Battery Management System (BMS)

Développer des systèmes de gestion de batterie (BMS) avec Simulink

Les batteries lithium-ion sont les systèmes de stockage d'énergie prédominants dans les aéronefs, les véhicules électriques, les appareils portables et autres équipements nécessitant une source d'alimentation fiable, de densité énergétique élevée et de faible poids. Le système de gestion de la batterie (BMS) est responsable des performances, de la sécurité de l'exploitation et de la durée de vie de la batterie dans diverses conditions de charge et environnementales. Lors de la conception d'un BMS, les ingénieurs développent des boucles de régulation et des algorithmes de supervision qui :

  • Surveillent la tension et la température des cellules
  • Estiment l'état de charge et l'état de santé
  • Limitent la puissance d'entrée et de sortie pour éviter surchauffes et surcharges
  • Contrôlent le profil de charge
  • Équilibrent l’état de charge de chaque cellule
  • Isolent la batterie de la charge si nécessaire

Les capacités de modélisation et de simulation de Simulink® permettent le développement d’un BMS, notamment la formulation et le paramétrage de circuits équivalents à une cellule, la conception de circuits électroniques, la logique de contrôle, la génération de code automatique, ainsi que la vérification et la validation. Avec Simulink, les ingénieurs peuvent concevoir et simuler les systèmes de gestion de batterie et :

  • Modéliser les packs de batteries à l'aide de réseaux électriques équivalents
  • Recaler les paramètres de ces réseaux électriques équivalents à l'aide de données de test
  • Concevoir un circuit d’électronique de puissance associant les commandes au pack batteries
  • Développer des algorithmes de contrôle en boucle fermée pour la logique de supervision et de détection des défauts
  • Concevoir des observateurs d'état pour l'estimation de l'état de charge et de l'état de santé

Grâce à Simulink, les ingénieurs peuvent utiliser le système de gestion de la batterie dans diverses conditions de fonctionnement et de défaillance avant de s’engager dans des tests de matériel. Vous pouvez générer du code C à partir de modèles Simulink afin de déployer vos algorithmes de contrôle pour le prototypage rapide de systèmes ou de microcontrôleurs. Simulink génère du code à partir des modèles de batterie et de composants électroniques, ce qui vous permet d'effectuer des tests temps réel (Hardware-In-The-Loop) afin de valider votre système de gestion de batteries avant la mise en œuvre matérielle.




Voir aussi: modélisation batterie, contrôle d’électronique de puissance avec Simulink, simulation d’électronique de puissance, contrôle vectoriel, battery state of charge

Développer un système de gestion de batteries (BMS) avec Simulink