Une batterie de traction est constituée de cellules regroupées en modules puis en pack. Les cellules en série additionnent leur tension ; les cellules en parallèle additionnent leur capacité. Le système de gestion de batterie surveille les tensions et températures des cellules, estime l’état de charge et l’état de santé, équilibre les cellules et commande les contacteurs qui relient le pack au véhicule.
Tension et énergie du pack
Problem. Un pack utilise 96 cellules en série, chacune de tension nominale 3,7 V, et sa capacité est de 100 Ah. Trouvez la tension nominale et l’énergie du pack.
Solution. V_pack = 96 × 3,7 = 355,2 V. E_pack = 355,2 × 100 = 35 520 Wh = 35,52 kWh.
Régime C
Le régime C exprime le courant par rapport à la capacité. Une décharge à 1C d’un pack de 100 Ah correspond à 100 A. Les régimes C admissibles en continu et en pointe dépendent de la chimie des cellules, de la température et de la conception, et sont spécifiés par le fabricant des cellules.
Courant à un régime C donné
Problem. Un pack de 100 Ah est déchargé à 0,5C. Quel courant cela représente-t-il ?
Solution. I = 0,5 × 100 = 50 A.
- Les cellules en série additionnent la tension ; les cellules en parallèle additionnent la capacité.
- Le BMS surveille les cellules et commande les contacteurs du pack.
- L’état de charge est une estimation, pas une mesure directe.
- Le régime C relie le courant à la capacité.
- Les limites des cellules dépendent de la chimie et de la température.
- V_pack = n_série × V_cellule.
- E_pack = V_pack × Ah.
- Le série additionne la tension, le parallèle la capacité.
- Le BMS surveille, équilibre et protège le pack.
Worked example
Un pack de 400 V construit avec des cellules de 3,7 V nécessite environ 400 ÷ 3,7 = 108 cellules en série. Avec une capacité de 100 Ah, son énergie nominale est d’environ 400 × 100 = 40 kWh.