Les futurs véhicules électriques de GM seront équipés du premier système de gestion de batterie sans fil; développé en collaboration avec Analog Devices

General Motors sera le premier constructeur automobile à utiliser un système de gestion de batterie (wBMS) presque entièrement conçu sans fil pour les véhicules électriques de série. Ce système sans fil, développé avec Analog Devices, Inc., sera l'une des principales nouveautés de GM pour alimenter de nombreux types de véhicules électriques à partir d'un ensemble commun de composants de batterie.

La mise en œuvre du wBMS d'ADI élimine le câblage traditionnel, économisant jusqu'à 90% du câblage et jusqu'à 15% du volume de la batterie, ainsi que l'amélioration de la flexibilité de la conception et de la capacité de production, sans compromettre l’autonomie et la précision sur la durée de vie de la batterie.

Le wBMS d'ADI comprend tous les circuits intégrés, le matériel et les logiciels pour l'alimentation, la gestion de la batterie, la communication RF et des fonctions uniques au niveau du système qui prend en charge la sécurité ASIL-D et la sécurité au niveau du module en s'appuyant sur une technologie qui permet la mesure des cellules de batterie BMS d'ADI.  En offrant une capacité de gestion précise pendant toute la durée de vie du véhicule, le système permet une consommation d'énergie maximale par cellule requise pour la meilleure autonomie du véhicule et prend en charge les chimies de batterie sans cobalt sûres et durables.

Des fonctionnalités supplémentaires du système permettent aux batteries de mesurer et de rapporter leurs propres performances, augmentant ainsi la détection précoce des pannes et permettant un assemblage optimisé de la batterie. Les données peuvent être surveillées à distance tout au long du cycle de vie de la batterie, de l'assemblage à l'entrepôt et au transport en passant par l'installation, la maintenance et dans une seconde vie.

On s'attend à ce que le wBMS accélère la venue sur le marché des véhicules électriques alimentés par Ultium de GM, car on ne perdra plus de temps pour développer des systèmes de communication spécifiques ou repenser les schémas de câblage complexes pour chaque nouveau véhicule. Au lieu de cela, le wBMS facilitera la capacité d’évolution des batteries Ultium dans la future gamme de VÉ de GM, englobant différentes marques et segments de véhicules, en passant par les camions lourds aux véhicules de performance.

Tout comme les batteries Ultium de GM, qui ont suffisamment de flexibilité pour incorporer une nouvelle chimie au fil du temps à mesure que la technologie évoluera, la structure de base du wBMS pourra facilement recevoir de nouvelles fonctionnalités à mesure que de nouveaux logiciels deviendront disponibles. Grâce aux mises à jour OTA (over-the-air) fournies par la toute nouvelle plateforme intelligente de GM, le système pourrait même être mis à niveau au fil du temps avec de nouvelles fonctionnalités logicielles via des mises à jour de type téléphone intelligent.

« Le potentiel d’évolution et la réduction de la complexité sont cruciales pour nos batteries Ultium, le système de gestion de batterie sans fil est le catalyseur essentiel de cette incroyable flexibilité. Le système sans fil représente la quintessence de la capacité de configuration d'Ultium et devrait aider GM à construire des véhicules électriques rentables à grande échelle.
—Kent Helfrich, directeur exécutif de GM de Global Electrification and Battery Systems

Le wBMS aidera les véhicules électriques de GM à équilibrer les éléments chimiques au sein des groupes de cellules de batterie pour des performances optimales. Il pourra également effectuer des vérifications sur l'état de la batterie en temps réel et recentrer le réseau de modules et de capteurs selon les besoins; cela permettra de préserver l’état de santé de la batterie pendant toute la durée de vie du véhicule.

En réduisant les fils dans les batteries jusqu'à 90%, le système sans fil peut également aider à étendre l’autonomie en créant des véhicules plus légers et en libérant de l'espace additionnel pour plus de batteries. L'espace et la flexibilité créés par cette réduction des fils permettent non seulement une conception plus propre, mais aussi une restructuration de la batterie plus simple et plus rationalisée selon les besoins et des processus de fabrication plus robustes.

Ce système sans fil offre également une capacité de réutilisation unique de la batterie dans des applications secondaires plus facilement que les systèmes conventionnels. Lorsque la capacité des batteries sans fil est réduite au point où elles nuisent à la performance optimale du véhicule, mais alors qu’elles sont toujours fonctionnelles pour être utilisées comme des blocs d'alimentation cohérents, elles pourront être combinées avec d'autres batteries sans fil pour former des générateurs d'énergie propres. Cela pourra être fait sans une refonte ou une révision du système de gestion de la batterie traditionnellement nécessaire pour une utilisation de seconde vie.

Le système de gestion de batterie sans fil de GM est protégé par des mesures de cybersécurité qui sont à la base de la toute nouvelle architecture électrique de la société ou de la plateforme intelligente du véhicule. L'ADN de ce système comprend des fonctions de protection couvrant les éléments matériels et logiciels, y compris la protection des communications sans fil.

Le système de surveillance de batterie sans fil sera standard sur tous les futurs véhicules GM alimentés par des batteries Ultium.

Green Car Congress

Contribution: André H. Martel