La combinazione tra BMS e telemetria delle batterie sta cambiando il modo in cui vengono gestite flotte di veicoli elettrici, mezzi per la movimentazione e altre applicazioni professionali alimentate a batteria.
Il Battery Management System non serve infatti soltanto a proteggere le celle durante carica e scarica. Nei sistemi più evoluti può raccogliere una grande quantità di informazioni sul funzionamento della batteria e renderle disponibili al veicolo, all’operatore o a una piattaforma di monitoraggio.
Questo permette di passare da una manutenzione basata principalmente su controlli periodici a una gestione più preventiva, nella quale eventuali anomalie possono essere individuate prima che provochino un fermo macchina.
BMS e telemetria batterie: quali dati possono essere monitorati
Il BMS controlla continuamente diversi parametri fondamentali per il funzionamento dell’accumulatore.
A seconda del sistema possono essere disponibili informazioni come:
- stato di carica della batteria;
- tensione complessiva;
- tensione delle singole celle;
- corrente in ingresso e in uscita;
- temperatura;
- numero di cicli;
- eventi di sovracorrente;
- condizioni di sovratensione o sottotensione;
- allarmi e codici di errore.
Quando questi dati vengono trasmessi all’esterno della batteria, diventano uno strumento utile non soltanto per la protezione dell’accumulatore ma anche per la gestione dell’intera flotta.
Nel caso dei veicoli elettrici, il BMS può inoltre comunicare con altri sistemi del mezzo. Il funzionamento e l’importanza di questa elettronica vengono approfonditi nella nostra guida dedicata al BMS per batterie al litio nei veicoli elettrici.
In una flotta composta da decine di mezzi, controllare manualmente ogni batteria diventa poco efficiente.
La telemetria permette invece di raccogliere i dati provenienti dai singoli veicoli e visualizzarli in modo centralizzato.
Il responsabile della flotta può così identificare rapidamente quali mezzi presentano uno stato di carica insufficiente, temperature anomale oppure comportamenti differenti rispetto agli altri.
Questo può essere particolarmente utile in applicazioni come:
- golf cart;
- mezzi per resort e strutture ricettive;
- transpallet elettrici;
- veicoli industriali;
- piattaforme di lavoro;
- macchine per la movimentazione;
- piccoli veicoli commerciali elettrici.
L’obiettivo non è semplicemente sapere quanta energia rimane nella batteria, ma comprendere come viene utilizzata nel corso del tempo.
Due indicatori molto importanti nella gestione delle batterie sono SoC e SoH.
Il SoC, State of Charge, descrive lo stato di carica attuale. È l’equivalente dell’indicatore del carburante in un veicolo tradizionale.
Il SoH, State of Health, cerca invece di rappresentare lo stato di salute della batteria rispetto alle condizioni iniziali.
Una batteria può quindi risultare carica al 100% ma non avere più la stessa capacità energetica che aveva da nuova.
Monitorare l’andamento di questi parametri può aiutare a individuare differenze tra mezzi apparentemente identici e programmare con maggiore precisione gli interventi.
Per una flotta professionale, sapere quali batterie stanno perdendo capacità più rapidamente può essere molto più utile che scoprire il problema soltanto quando l’autonomia non è più sufficiente per completare un turno.
Uno dei principali vantaggi del monitoraggio continuo è la possibilità di individuare anomalie ricorrenti.
Una temperatura che tende ad aumentare più del normale, una differenza crescente tra le tensioni delle celle o frequenti interventi per sovracorrente possono indicare che il sistema sta lavorando in condizioni non ottimali.
La telemetria permette di osservare questi fenomeni nel tempo.
Non significa che il software possa prevedere con certezza ogni guasto, ma mette a disposizione dati che consentono di intervenire prima che un’anomalia diventi critica.
Questo approccio può ridurre:
- fermi macchina imprevisti;
- interventi effettuati troppo tardi;
- sostituzioni preventive non necessarie;
- difficoltà nella diagnosi dei problemi.
La manutenzione diventa così più legata allo stato reale del mezzo e meno a intervalli prestabiliti uguali per tutti.
I dati del BMS possono fornire indicazioni anche sulle modalità di utilizzo della flotta.
Se una batteria raggiunge frequentemente livelli di carica molto bassi, il problema potrebbe non essere la batteria stessa. Potrebbe essere sottodimensionata rispetto al lavoro richiesto oppure il veicolo potrebbe essere utilizzato più intensamente di quanto previsto.
Allo stesso modo, frequenti richieste di corrente elevate possono indicare percorsi impegnativi, carichi importanti o una configurazione non adeguata all’applicazione.
Questi dati diventano quindi utili anche nella scelta delle future batterie per veicoli elettrici, perché permettono di dimensionare i nuovi accumulatori sulla base di condizioni operative reali e non soltanto teoriche.
Monitorare i consumi permette anche di confrontare mezzi, percorsi e modalità operative.
Due veicoli dello stesso modello possono infatti presentare consumi differenti a causa di:
- carichi trasportati;
- pendenze;
- stile di guida;
- pressione degli pneumatici;
- condizioni meccaniche;
- frequenza di accelerazioni e frenate;
- temperatura ambientale.
Una flotta connessa consente di individuare queste differenze e capire dove esistono margini di miglioramento.
Questo aspetto si collega direttamente al tema dell’efficienza energetica dei veicoli elettrici: aumentare l’autonomia non significa necessariamente installare una batteria più grande, ma anche utilizzare meglio l’energia disponibile.
Nei sistemi più evoluti il BMS non si limita a registrare dati, ma comunica con l’elettronica del mezzo attraverso protocolli dedicati.
Questo consente al controller o agli altri dispositivi di conoscere in tempo reale lo stato della batteria e adattare il funzionamento del sistema.
La comunicazione può inoltre essere utilizzata durante la diagnostica per leggere allarmi e parametri senza intervenire direttamente sul pacco batteria.
Si tratta di un passaggio importante soprattutto nelle applicazioni professionali, dove batteria, motore, controller e caricatore devono essere considerati come parti dello stesso sistema.
Su un singolo mezzo, leggere manualmente alcuni parametri può essere sufficiente. Quando i veicoli diventano molti, invece, la disponibilità di dati centralizzati può fare una differenza significativa.
Un sistema connesso permette di sapere quali mezzi sono pronti per il turno successivo, quali richiedono una ricarica e quali presentano comportamenti anomali.
Il valore della telemetria non sta quindi soltanto nella quantità di dati raccolti, ma nella capacità di trasformarli in informazioni utili per prendere decisioni.
Per rivenditori, manutentori e responsabili di flotte, l’evoluzione del BMS rappresenta per questo un cambiamento importante: la batteria non è più soltanto una fonte di energia, ma diventa un componente capace di fornire informazioni sul proprio funzionamento e sull’utilizzo dell’intero veicolo.
Una gestione basata sui dati può aiutare a migliorare disponibilità dei mezzi, programmazione della manutenzione e utilizzo dell’energia, rendendo la batteria una parte sempre più integrata nella gestione operativa della flotta.
