Le processus et l’ensemble des techniques utilisés pour réduire ou éliminer les différences d’état de charge et de tension entre les cellules d’une chaîne de batterie afin que le pack puisse être chargé et déchargé en sécurité et avec une capacité utilisable maximale.

Principe

Faire converger les tensions et états des cellules en redistribuant la charge ou en dissipant l’énergie excédentaire pour que l’autonomie utilisable du pack soit définie par la vraie capacité des cellules et non par la cellule la plus faible ; méthodes : équilibrage passif par shunt et équilibrage actif par transfert d’énergie.

Démonstration

Pendant un cycle de charge complet, le SGB effectue un équilibrage passif en shuntant les cellules à tension plus élevée via des résistances en fin de charge, ou un équilibrage actif transfère l’énergie des cellules à SoC élevé vers celles à SoC bas pour que le pack atteigne un état de charge global supérieur sans survolter aucune cellule.

Mauvaise application

Ignorer l’équilibrage pour un pack en série ou compter sur un équilibrage rare lorsque les cellules sont désappariées ; cela conduit à un arrêt prématuré de charge lorsque la cellule la plus haute atteint sa limite de tension, réduisant la capacité effective et provoquant un vieillissement inégal.

Conséquence

Produit une utilisation plus uniforme des cellules, une capacité utilisable accrue, une durée de vie par cycle prolongée et réduit le risque de surtension/sous‑tension des cellules individuelles pendant l’utilisation et la charge.

Inversion

Absence d’équilibrage : les cellules divergent en SoC et tension, le pack est limité par la cellule la plus faible et certaines cellules subissent des cycles plus profonds et une dégradation accélérée.

Limite

S’applique principalement aux cellules connectées en série et aux packs où le déséquilibre provient de tolérances de fabrication ou d’appariement ; l’équilibrage ne répare pas les cellules avec courts‑circuits internes, perte irréversible de capacité ou défaillance mécanique.

Tension sémantique

Tension entre équilibrage passif (simple, faible coût, dissipatif) et équilibrage actif (efficace, complexe, plus coûteux) ; aussi entre fréquence d’équilibrage et efficacité énergétique.

Synthèse

L’équilibrage des cellules est la fonction de contrôle, exécutée par le SGB ou des circuits dédiés, qui égalise l’état électrique des cellules en dissipant l’énergie excédentaire ou en la redistribuant pour permettre une utilisation sûre et complète du pack et un vieillissement équilibré.