Systèmes modulaires de stockage d`énergie PowerModule® 40Ah

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Systèmes avancés de stockage d’énergie
Systèmes modulaires de stockage d’énergie
PowerModule® 40Ah et 110Ah
BMS Externe
Septembre 2013
V1.3
PowerTech Systems - SAS au capital de 50 000 Euros – SIRET : 79392657700016 – TVA : FR33793926577
5 Rue du Chant des Oiseaux – 78363 – Montesson Cedex
Systèmes avancés de stockage d’énergie
Présentation générale
La gamme PowerModule® répond aux besoins de forte puissance pour le stockage
énergétique.
L’originalité du concept repose sur un système de BMS maître externe, qui communique avec
chacun des modules composant le système. 255 modules peuvent être gérés pour un BMS.
La modularité de cette solution permet de constituer un pack de puissance à la demande.
Deux raccordements sont nécessaires : raccordement de puissance entre chaque module et
raccordement de communication inter-module et BMS par liaison RS485.
Exemple de pack 8.3KWh - 3S2P - 36V 220Ah
Le BMS externe a plusieurs fonctions essentielles:
-
Contrôle des paramètres de chaque module (Courant et tension des éléments,
température de l’électronique, température de chaque bloc de cellules, Etat de
charge)
-
Equilibrage Intra module : Chaque module est équipé de 4 blocs de cellules Lithium
Fer Phosphate. Le BMS ordonne l’équilibrage des cellules si une différence de tension
>40mV existe entre deux blocs de cellules.
-
Equilibrage inter module : Le BMS déclenche un équilibrage des modules si une
différence >100mV existe entre deux modules.
-
Gestion de relais de coupure. Le BMS pilote deux contacteurs de puissance externes.
Un premier contacteur « Master relay » permet de couper la sortie de puissance en
cas de sous tension ou décharge profonde. Le second relais « Charge Relay » permet
de couper la charge des batteries lorsque la charge est terminée.
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-
Communication externe : Tous les paramètres (Etat de charge (SOC), tension,
température, alarmes, état des relais de puissance, etc) sont communiqués par bus
CAN 2B par le BMS externe
-
Sortie additionnelle analogique 0-5V SOC
Exemple de câblage d’un pack 11.2KWh - 48V – 220Ah pour traction de véhicule
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Spécifications techniques des modules
Specifications
PowerModule® 40
PowerModule® 110
Tension nominale
Capacité nominale (C/5, 23°C)
Poids (+/- 2%)
Dimensions (LxlxH)
Type de connecteur (Femelle à vis)
Densité d’énergie massique
Densité d’énergie volumique
Courant max en continu (23°C)
Courant max en pointe (30s)
Tension de coupure (BMS)
Tension de charge standard (CV)
Tension de charge de maintenance
Intensité de charge standard
Résistance Interne
12.8V
40Ah (0.512KWh)
6.4Kg
197x131x183mm
M6 x 1.0
80 Wh/Kg
110 Wh/l
80A
120A
10V
14.6V
NEANT
20A (0.5C)
15 mOhm
12.8V
110Ah (1.408KWh)
15.7Kg
260x172x225mm
M8 x 1.25
90 Wh/Kg
141 Wh/l
150A
300A
10V
14.6V
NEANT
50A (0.5C)
6 mOhm
Dimensions du BMS :
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Dimensions du PowerModule 40Ah :
Dimensions du PowerModule 110Ah :
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Interface CAN 2B :
Le BMS dispose d’une interface CAN permettant de communiquer les informations de
fonctionnement du système.
Les informations ci dessous sont disponibles en lecture.
Informations de statut du système :
Etat de charge du système - State of Charge (SOC)
Tension instantanée du système
Courant instantané du système
Courant maxi pouvant être délivré en décharge
Courant maxi pouvant être reçu en charge
Température du module le plus froid
Température du module le plus chaud
Tension de la cellule la plus chargée dans le système
Tension de la cellule la plus déchargée dans le système
Niveau d’isolation électrique
0 à 100%
V
A
A
A
°C
°C
mV
mV
mV
Informations de statut pour chaque module:
Courant entrant ou sortant
SOC
Température du module
Température de la carte électronique
Tension de la cellule 1, 2, 3 et 4
Equilibrage de la cellule 1, 2, 3 et 4
A
0 à 100%
°C
°C
mV
Flag
Informations d’équilibrage
Nombre de modules connectés
Nombre de modules en équilibrage « Inter-Balance »
Identifiant des modules en équilibrage « Inter-Balance »
0 à 255
0 à 255
0 à 255
Informations de charge du système
Etat de charge
End of Charge
Courant de charge « Set point »
Tension de charge « Set point »
Main, Equalizing, Floating
Flag
A
V
Informations sur les contacteurs
Etat du « Master Relay »
Etat du « Charge Relay »
Requête d’ouverture du « Master Relay »
« Master Relay » bloqué
Ouvert ou Fermé
Ouvert ou Fermé
Flag
Flag
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Alertes et Alarmes
Problème de communication avec au moins 1 module
Protection Over-Voltage défaillante
Différence de SOC >30% entre 2 modules
VMU Time Out
Capteur de température défaillant
Capteur de tension défaillant
Protection du pic de courant défaillante entrant
Protection du pic de courant défaillante sortant
Température trop élevée d’un module
Tension trop élevée d’un module
Niveau de décharge critique d’un module
Courant de décharge > 120A, >150A, > 200A, >250A, >300A sur
une période définie
Flag
Flag
Flag
Flag
Flag
Flag
Flag
Flag
Warning, Alarm, Extinction
auto
Warning, Alarm, Extinction
auto
Warning, Alarm, Extinction
auto
Warning, Alarm, Extinction
auto
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