Les piles sont des choses chères et effrayantes. Si nous ne craignons pas qu’ils prennent feu, nous craignons qu’ils perdent suffisamment de capacité et d’autonomie pour rendre notre véhicule électrique à la fois inutilisable et invendable. Un bon système de gestion de batterie (BMS) est un excellent défenseur contre l’une ou l’autre des catastrophes, et Texas Instruments vient d’introduire de nouveaux moniteurs de cellules et de packs qui augmentent suffisamment le niveau de précision et de précision du BMS pour potentiellement augmenter les chiffres d’autonomie restante en temps réel d’un VE, même lorsque la batterie est neuve.
Comment fonctionne la gestion de la batterie
C’est le travail du système de gestion de la batterie de surveiller en permanence l’état de charge et l’état de santé d’une batterie. Ni l’un ni l’autre ne peut être mesuré directement; les deux doivent être calculés ou déduits à partir d’autres mesures. La détermination de l’état de charge (qui laisse présager la plage) nécessite la mesure de la tension, du courant, de l’impédance, de la température, de la capacité et du profil de charge/décharge récent de la batterie. L’état de santé est déterminé de la même manière sur la base de l’examen historique de la plupart des facteurs ci-dessus, ainsi que de la nature numérique des cycles de charge et de décharge auxquels il a survécu. Des capteurs au niveau de la cellule et du pack mesurent les paramètres ci-dessus.
Le meilleur piège à souris BMS de TI
Le nouveau système de surveillance de cellules BQ79718-Q1 de TI est capable de mesurer la tension de la batterie jusqu’à une précision de 1 millivolt (son prédécesseur était de +/- 3,5 mV tandis que d’autres s’écartent jusqu’à 10 mV), tandis que le système de surveillance de pack BQ79731-Q1 peut mesurez le courant de la batterie avec une précision de 0,05 %, une autre grande amélioration par rapport à la technologie BMS de pointe actuelle. Ajoutez à cela une synchronisation tension-courant jusqu’à 64 microsecondes, et la précision des niveaux de puissance de charge ou de décharge instantanés calculés est sans précédent, permettant un instantané en temps réel beaucoup plus précis de l’état de la batterie.
Quelle portée cela peut-il gagner ?
La réponse à cette question dépend assez fortement de la chimie de la batterie lithium-ion surveillée. La plupart des voitures électriques haut de gamme aux États-Unis utilisent des batteries au nickel-manganèse-cobalt (NMC), en raison de leur densité énergétique plus élevée. Avec ceux-ci, la portée d’un pack typique de 300 miles peut varier de 6 miles à une précision de tension de 10 mV, qui tombe à seulement 0,5 mile avec la précision de 1 mV de TI. Gros problème, non ?
Mais la chimie lithium-fer-phosphate (LFP) qui est beaucoup moins chère (et souvent d’origine plus éthique) présente une courbe de tension beaucoup plus plate lorsqu’elle se décharge, ce qui signifie que de petites variations de la tension mesurée peuvent entraîner des estimations de plage radicalement différentes. À savoir : la portée d’une batterie LFP de 300 milles peut être inférieure à 78 milles avec une erreur de calcul de 10 mV. Cela tombe à seulement 15 miles avec une précision de 1 mV. Ainsi, la technologie TI est également un catalyseur de la technologie de batterie LFP moins coûteuse.
Combien et dans combien de temps ?
Cette technologie est présentée au CES 2023, mais Texas Instruments propose des modules de développement et d’évaluation pour tester les moniteurs de cellule et de pack pour 399 $ et 199 $ respectivement, les moniteurs individuels étant chacun au prix de 8,39 $ chacun pour 1 000. Attendez-vous donc à ce qu’ils atteignent la production en volume après quelques années de développement, à un prix bien inférieur à ces chiffres.