Systèmes de gestion de batterie

Les BMS font partie intégrante des solutions de systèmes haute tension (e-Transport, Stationary) et basse tension de Leclanché, qui les développe en interne en partenariat avec une société spécialisée dans le matériel informatique. Tous les BMS sont basés sur une architecture maître-esclave ou monocarte. Ils assurent généralement la sécurité logicielle et matérielle contre les surcharges/décharges profondes, les surtensions/sous-tensions, les surintensités, les excès/défauts de température, les précharges, les courts-circuits et autres protections. Intégrant des technologies et algorithmes spécifiques (SOC, SOH, équilibrage cellule/module et contrôle en temps réel du courant de charge/décharge), ils sont également capables d’assurer la communication des performances et le suivi des paramètres de contrôle. Une interface utilisateur graphique (GUI) conviviale permet de visualiser les performances et les informations de diagnostic du système. Les BMS sont équipés de ports de communication CAN et RS485 afin de se connecter à l’hôte/au système de couche supérieure.

 

 

 

 

High voltage BMS

Leclanché propose deux systèmes de gestion de batterie haute tension avec isolation 1 000 V : G2 pour les solutions d’e-Transport et A1 pour les solutions stationnaires. Tous deux sont basés sur une architecture maître-esclave et respectent toutes les normes de conception et de sécurité industrielles. Les BMS permettent de contrôler la précharge, les contacteurs, les arrêts d’urgence et les commandes forcées, ainsi que de surveiller les défauts d’isolation du système.

BMS for e-Transport Solutions

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Le BMS d’e-Transport se compose de trois éléments :

• Master: the main BMS controller – BCU
• Slave: the module measurement units – BMU
• The contactor module – the switch box

Master – BCU

Le BCU est l’unité centrale de contrôle chargée de surveiller et de contrôler l’état des batteries (charge et décharge incluse), mais aussi de gérer la communication avec l’hôte. Il peut être configuré et intégré au système de batterie du client via des interfaces CAN ou de communication série.

Slave – BMU

Le BMU est l’unité locale de mesure de la tension et de la température des modules de batterie. Situé à l’intérieur du module, il assure le suivi de la tension de 12 ou 24 cellules et de la température de 2 ou 4 groupes de cellules, selon le modèle. Les mesures sont ensuite transmises au BCU via le bus interne RS485. Le BMU contient également des circuits passifs d’équilibrage des cellules, contrôlés par le BCU, qui sont chargés d’égaliser la capacité de toutes les cellules du module. Plusieurs BMU peuvent être connectés en série jusqu’à une tension maximale de 1 000 V CC.

BMS data communication architecture and diagnostics tool

Un outil de diagnostic permet d’obtenir des informations au niveau du système et des cellules, de gérer les erreurs, de mettre à jour le firmware maître et esclave, de gérer la configuration et les paramètres du système, et de visualiser et d’enregistrer les signaux.

BMS for Stationary Solutions

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La division Stationary Solutions de Leclanché propose des solutions pour les systèmes de stockage d’énergie de petite taille (500 kWh) à taille moyenne (50 MWh) connectés au réseau, intégrés aux microréseaux ou aux centrales solaires/éoliennes, ou situés en aval du compteur. Nous fournissons des racks stationnaires basés sur les technologies de cellules LTO et G-NMC, ainsi que des conteneurs de système complets avec onduleurs.

Le BMS complet, ou contrôleur de chaînes (Storage Rack System), dispose d’une architecture maître et esclave et se compose des éléments suivants :

• Master SRC2 (Storage Rack Controller): Control unit of the battery storage system and separator for disconnecting the battery voltage to the outside if necessary
• Slave: SRB (Storage Rack Battery): Battery module with integrated battery management system
• SRS roof fans: Each cabinet is equipped with a rooftop fan for cooling of the battery modules during operation
• Pre-charge resistor: Pre-charge resistor to limit inrush current when connecting to a load with capacitive input

Slave (SRB)

Le SRB communique aux maîtres les valeurs de tension, de température et d’état d’équilibrage des cellules via CAN. Chaque esclave est connecté via un signal de pulsation, ce qui offre une troisième couche de sécurité au-delà de l’intervention du logiciel. Le SRB fournit toutes les données statistiques relatives à la capacité maximale et minimale de la cellule, à l’état de charge, à la tension et à la température.

Les SRB sont conformes aux normes CEM et aux normes industrielles de sécurité (EN61000-6-2, EN6100-6-4, EN 61010-1, EN50272-1) et UN 38.3.

Master (SRC2)

Le Storage Rack Controller (SRC2) est une unité de contrôle qui communique avec les modules de batterie connectés et les commande. Il alimente le système esclave (SRB) en électricité. Une résistance de précharge connectée au système fournit le faible courant requis pour initialiser le processus de charge via l’onduleur. Le SRC2 régule le ventilateur de toit et surveille son fonctionnement via le signal de vitesse retourné. Le « protocole esclave – CAN » ou le « protocole esclave – Modbus / TCP » de Leclanché sont disponibles pour communiquer avec l’appareil hôte.

Low voltage BMS

Leclanché développe des solutions de BMS basse tension monocarte et maître/esclave pour modules de batterie 24/48 V, destinées à diverses applications de type véhicules à guidage automatique (VGA) et véhicules à 2 ou 3 roues. Un BMS à basse intensité extrêmement compact est également disponible, avec shunt et MOSFET sur la carte, de même qu’un BMS à haute intensité avec panneau de commande et contrôle de contacteurs en option.

Chaque BMS intègre un algorithme d’état de charge et de santé, un outil de diagnostic, une GUI, des ports de communication CAN et des capteurs de tension et de température extrêmement précis.

Les cartes disposent généralement d’isolations 100 V.

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