Notre article publié sur Energy Storage News, « L'état des lieux de l'analyse des systèmes de stockage d'énergie par batterie (BESS) : trois points de vue issus du salon Smarter E 2026 », démontrait que l’analyse des batteries était devenue un élément décisionnel pour le stockage d’énergie. Cet article va encore plus loin. Lors de la conférence Smarter E 2026, Philippe de la Fortelle, Chief Revenue Officer chez PowerUp, s’est entretenu avec Jacob Yang, consultant en marketing chez PowerUp, pour expliquer ce qui se passe réellement à l’intérieur d’une batterie lorsqu’un problème commence à survenir, et ce qu’une plateforme telle que Battery Insight® détecte alors qu’une alarme de seuil ne le fait pas.
Pourquoi une batterie est-elle plus difficile à analyser qu'un panneau solaire ?
Une installation solaire ou éolienne est essentiellement mécanique. Une batterie, quant à elle, fonctionne selon des principes chimiques, ce qui pose des problèmes d’exploitation d’un autre ordre. Philippe a comparé une batterie à un réservoir d’énergie plein au début de sa vie, dont la capacité diminue au fur et à mesure qu’elle vieillit et qu’elle est utilisée, la taille du réservoir se réduisant avec le temps.
« Une batterie est un système complexe en raison de sa nature électrochimique. Ce n’est pas un système purement mécanique. » – Philippe de la Fortelle, Chief Revenue Officer chez PowerUp
Le problème, c’est que ce déclin n’est pas toujours linéaire ni prévisible. Le vieillissement peut s’accélérer plus rapidement que ne le prévoit le modèle, et les raisons de ce phénomène se situent au niveau chimique, où elles sont invisibles pour un système qui surveille le franchissement d’un seuil. Bien analyser une batterie, c’est comprendre sa chimie ; c’est pourquoi PowerUp s’appuie d’abord sur des modèles électrochimiques, auxquels il ajoute ensuite l’apprentissage automatique, plutôt que l’inverse. Cela reflète la composition de l’équipe, qui repose principalement sur des électrochimistes et des data scientists plutôt que sur de simples ingénieurs en informatique.
Deux types d'anomalies : celles liées aux performances et celles liées à la sécurité
Les anomalies se répartissent en deux grandes catégories.
Les anomalies de performance réduisent le rendement potentiel de l'actif. Une partie du système vieillit plus rapidement que le reste, la capacité diminue progressivement et l'actif ne parvient plus à atteindre les chiffres prévus par son modèle financier.
Les anomalies de sécurité constituent l’autre volet, où le risque est physique plutôt que financier. Un court-circuit interne, ou un point chaud créé par une soudure défectueuse, concentre l’énergie là où elle ne devrait pas se trouver. Si rien n’est fait, cela peut dégénérer en emballement thermique, c’est-à-dire le moment où l’énergie accumulée dans une cellule se libère de manière incontrôlable et provoque un incendie. C’est précisément ce cheminement, d’un petit défaut à un incendie, qui rend la détection précoce cruciale pour les propriétaires et les exploitants.
Les deux problèmes suivants sont de nature différente : un déséquilibre qui nuit aux performances, et un défaut thermique qui se rapproche peu à peu de la limite de sécurité.
Comment une cellule ou un rack défaillant peut limiter l'ensemble
Une batterie fonctionne comme un ensemble ; sa puissance utile est donc limitée par ses éléments les plus faibles. Lorsqu'une cellule ou un rack se déséquilibre par rapport aux autres, cet écart limite les performances de l'ensemble du système, et c'est là que la surveillance basée sur des seuils montre ses limites.
Un déséquilibre au niveau d’une cellule est local. Une seule cellule limitante au sein d’un module affiche des performances insuffisantes et, comme les cellules fonctionnent ensemble, elle freine celles qui l’entourent. Un déséquilibre entre les racks est plus important et plus difficile à détecter. Un rack se désynchronise par rapport aux autres et, comme les racks alimentent un système de conversion de puissance (PCS) commun, un seul rack défaillant peut limiter la production de l’ensemble du groupe. Les racks peuvent chacun sembler en bon état pris isolément, alors que le système perd du potentiel énergétique.
Le BMS pas conçu pour détecter ce genre de problème. Il surveille les valeurs par rapport à des seuils définis dans son propre périmètre local ; ainsi, une divergence progressive entre les racks, qui ne déclenche jamais d'alerte, peut passer inaperçue. Les outils d'analyse couvrant l'ensemble du système peuvent signaler cette divergence à un stade précoce, en identifier la cause probable, localiser le rack ou le module en cause et suggérer la meilleure marche à suivre, tandis que l'opérateur prend la décision finale.
Le livre blanc de PowerUp, intitulé « When Healthy Racks Can’t Deliver », examine le cas des interconnexions entre racks et la capacité énergétique (ainsi que les revenus) qu’elles peuvent rendre inexploitables.
HVAC : un dysfonctionnement qui se cache derrière l'alarme
La gestion thermique est l'exemple le plus flagrant d'un problème qui se développe en deçà du seuil de sécurité, et HVAC publiée par PowerUp explique comment cela se produit.
En conditions normales d’utilisation, le courant entrant et sortant des cellules génère de la chaleur, ce qu’on appelle l’effet Joule. Le HVAC maintient le conteneur dans une plage de fonctionnement, généralement autour de 25 °C, à quelques degrés près. Lorsque le refroidissement commence à perdre en efficacité, la température augmente progressivement. Elle peut grimper bien au-delà de la plage de fonctionnement normale tout en restant en dessous du seuil BMS ; le BMS donc aucune raison d’intervenir. Le système fonctionne à une température plus élevée qu’il ne le devrait, et la chaleur est l’un des principaux facteurs de vieillissement des batteries.
Si la dérive se poursuit sans contrôle, elle s'approche de la plage critique, autour de 50 °C, puis de la zone d'emballement thermique, généralement au-delà de 90 °C selon la composition chimique. Philippe a estimé qu'environ 99 % des investissements actuels de l'industrie en matière de sécurité sont consacrés à des équipements destinés à contenir un incendie une fois qu'il s'est déclaré. Ces équipements sont indispensables. PowerUp intervient plus en amont dans la séquence, en anticipant les risques.
Battery Insight compare l'évolution de la température en temps réel à un modèle de jumeau numérique du système et signale tout écart dès qu'il s'écarte des prévisions du modèle. Dans un cas documenté par PowerUp, une défaillance du système de refroidissement dans un seul conteneur a entraîné une dérive de température comprise entre 30 °C et 50 °C qui a duré environ dix jours avant que les baies n’atteignent leur seuil d’arrêt à 55 °C. La panne ne s’est pas limitée à ce conteneur. L’arrêt de ce conteneur a également entraîné celui d’un conteneur voisin relié au même point d’alimentation, qui ne présentait pourtant aucun problème de refroidissement. Détecter la défaillance dès le premier jour, plutôt qu’au bout d’une semaine et demie, est précisément l’objectif pour lequel cette analyse a été conçue. Dans le cadre d’une étude plus large portant sur huit sites à l’échelle industrielle, PowerUp a identifié des anomalies thermiques HVAC sur 75 % d’entre eux, la plupart apparaissant plusieurs jours ou semaines avant tout seuil de sécurité, un constat mis en avant dans l’évaluation des risques solaires 2026 de kWh Analytics.
Deux segments, une seule méthode
Cette même approche électrochimique s'applique aux deux marchés sur lesquels PowerUp est présent. Le stockage stationnaire, qui concerne les installations à l'échelle du réseau, est le thème central de cette série. Le second marché concerne les flottes de véhicules électriques, où la question sous-jacente est la même : analyser les processus chimiques, détecter rapidement tout écart et donner aux responsables de ces actifs le temps et les informations nécessaires pour agir.
Ce qu'apportent les analyses avancées
Les retombées se reflètent dans le bilan. Philippe a établi un lien entre ces analyses et les trois indicateurs suivis par les propriétaires : la disponibilité, la capacité et la durée de vie. Détecté à temps, un déséquilibre peut être corrigé afin de récupérer la capacité inutilisée, et un dysfonctionnement du système de refroidissement peut être résolu avant qu’il n’entraîne un arrêt forcé ou n’accélère le vieillissement de l’équipement. Si rien n’est fait, ces mêmes problèmes se traduisent par une perte de chiffre d’affaires et un remplacement prématuré.
Rien de tout cela ne remplace le BMS les dispositifs d'extinction d'incendie qui l'entourent. Ces deux éléments remplissent une fonction essentielle dès l'apparition des premiers signes. L'analyse apporte une deuxième couche qui examine les processus chimiques sous-jacents et élargit la marge de manœuvre pour intervenir, qu'il s'agisse d'un déséquilibre qui limite la capacité ou d'un défaut de refroidissement qui passe inaperçu avant le déclenchement de l'alarme. La plateforme met en évidence l'écart, sa cause probable et son emplacement. C'est ensuite à l'opérateur de décider de la marche à suivre.
Découvrez l'intégralité de l'entretien avec Philippe de la Fortelle, Chief Revenue Officer, et Jacob Yang, consultant en marketing, chez PowerUp.
