif.
Je ne suis pas d'accord.
L'équilibrage passif peut constituer le choix de conception approprié lorsque :
La correspondance des cellules est limitée
Le pack fonctionne dans une plage de températures contrôlée
Le déséquilibre s'installe progressivement
Le temps de maintien à pleine charge est disponible
Le courant d'équilibrage est correctement dimensionné
Le prix, la simplicité et la fiabilité à long terme priment sur le gain d'une petite quantité d'énergie
Pensez à un Batterie murale LiFePO4 de 5,12 kWh, 51,2 V et 100 Ah. Ses caractéristiques techniques indiquent une capacité de 100 Ah, un courant de charge et de décharge optimal de 100 A, plus de 6 000 cycles dans les conditions d'essai spécifiées, ainsi qu'une faible densité énergétique de 5,12 kWh.
Un écart de niveau de charge de 1% dans un pack de 100 Ah correspond à environ 1 Ah. À un courant de 100 mA, la correction de cet écart prend théoriquement 10 heures.
Cela peut tout à fait convenir à une batterie domestique qui atteint régulièrement le niveau de charge maximal et reste connectée toute la nuit. En revanche, cela pourrait s'avérer inacceptable dans un système hors réseau qui fonctionne par cycles de charge et décharge et qui est rarement complètement chargé.
Succès du contexte.
La dure réalité, c'est que l'équilibrage passif n'est pas intrinsèquement faible. L'harmonisation passive avec des dimensions insuffisantes est peu efficace.
Un acheteur devrait demander six chiffres au fournisseur du système de gestion de bâtiment (BMS) :
Spécifications du BMS
Pourquoi est-ce important ?
Stabilisation maximale actuelle
Détermine la quantité d'ampères-heures pouvant être récupérée par heure
Équilibrage de la tension de démarrage
Indique si l'équilibrage est limité à la tranche tarifaire la plus élevée
Différence entre le déclencheur de tension et celui du niveau de charge (SoC)
Détermine à quel moment le système de gestion de la batterie (BMS) réagit
Canaux d'harmonisation synchronisés
Permet de régler la chaleur globale et la vitesse de modification
Mesures de réduction de la puissance thermique
Indique si les produits existants commercialisés résistent aux niveaux de température réels de l'unité
États de fonctionnement prolongés
Indique si l'équilibrage s'effectue pendant la phase de charge, de décharge, de repos ou uniquement en cas de problème
Un système de gestion de batterie (BMS) présenté simplement comme offrant une fonction d“” équilibrage des cellules » ne nous apprend pratiquement rien.
Harmonisation des cellules actives : modification plus rapide, risques supplémentaires d'échec
La cellule active harmonisante cherche à préserver l'énergie en la faisant circuler plutôt qu'en la dissipant.
Cela semble remarquable. Sur le plan électrique, ça l'est généralement.
Sur le plan commercial et opérationnel ? La réponse est plus complexe.
L'équilibrage énergétique englobe les boutons d'alimentation, les composants magnétiques, les moteurs de grille, les circuits de détection, la logique de commande, la surface des circuits imprimés, les problèmes d'interférences électromagnétiques, les besoins en matière de diagnostic et les modes de défaillance supplémentaires. Les systèmes basés sur des transformateurs et des convertisseurs peuvent également nécessiter une gestion de l'isolation et une validation encore plus rigoureuse.
Encore plus de pièces. Encore plus de soucis.
Cependant, la stabilisation active s'avère efficace lorsque la batterie est suffisamment grande pour qu'un léger écart en pourcentage corresponde à plusieurs ampères-heures.
Le Batterie ESS résidentielle murale de 51,2 V et 314 Ah sa capacité nominale est d'environ 16,1 kWh ; il est équipé d'un système de gestion de batterie (BMS) intégré et ses courants maximaux de charge et de décharge sont de 200 A.
Un écart de 1% à 314 Ah correspond à 3,14 Ah.
Avec un courant d'équilibrage passif de 100 mA, le temps de correction théorique est de 31,4 heures.
Passez à la Batterie domestique LiFePO4 au sol de 51,2 V et 628 Ah, d'une capacité nominale d'environ 32,15 kWh, avec un courant de charge et de décharge maximal de 200 A, et cette même capacité nominale de 1% s'élève à 6,28 Ah.
À 100 mA, la modification nécessiterait 62,8 heures de cours.
À l'heure actuelle, l'équilibrage de la charge commence à ressembler de moins en moins à une question de matériel haut de gamme et de plus en plus à une question de gestion des capacités.
Pour autant, je ne me contenterais pas uniquement des termes “ équilibrage énergétique ”. Je souhaiterais connaître la topologie, le courant de transfert, le rendement de conversion sous des différences de tension raisonnables, la température de fonctionnement, la consommation au repos, la réaction en cas d'erreur et la résistance à long terme des composants.
Tout ce qui est en deçà n'est qu'un argumentaire de vente.
Harmonisation active vs passive : comparaison directe
Aspect
Équilibrage passif des cellules
Équilibrage des cellules de la batterie
Gestion de l'alimentation
Élimine l'excès de chaleur sous forme de chaleur
Assure le transfert d'énergie entre les cellules, les composants ou les modules
Complexité des circuits
Faible
Moyen à très élevé
Nombre d'éléments
Réduit
Plus grand
Coût d'ingénierie standard
Réduit
Plus grand
Lots thermiques
Concentrés autour des résistances de dérivation
La dissipation a été réduite au niveau du concept, mais les pertes au niveau du convertisseur restent
Vitesse de stabilisation
Courant de fuite minimal et temps de maintien facilement déterminable
Peut prendre en charge un courant de transfert nettement plus élevé
Problème d'exploitation idéal
Charges présentant de faibles inégalités prévisibles
Groupes présentant des inégalités plus importantes ou persistantes
Viabilité des cellules de grande capacité
Cela dépend fortement de l'équilibrage du courant
Généralement plus forte à mesure que l'écart en ampères-heures augmente
Exposition directe aux interférences électromagnétiques (EMI)
Faible
Plus élevé en raison du changement de convertisseurs
Inquiétudes liées à l'analyse
Assez simple
Beaucoup plus exigeant
Nombre de modes de défaillance
Réduit
Plus grand
Récupération d'énergie
Non
Partiel ; jamais, au grand jamais, sans perte totale
Coupe parfaite
Packs fixes adaptés et d'un bon rapport qualité-prix
Batteries à haute capacité, à haute disponibilité, soumises à des cycles irréguliers ou en phase de maturation
L'harmonisation simple est plus facile à vérifier.
Il est plus facile d'exagérer les bienfaits de l'équilibrage énergétique.
Ce que révèle réellement l'étude de 2024
Des recherches récentes confirment le potentiel de performance de l'harmonisation active ; toutefois, il ne faut pas confondre les résultats obtenus en laboratoire avec une efficacité garantie sur le terrain.
Un article publié le 10 août 2024 dans la revue *Scientific News* a évalué une approche combinant cycle de service hybride et harmonisation énergétique entre les cellules et les modules. Dans une simulation portant sur 96 cellules, la méthode proposée a permis d’atteindre l’équilibrage en 6,0 heures, contre 9,2 heures pour la méthode de comparaison traditionnelle. Une expérience matérielle distincte portant sur quatre cellules a permis d’atteindre l’équilibrage en environ 400 secondes à partir d’un écart initial de l’état de charge de 2,21 TP3T.
C'est significatif.
Cependant, cela ne nous renseigne pas sur le taux de défaillance sur dix ans, les coûts de production, les décharges effectuées, le vieillissement des transformateurs ni les problèmes de maintenance au sein d'une armoire de stockage d'énergie résidentielle.
Une autre étude publiée dans *Scientific Reports* le 20 novembre 2024 a évalué la stabilisation énergétique à inducteurs multiples pour un système de batterie de 52 V. Sa topologie à deux couches a permis d'équilibrer les cellules testées en 54 secondes en simulation et en 65 secondes lors d'essais « hardware-in-the-loop ». L'article fait état d'un rendement de 99,9741 TP3T pour la configuration à deux couches, tandis qu'une conception à une seule couche, plus lente, atteignait environ 99,9931 TP3T.
Des chiffres exceptionnels. Des conditions difficiles.
Les performances élevées du convertisseur au cours d'un essai d'harmonisation régulé ne garantissent pas automatiquement une efficacité globale élevée du bloc de batteries face aux variations de température, aux faibles différences de tension, au mode veille, aux résistances des composants et aux années de cycles de charge-décharge.
Une thèse de l'université de Purdue, publiée le 21 juin 2024, s'est penchée sur un système d'équilibrage actif pour un composant de stockage LiFePO4 utilisant un équilibreur LT8584 de type « flyback ». Ce travail visait à automatiser une procédure simple habituellement effectuée à la main et à permettre, le cas échéant, la remise en état de composants endommagés plutôt que leur remplacement.
Cette situation montre où l'harmonisation active peut avoir son impact le plus significatif : non pas par de modestes économies d'énergie, mais par une réduction des interventions de maintenance et la récupération de composants.
Une étude de recherche sur l'optimisation, publiée en mai 2024, a fait état d'une augmentation de 3,21 TP3T de la durée de fonctionnement du système de batterie grâce à l'utilisation d'un équilibrage actif dans le cadre de son protocole expérimental. Ce travail ayant été diffusé sous forme de prépublication, je considérerais ce pourcentage comme une démonstration du potentiel technique plutôt que comme un résultat commercial exploitable.
Cette distinction a son importance. Une grande importance, même.
Adapter la stratégie BMS à la capacité, aux cycles et aux coûts des solutions
La méthode la plus efficace pour équilibrer les cellules d'un bloc-batterie peut être approximée à l'aide d'une relation standard :
Inégalité prévue en Ah = Capacité de charge × Différence prévue du niveau de charge (SoC)
Ensuite :
Équilibrage requis actuel = Inégalité prévue en Ah ÷ Temps d'harmonisation disponible
Supposons qu'une batterie de 200 Ah génère un cycle récurrent de type 2%.
Le déséquilibre est le suivant :
200 Ah × 0,02 = 4 Ah
Pour y remédier dans un délai de huit heures, le BMS nécessite un courant de stabilisation moyen fiable de :
4 Ah ÷ 8 h = 0,5 A
Un équilibreur passif de 100 mA ne peut pas répondre à cette exigence. Il faudrait au minimum 40 heures de cours.
Cela ne signifie pas pour autant que chaque batterie de 200 Ah nécessite un équilibrage actif. Cela signifie simplement que les hypothèses d'inégalité, la fenêtre de calcul et le courant d'équilibrage choisi doivent être cohérents d'un point de vue mathématique.
Pour le Batterie ESS domestique murale de 10,24 kWh, 51,2 V et 200 Ah, les fiches techniques publiées indiquent une capacité de 200 Ah, un courant de charge et de décharge optimal de 200 A, ainsi qu'un système de gestion de batterie (BMS) intégré.
La page produit ne mentionne ni la géographie de stabilisation ni l'équilibrage existant. Cette omission est courante, mais elle empêche les clients importants de déterminer le délai d'ajustement.
Ce problème prend davantage d'importance à des capacités plus élevées. Le Batterie solaire mobile au sol de 51,2 V et 460 Ah sa capacité est d'environ 23,55 kWh ; elle est équipée d'un système de gestion de batterie (BMS) intégré et offre un courant de charge et de décharge optimal de 200 A.
À 460 Ah :
Une distinction de 0,51 TP3T équivaut à 2,3 Ah
Une distinction 1% correspond à 4,6 Ah
Une distinction 2% équivaut à 9,2 Ah
Un courant de fuite de 100 mA nécessiterait en théorie respectivement 23, 46 ou 92 heures.
C'est l'analyse que les groupes d'achat devraient mener avant d'examiner les différences entre l'équilibrage actif et l'équilibrage passif.
Pas après la nomination.
Ma recommandation au niveau de la meute
Pour un bloc LiFePO4 domestique de 100 Ah bien équilibré fonctionnant dans un environnement stable, je commencerais généralement par mettre en place un système d'équilibrage passif correctement conçu. C'est plus facile, plus simple à valider, et cela laisse suffisamment de temps pour corriger les légères différences.
Pour les systèmes de 200 Ah à 314 Ah, la réponse dépend du comportement de charge-décharge. Un équilibrage simple peut encore s'avérer suffisant lorsque le déséquilibre reste faible et que le bloc de batteries atteint régulièrement la plage d'équilibrage. Il convient toutefois de déterminer le courant d'équilibrage réel.
Pour les batteries de 400 Ah à 628 Ah, j’accorderais sans aucun doute encore plus d’importance à la vitesse de régulation en ampères-heures, aux pentes thermiques, à l’accessibilité pour l’entretien et aux caractéristiques de vieillissement. À ces capacités, un pourcentage qui peut sembler insignifiant sur un tableau de commande peut représenter plusieurs ampères-heures et plusieurs jours de régulation à faible courant.
La stabilisation énergétique est rentable lorsqu’elle permet de résoudre un problème opérationnel précis.
Sinon, c'est une décoration qui coûte cher.
La technique BMS présente bien moins de problèmes que la technique de validation.
Voici une opinion qui ne plaira pas à certains fournisseurs : le débat « passif contre actif » est souvent le résultat d'une conception technique défaillante ailleurs.
Un BMS passif de haute qualité, doté d'une détection précise, de cellules appariées, d'une conception optimale des barres omnibus, d'un contrôle des niveaux de température, d'un étalonnage vérifiable, d'un micrologiciel robuste et d'une gestion des défauts efficace, peut surpasser un système énergétique mal validé.
Et un équilibreur actif ne peut pas résoudre :
Une cellule endommagée
Forte augmentation de la résistance interne
Une soudure mal réalisée
Une barre omnibus desserrée
Climatisation inégale
Estimation erronée de l'état de charge
Mauvaise classification des cellules
Protection insuffisante contre les surtensions
La stabilisation redistribue ou élimine les dépôts. Elle n'inverse pas le vieillissement électrochimique.
L'article publié en 2024 dans *Scientific News* traite des obstacles liés au fonctionnement des packs de batteries, en soulignant que les différences de dégradation entre les cellules peuvent imposer le remplacement de l'ensemble du pack, même lorsque d'autres cellules présentent une durée de vie plus longue. Les auteurs ont mis l'accent sur le contrôle, l'évaluation de l'état de santé et la dégradation uniforme, et non pas uniquement sur l'équilibrage.
Je m'intéresserais donc au système global de surveillance de la batterie, et non à une seule fonctionnalité.
Questions à se poser avant de choisir une méthode d'équilibrage du système de gestion de batterie (BMS)
Question à l'attention du fournisseur
Solution faible
Réponse utile
Qu'est-ce que la géographie stabilisatrice ?
“ L’harmonisation intelligente ”
Circuit à résistance de décharge, à condensateurs commutés, à inductance, à flyback, de connexion cellule-boîtier, ou tout autre type de conception spécifique
Quelle est la méthode de stabilisation la plus efficace qui existe ?
“ Jusqu’à 2A ”
Courant en fonction de la tension de la cellule, de la température, du cycle de charge-décharge et du nombre de réseaux énergétiques
À quelle heure a lieu la séance d'harmonisation ?
“ Immédiatement ”
Problèmes liés à la précision des mesures de coût, de décharge, de charge restante, de tension, de pourcentage de charge (SoC) et de température
Quelles sont les causes du déséquilibre ?
“ Différence cellulaire ”
Limite, hystérésis, durée de persévérance et condition d'arrêt
Comment la chaleur est-elle gérée ?
“ Certifié BMS ”
Valeur nominale de la résistance, limite de température du circuit imprimé, emplacement du capteur et courbe de déclassement
Est-il possible d'identifier les erreurs de stabilisation ?
“ Oui ”
Codes d'erreur enregistrés pour une résistance ouverte, un MOSFET défaillant, une erreur du convertisseur, une dérive du capteur ou un délai d'attente dépassé
Comment le SoC est-il calculé exactement ?
“ Formule d'application logicielle ”
Contrôle de Coulomb (version tension), système de filtrage de Kalman, procédure d'étalonnage et correction de la dérive
Que se passe-t-il après une greffe de cellules ?
“ Redémarrer le système ”
Remise en service, adaptation de la capacité, alignement du niveau de charge (SoC) et recalibrage
L'équilibrage des paquets parallèles est-il coordonné ?
“ Permet une utilisation parallèle ”
Logique maître-esclave, protocole d'interaction, partage de présence et comportement de sécurité au niveau des paquets
Les informations sur la région sont-elles facilement accessibles ?
“ Fait l'objet d'une évaluation approfondie ”
Registres de température, tendances des écarts, heures de stabilisation, rapports de défaillance et historique d'entretien
Cette dernière ligne fait la distinction entre les preuves techniques et le cinéma de l'autosuffisance.
Questions fréquemment posées
Le rééquilibrage actif est-il systématiquement bien meilleur que le rééquilibrage passif ?
L'harmonisation active n'est pas systématiquement préférable ; elle constitue le choix le plus judicieux uniquement lorsque les avantages qu'elle apporte (récupération de puissance, égalisation plus rapide, dégagement de chaleur moindre ou réduction des interventions de maintenance) l'emportent sur les coûts supplémentaires, la complexité de contrôle, les risques liés au bruit électromagnétique et les risques accrus de défaillance des composants induits par le circuit de transfert d'énergie.
Pour les petits packs résidentiels dont les performances sont très proches les unes des autres, l'équilibrage passif peut offrir le meilleur rapport fiabilité/coût. En revanche, pour les cellules de grande capacité, les composants de seconde vie, les comptes de facturation irréguliers ou les systèmes où les temps d'arrêt sont coûteux, l'harmonisation énergétique pourrait générer un meilleur retour sur investissement sur toute la durée de vie.
Comment fonctionne exactement l'équilibrage des cellules par le BMS dans les batteries LiFePO₄ ?
L'harmonisation des cellules BMS dans un bloc LiFePO₄ consiste à réguler l'égalisation de l'état de charge des cellules, soit en prélevant de l'énergie des cellules les plus chargées via des résistances, soit en transférant de l'énergie entre les cellules, les modules ou l'ensemble du bloc, afin d'éviter qu'une cellule dont la capacité est limitée ne détermine la capacité utile globale.
Le BMS contrôle la tension, le courant et la température des cellules, ainsi que, souvent, leur état de charge estimé. Il active le système de stabilisation en fonction des seuils configurés et l'arrête lorsque la tension des cellules se situe dans une plage acceptable ou lorsqu'une autre condition de sécurité devient prioritaire.
Quelle est la méthode la plus efficace pour équilibrer les cellules d'un pack de batteries domestique ?
La meilleure approche d'harmonisation des cellules pour une batterie domestique consiste généralement en un équilibrage simple pour les systèmes de capacité modeste, bien appariés et thermiquement homogènes, bénéficiant de possibilités régulières de recharge complète, tandis que la stabilisation énergétique s'avère plus intéressante à mesure que la capacité, le déséquilibre en ampères-heures, la valeur de disponibilité, la variabilité des cycles de charge ou le coût des interventions sur site augmentent.
La capacité de stockage ne doit pas être le seul critère de décision. Les acheteurs doivent calculer le décalage prévu en ampères-heures et le comparer à la capacité d'équilibrage actuelle du BMS ainsi qu'au nombre d'heures pendant lesquelles cet équilibrage peut effectivement fonctionner.
De quel niveau de courant d'équilibrage un BMS a-t-il besoin ?
Un système de gestion de batterie (BMS) doit disposer d'un courant de stabilisation suffisant pour faire face au déséquilibre optimal prévu en ampères-heures dans la fenêtre de rééquilibrage disponible, calculé approximativement comme suit : le courant requis correspond à la capacité multipliée par l'écart d'état de charge, le tout divisé par le nombre d'heures de rééquilibrage, avec une marge supplémentaire pour tenir compte du cycle de service, du déclassement thermique, des pertes de conversion et des conditions de fonctionnement limitées.
Par exemple, pour corriger un écart de 2% dans un pack de 200 Ah, il faut compenser environ 4 Ah. Pour réaliser cette modification en huit heures, il faut un courant effectif moyen proche de 0,5 A, et pas seulement un pic de courant de 0,5 A de courte durée.
Le service de rééquilibrage des cellules peut-il remettre en état une cellule de batterie en très mauvais état ?
L'harmonisation des cellules ne permet pas de réparer une cellule gravement endommagée ; elle ne peut que supprimer ou réorganiser la charge afin de garantir que les cellules atteignent des niveaux de tension ou d'état de charge encore plus homogènes, tandis que la perte irréversible de capacité, l'augmentation de la résistance interne, le dépôt de lithium, l'endommagement du séparateur, la contamination et divers autres phénomènes liés au vieillissement persistent à l'intérieur de la cellule affectée.
Une cellule qui présente des écarts répétés après équilibrage doit faire l'objet d'une analyse visant à détecter une exposition directe à la température, une résistance de connexion, une erreur de dimensionnement, une autodécharge ou une véritable détérioration de son état de santé. Masquer systématiquement le problème par un rééquilibrage peut retarder le diagnostic plutôt que de le résoudre.
Choisissez le Balancer avant que le pack ne le fasse à votre place
Ne demandez pas à un fournisseur si le BMS dispose d'une fonction d'équilibrage.
Renseignez-vous sur le nombre d'ampères-heures qu'elle peut restituer pendant la nuit. Demandez où va la chaleur. Demandez si le courant annoncé est un courant continu, s'il est réduit en fonction de la température ou s'il n'est disponible que pour un seul réseau à la fois. Demandez si la fonction d'harmonisation fonctionne lorsque la batterie est réellement utilisée, et pas seulement dans des conditions de charge en laboratoire.
Et exigez ces informations.
Pour les systèmes de stockage dont la capacité varie entre 5,12 kWh et plus de 30 kWh, la stratégie BMS appropriée doit être définie en fonction de la capacité des cellules, de la fourchette de SoC prévue, du profil de cycles de charge/décharge, de la conception thermique, de la conception de l'installation et du délai d'amélioration mesurable.
Un équilibrage aisé ne signifie pas pour autant une conception économique.
L'harmonisation active n'est pas d'emblée une technique complexe.
Le meilleur système est celui dont les numéros parviennent à se démarquer du lot.