je travaille actuellement sur un projet de BMS (Battery Management System). Ma batterie est composée de 4 cellules de 3.2V chacune monté en série. Ce qui me donne un montage batterie type 4S à 12.8V.
Je souhaite implémenter dans ce BMS un système d'équilibrage de batterie. Je m'explique: j'impose lors de la charge de la batterie une tension max à pas dépasser pour l'ensemble, disons 14.4V. Pour chaque cellule, la tension max individuelle à pas dépasserest de 3.6V. On retrouve bien 4 * 3.6 = 14.4 V. Or il peut arriver qu'il y ait une disparité dans les tensions individuelles des cellules. Par exemple, une est à 3.9V, et les 3 autres à 3.5V, ce qui respecte la tension d'ensemble (3.9 + 3.5 + 3.5 + 3.5 = 14.4V) mais aucunement la tension individuelle.
Des systèmes d'équilibrages existent pour corriger ça. L'un d'entres eux, celui que je souhaite implémenter, est appelé commutateur dissipatif. Son principe est simple:
On effectue la mesure de tension aux bornes de chaque cellule. Si la tension dépasse, on actionne un MOSFET placé en parallèle qui s'ouvre et laisse débiter le courant de la cellule incriminée dans un charge résistive, ce qui a pour effet de baisser sa tension.
Je souhaite piloter l'ouverture de ce MOSFET par le biais d'une sortie PWM (signal carré avec largeur de pulsation contrôlé) d'un microcontrôleur. J'ai sa tension max à 5V, tension min à 0V (par rapport au référentiel de masse du système). Je souhaite contrôler l'ouverture du MOSFET en jouant sur le rapport cyclique alpha. Si j'ai alpha = 0 (modulation nulle, signal à 0), le MOSFET est fermé, aucun courant ne circule dans la charge résistive (disons une résistance de 10 Ohm). On voit déjà que le MOSFET doit être à enrichissement, pour bloquer son canal en l'absence de signal sur sa grille. Si alpha = 1, la sortie PWM sort 5V constant, et le MOSFET laisse passer complètement le courant (360 mA si R = 10 Ohm) . Entre ces 2 extrêmes, le courant débiter doit être proportionnel à alpha.
Voilà comment je vois les blocs:
- Sortie PWM du microcontrôleur,
- Etage moyenneur pour transformer le signal modulé en un signal de tension moyenne proportionnel au rapport de cycle, c'est à dire: alpha = 0 --> tension = 0V, alpha = 0.5 --> tension = 2.5 V, alpha = 1 --> tension = 5V. Je pensais pour cette étage utiliser un filtre RC qui coupe les hautes fréquences. Qu'en pensez vous?
- Etage Ampli OP: C'est là ou la difficulté apparaît. Pour bien comprendre, nous allons examiner le cas de la cellule composant la batterie la plus élevé en tension. Son pôle positif est à un potentiel 12.8V par rapport à la masse, son pôle négatif à 9.6V par rapport à la masse. Je dois donc utiliser un signal PWM 0 - 5V pour commander l'ouverture d'un MOSFET placé en parallèle aux bornes d'une cellule non directement reliée à la masse. Donc je dois nécessairement amplifier le signal PWM moyenné pour l'amener dans des gammes de tension de cette cellule. D'où l'AOP.
L'AOP en question devra être alimenté sur son supply + par la batterie (12.8V), son supply - étant relié à la masse. Cela signifie que la grille du MOSFET pourra jamais présenter une tension supérieur à 12.8V. Donc si je fais pas erreur, ça discrédite le MOSFET de type N, pour un MOSFET de type P. Donc on doit appliquer une tension inférieure pour contrôler l'ouverture, ce qui là est physiquement possible.
C'est là ou j'ai besoin d'aide. Comment mettre au point un schéma qui permet de faire ça? J'ai testé différents trucs sur LTSpice IV, mais j'obtiens rien. J'ai cherché sur Google & co., pas trouvé pour l'instant...
Si quelqu'un peut m'apporter des idées, je serai ravi
)Bien cordialement,
Kayoshy
). Je suis contraint dans mon projet de réaliser une carte électronique la moins chère possible, dans la limite du raisonnable j'entends. Il existe des puces toutes faites pour l'équilibrage des batteries, mais il n'y a pas beaucoup de fabricants qui se bousculent sur ce créneau: INTERSIL et TI en font, en tout cas pour la technologie LiFePO4, mais le problème c'est que c'est loin d'être donné. Je suis contraint donc dans mon projet d'utiliser un microcontrôleur (je m'oriente sur la classe PIC) qui se chargera d'effectuer cette tâche. Je maîtrise les principes et l'algorithme de l'équilibrage, mais c'est sur le montage que je pêche et que mon manque d'expérience me trahit.
. Tu peux préciser le fonctionnement de ce circuit? (je comprends vite mais faut m'expliquer longtemps ...) 
