Le BMS, c’est pour "Battery Management System", et c’est indispensable dans une batterie Lithium.
Le BMS assure deux fonctions essentielles :
- Premièrement, il permet le fonctionnement optimal de la batterie grâce à l’équilibrage.
- Deuxièmement, il assure la mise en sécurité de la batterie en cas d’utilisation en dehors des conditions normales.
Premièrement l’équilibrage donc. C’est quoi au juste ?
On parle d’équilibrage quand pour chaque cellule qui compose la batterie, le niveau de charge reste toujours identique au niveau des trois autres cellules. Dans chaque batterie Lithium LiFePO4 12V, il y a 4 cellules de 3,2V chacune, assemblées en série.
Chacune a une capacité légèrement différente, si bien qu’à chaque charge puis décharge, un décalage peut se créer, avec certaines cellules se retrouvant plus chargées que d’autres. A partir d’un certain déséquilibrage, la capacité finale de la batterie sera basée sur la capacité de la cellule la moins chargée.
Le BMS va alors entrer en jeu pour décharger légèrement les cellules les plus chargées, pour qu’elles reviennent toutes au même niveau.
Deuxièmement, la mise en sécurité. C’est quoi au juste ?
Lorsque les conditions de tension, de courant, de température rencontrées par la batterie sont en dehors des plages normales d'utilisation, le BMS va activer la mise en sécurité.
Concrètement, le BMS est équipé d'un système de transistors MOSFET qui va ouvrir le circuit interne de la batterie. Plus aucun courant ne peut alors être délivré par la batterie pendant un temps court.
A la fin de ce temps de coupure, le BMS réarme automatiquement le circuit interne. Si la cause est toujours présente, le circuit s'ouvre à nouveau.
Voici les différentes causes de mise en sécurité:
- la surtension:
La batterie reçoit un courant de charge avec une tension supérieure à 15V, ce qui peut causer une surcharge des cellules. Les causes peuvent être soit un régulateur d'alternateur défaillant, soit un chargeur non adapté pour le Lithium LiFePO4.
- la surcharge:
La batterie reçoit un courant trop important en ampère, ce qui peut causer un échauffement rapide des cellules et du câblage interne. Les causes peuvent être un alternateur trop puissant par rapport à la capacité de la batterie, ou un chargeur trop puissant. Il faut vérifier le courant max de charge sur la fiche technique de la batterie: https://atomique-batteries-shop.com/collections/hyperion
- Température trop haute:
La batterie subit une hausse trop élevée de la température interne, ce qui peut endommager ses performances et sa durée de vie. Les causes peuvent être une surcharge par un courant trop fort pendant un temps long. Ou un positionnement de la batterie dans un environnement trop exposé aux fortes chaleurs, près du moteur par exemple.
- Décharge trop basse:
La batterie est déchargée à son maximum, et la demande de courant est toujours là. Si la tension de la batterie descend sous les 10V, le BMS intervient pour arrêter la décharge. Dans ce cas il est impératif de recharger rapidement la batterie, car une batterie laissée déchargée sous les 11V va subir une autodécharge qui va continuer à décharger lentement la batterie, et contre quoi le BMS ne pourra rien faire.
Sur les modèles HYPERION Auto, le bouton de By-Pass permet d'accéder à une réserve d'énergie lorsque le BMS a mis en sécurité la batterie pour décharge trop basse. Une pression courte sur le bouton permet d'activer la réserve pour faire un démarrage de secours, ce qui permet ensuite la recharge par l'alternateur.
- Court-circuit:
Enfin, le BMS activera la mise en sécurité en cas de court-circuit. Les causes peuvent être un contact métallique involontaire entre les deux bornes de la batterie, ou ailleurs sur le circuit électrique de la voiture ou de la moto. L'utilisation de pinces pour redémarrer un autre véhicule avec une batterie à plat est à bannir, car d'un point de vue électrique, la mise en parallèle d'une batterie Lithium avec une batterie plomb déchargée est très proche d'un court-circuit (courant ultra fort).
Il faut néanmoins éviter à tout prix les court-circuits, car les courants délivrés sont très très élevés (plus de 1000A), et le BMS pourra s'endommager en coupant des courants aussi forts.
Ce que le BMS ne fait pas.
- Le BMS n'assure pas la régulation du courant en entrée de la batterie. On ne peut pas envoyer n'importe quel courant à n'importe quelle tension est pensant que le BMS lissera le tout en interne. Le courant de charge doit être régulée par le régulateur d'alternateur ou par le chargeur, avec une tension adaptée pour le Lithium LiFePO4, soit un courant avec une tension comprise entre 13,8V et 14,4V.
- Le BMS ne détermine pas le courant en ampère que délivre ou reçoit la batterie. Le courant que délivre la batterie est déterminé par la puissance des appareils électriques qui tirent sur la batterie. La batterie se contente de fournir ce qu'on lui demande. A la recharge, le courant que reçoit la batterie est déterminé par la puissance des appareils de charge. La seule action que peut réaliser le BMS, c'est de couper le circuit interne si jamais le courant de charge ou de décharge est trop élevé. Il convient donc de vérifier que les appareils de charge, ainsi que ceux qui sont alimentées par la batterie sont dans des puissances en Ampère acceptables pour la batterie. Ces données pour chaque modèle sont répertoriées dans les fiches techniques: https://atomique-batteries-shop.com/collections/hyperion
