C'est une question courante : ai-je besoin d'un équilibrage si mes cellules sont déjà équilibrées, et de quelle quantité de courant d'équilibrage ai-je besoin ?

Pour tirer le meilleur parti de votre batterie, chaque batterie doit être équilibrée de temps en temps. Même lorsque les cellules correspondent.

Plusieurs propriétés de la batterie ont une influence sur le déséquilibre des cellules, par exemple le courant d'autodécharge et l'efficacité coulombienne. Discutons d'une de ces propriétés : l'autodécharge.
Chaque cellule possède sa propre autodécharge. La valeur exacte varie toujours d'une cellule à l'autre. Surtout si une cellule d'une batterie est remplacée par une nouvelle, l'autodécharge de cette nouvelle cellule peut être très différente des autres. Le résultat est qu’une cellule se décharge plus rapidement que l’autre. Il en résulte un déséquilibre. Une cellule est plus pleine que l'autre. Lorsque les cellules sont complètement chargées, la charge s'arrêtera dès que la première cellule sera pleine, afin que cette cellule ne soit pas endommagée. La ou les cellules les plus vides ne seront pas complètement pleines. En conséquence, la capacité utilisable est réduite. Cet effet devient de plus en plus perceptible : la capacité utilisable diminue de plus en plus.

L'équilibrage garantit que chaque cellule peut être complètement chargée, de sorte que la capacité utilisable soit également maximisée.
Cela se produit lors de la dernière étape de la charge : appelée équilibrage supérieur. Lorsque la cellule est presque pleine, la tension de la cellule augmente. Cela crée une différence de tension avec les autres cellules et le BMS commencera donc à s'équilibrer.

Méthodes d'équilibrage #

Il existe deux méthodes d'équilibrage :

Équilibrage passif #

Dans ce processus, l’énergie des cellules les plus pleines est brûlée. Cela permet au chargeur de continuer à charger. Les cellules en équilibre se chargeront ainsi à un rythme plus lent, tandis que les cellules les plus vides se chargeront à un rythme plus rapide. Après un certain temps, toutes les cellules sont complètement chargées et le chargeur peut s'arrêter.

Cette méthode est utilisée dans la plupart des BMS puisque seule une petite quantité d’énergie est perdue pendant la charge.

Equilibrage actif #

Au lieu de dissiper l’énergie, l’énergie d’une cellule pleine ira vers une cellule plus pauvre. En fonction du matériel d'équilibrage, cela peut se faire de différentes manières :

• Un à la fois : de la cellule la plus pleine à la plus vide.
• De la cellule voisine la plus pleine à la plus vide. Chaque cellule reçoit ou livre de l'énergie à un voisin.
• Cellule à batterie. L'énergie de la cellule la plus pleine va à toutes les cellules à la fois.
• Cellule à cellule. L’énergie des cellules les plus pleines va aux cellules les plus vides.

L'avantage de cette méthode est qu'elle est plus efficace et chauffe un équilibrage moins que passif. L’inconvénient est que le matériel est assez cher.

Courant d'équilibrage #

Malgré le fait que de nombreux BMS peuvent s'équilibrer, de nombreux systèmes n'ont qu'un courant d'équilibrage limité, souvent de l'ordre de 40 à 100 mA. Cela signifie que le rééquilibrage du système prend beaucoup de temps. Ce petit courant d'équilibre n'est pas suffisant, surtout avec des cellules de plus grande capacité.
Le 123\SmartBMS s'équilibre à 1 A par cellule, donc l'équilibrage est plus rapide et les grandes capacités de cellules peuvent également être équilibrées.

Temps d'équilibrage #

Le temps nécessaire à l'équilibrage dépend de la méthode d'équilibrage, du courant d'équilibrage et du déséquilibre entre les cellules.
Dans l'exemple de calcul suivant, nous supposons un équilibrage passif et un courant d'équilibrage de 1 A, dont dispose le 123SmartBMS. La cellule la plus vide a une charge de 38 Ah et la cellule la plus pleine a une charge de 41 Ah.

Le déséquilibre est 41-39,5Ah = 1,5Ah. Avec un courant d'équilibrage de 1A, l'équilibrage prend environ 1,5 Ah/1 A = 1,5 heures.
Remarque : un BMS avec un courant d'équilibrage de seulement 100 mA (0,1 A) aurait besoin de 15 heures !