Le BMS : Battery management System
Les véhicules électriques sont équipés d’un système électronique appelé BMS « Battery management System » chargé de la surveillance de la batterie pour assurer la sécurité des usagers, et de la gestion des grandeurs électriques et thermiques pour optimiser la durée de vie des batteries.
Une batterie de voiture électrique est conçue pour fonctionner dans un certain environnement : températures modérées, plages de tension et d’intensité restreintes. Néanmoins dans le cadre d’une utilisation classique d’un véhicule électrique, il arrive régulièrement que la batterie soit sollicitée dans des conditions sortant de la moyenne qui viennent accélérer sa détérioration, et à terme détruire ses composants internes. Pour prévenir ces effets de dégradation, le BMS est chargé en temps réel de récolter l’ensemble des informations concernant la batterie et de les analyser pour mettre en place les solutions adéquates.
Un autre rôle déterminant du BMS est le processus appelé : « Équilibrage des cellules ». La batterie de traction n’est pas un bloc uni mais un ensemble de petites batteries individuelles, appelées cellules, mises côte à côte. Dans la réalité, ces cellules ne sont pas strictement identiques. Cela est dû notamment aux écarts dans la fabrication (les cellules d’un même pack ne proviennent pas toutes de la même ligne de production), et aux différentes contraintes subies par les cellules une fois assemblées dans le bloc batterie (par exemple avec une exposition différente à la chaleur). Ainsi, chaque cellule est différente et le BMS doit prendre en compte ces différences et les corriger lors de la charge. S’il ne le faisait pas, certaines cellules seraient correctement chargées, et d’autres ne le seraient que partiellement, ce qui limite l’énergie qui peut être prélevée ou retournée à la batterie. De plus, cela entraînerait le vieillissement accéléré de certaines cellules, réduisant ainsi la durée de vie du pack batterie.
Enfin, le BMS a donc aussi un rôle de calculateur et doit grâce aux informations qu’il récupère :
- Estimer l’état de charge (SOC : « State of charge ») de la batterie. Cette donnée peut être assimilable à une jauge de carburant.
- Prédire l’autonomie de la voiture électrique Le BMS, qui est initialisé lors de la construction du véhicule électrique, est optimisé pour la surveillance et le pilotage d’une batterie neuve.
Lorsque la batterie vieillit, sa chimie et ses composants physiques se dégradent modifiant ainsi son comportement lors des charges et des décharges. Dès lors, la gestion du pack par le BMS n’est plus idéale ce qui limite l’énergie électrique que peut fournir la batterie de traction.
Certains constructeurs proposent, lors d’une révision ou d’une réparation, de reprogrammer le BMS c’est-à-dire de réinitialiser le logiciel de gestion sur l’état actuel de dégradation de la batterie. Cela permet d’extraire plus d’énergie au cours d’une décharge et donc d’augmenter l’autonomie et le SOH du véhicule. Néanmoins, la reprogrammation ne permet pas d’améliorer l’état de dégradation de la batterie : une batterie avec une faible capacité peut être mieux pilotée mais ne peut être réparée sans une opération conséquente et coûteuse.
