Pourquoi les batteries au lithium de puissance ont-elles besoin d'un système de gestion de batterie ? Les véhicules à énergies nouvelles actuellement développés avec vigueur sont principalement divisés en trois catégories : les véhicules électriques hybrides (HEV), les véhicules électriques à pile à combustible (FCEV) et les véhicules électriques purs (véhicule électrique, EV). Ces trois types de véhicules électriques ont leurs propres caractéristiques et sont également à des stades de développement différents en raison de leurs structures et principes de fonctionnement différents.
Les véhicules électriques purs utilisent des batteries de puissance embarquées (telles que batteries lithium-ion, batteries plomb-acide, batteries nickel-hydrure métallique et batteries nickel-cadmium, etc.) comme seule source d'énergie, et sont équipés de moteurs de forte puissance pour entraîner la voiture. Par conséquent, il est différent des véhicules traditionnels à moteur à combustion interne.
La plus grande différence est le système d'entraînement et de contrôle électrique unique aux véhicules électriques purs. Par rapport aux véhicules électriques hybrides, les véhicules électriques purs ont un faible bruit, aucune pollution, zéro émission et une structure de châssis plus simple ; par rapport aux véhicules à pile à combustible, tous les aspects de la technologie sont relativement plus matures, avec une fiabilité et une sécurité supérieures. Par conséquent, les véhicules électriques purs ont été très appréciés par les gouvernements et les constructeurs automobiles du monde entier, et de nombreuses entreprises ont réalisé le traitement par lots et lancé des opérations de démonstration dans certaines régions.
Dans les véhicules électriques purs, la batterie au lithium de puissance, en tant que l'un des composants de base, occupe une proportion très élevée dans le coût de fabrication de l'ensemble du véhicule, et ses performances affectent également directement les performances de conduite et la sécurité de l'ensemble du véhicule. La plupart des batteries au lithium de puissance utilisées dans les premiers véhicules électriques purs étaient des batteries au plomb.
En raison de leur faible densité d'énergie, de leur faible autonomie et de leur courte durée de vie, ces batteries ont été progressivement remplacées par des produits tels que les batteries lithium-ion aux avantages remarquables. Les batteries lithium-ion ont attiré l'attention et l'utilisation de nombreux fabricants de véhicules électriques au pays et à l'étranger en raison de leurs avantages tels qu'une efficacité de charge et de décharge élevée, une densité d'énergie élevée et une forte endurance.
Bien que les batteries lithium-ion aient plus avantages que d'autres types de batteries, elles sont également limitées par des facteurs tels que les matériaux des cellules et les processus de fabrication actuels, ce qui entraîne des différences de résistance interne, de capacité et de tension entre les batteries lithium-ion à cellule unique. Par conséquent, en utilisation réelle, les cellules individuelles à l'intérieur de la batterie sont sujettes à une dissipation thermique inégale ou à une charge et une décharge excessives. Au fil du temps, ces batteries dans de mauvaises conditions de travail sont susceptibles d'être endommagées à l'avance, et la durée de vie globale de la batterie sera considérablement raccourcie.
De plus, la batterie est dans un état de surcharge grave et il existe un risque d'explosion, endommageant la batterie et menaçant la sécurité de la vie de l'utilisateur. Il est donc nécessaire d'équiper le pack batterie au lithium de puissance du véhicule électrique d'un ensemble de système de gestion de batterie ciblé (Système de Gestion de Batterie, BMS), afin de surveiller, protéger, équilibrer efficacement l'énergie et alerter en cas de défaillance de la batterie, améliorant ainsi la puissance globale de la batterie au lithium, l'efficacité de fonctionnement et la durée de vie de la batterie.
En tant que centre de surveillance et de gestion des batteries au lithium pour véhicules électriques purs, le système de gestion de la batterie doit surveiller la température, la tension, le courant de charge et de décharge et d'autres paramètres connexes de la batterie en temps réel et de manière dynamique, et prendre l'initiative de prendre des mesures d'urgence pour protéger chaque batterie si nécessaire. Soyez attentif aux dangers de surcharge, de décharge excessive, de surchauffe et de court-circuit de la batterie.
De plus, le système doit également estimer avec précision le SOC de la batterie pendant tout le cycle de vie de la batterie, et fournir en temps voulu des informations clés telles que la puissance restante, l'autonomie et les défauts anormaux au conducteur de manière appropriée, et en même temps d'une manière appropriée. Une manière appropriée de compléter la fonction d'échange de données entre le système et l'ECU du véhicule ou l'ordinateur hôte.
Cependant, ce sont les fonctions et les performances que BMS ne peut atteindre que dans des conditions de conception optimales et idéales. À l'heure actuelle, tous les types d'accidents de véhicules électriques liés à la puissance des batteries au lithium ou à l'utilisation réelle des produits BMS dans les automobiles sont dans leur ensemble. On peut voir d'après les performances que les fonctions du système de gestion de batterie largement utilisé ne sont pas assez parfaites, la technologie n'est pas assez mature, le champ d'utilisation est limité et la polyvalence n'est pas forte. Les détails peuvent être résumés dans les cinq aspects suivants :
① Le système de gestion de la batterie n'est pas suffisamment précis pour collecter les paramètres pertinents de la batterie au lithium de puissance en cas d'utilisation à long terme.
② Le système de gestion de la batterie ne peut pas réaliser pleinement l'estimation précise de la valeur SOC de la batterie au lithium de puissance pendant tout le cycle de vie.
③ L'effet de contrôle de l'équilibre énergétique entre les cellules individuelles de la batterie doit encore être amélioré.
④Les fonctions d'autodiagnostic et d'auto-entretien du système de gestion de la batterie pour lui-même et la batterie ne sont pas parfaites.
⑤ Les produits actuels du système de gestion de la batterie sont généralement ciblés, le champ d'utilisation est limité et la portabilité et la polyvalence ne sont pas assez solides.
