Conseils et tendances | Conseils et tendances | 8 minutes Temps de lecture | 2023-11-22

Comment suivre l’évolution de la technologie des batteries ?

En tant que professionnel du développement de batteries, il est essentiel d'effectuer des essais de cyclage et de contrainte avant d'installer des batteries dans des véhicules électriques (VE) ou d'autres produits. Les essais et la surveillance permettent de garantir la fonctionnalité, la fiabilité, la sécurité, la qualité, le coût, l'efficacité et la qualité de l'énergie.

Dans ce blog, nous fournirons des conseils faciles à comprendre pour mesurer efficacement l’évolution de la technologie des batteries.

Effectuer des tests de cyclage et de résistance au stress

Avant d’installer des batteries dans des véhicules électriques ou d’autres produits, il est important d’effectuer des essais de cyclage et des essais sous contrainte. Les tests de cyclage consistent à charger et décharger la batterie de manière répétée afin d’évaluer ses performances, tandis que les tests de stress vérifient la réponse de la batterie dans des conditions extrêmes, telles que des températures élevées ou des charges lourdes. Ces tests permettent de garantir les performances optimales de la batterie et doivent être effectués tout au long de la chaîne de valeur, depuis les composants individuels jusqu’à l’ensemble de la batterie. L’enregistrement centralisé des données et le contrôle de votre chambre climatique, des charges et même des caméras vous aident à détecter rapidement les pertes de performances ou les ruptures de composants jusqu’aux emballements thermiques.

Optimisation du Système de Management de la Batterie (BMS)

L’optimisation du BMS est essentielle pour améliorer les performances et la durée de vie du système. Le BMS doit mesurer avec précision toute la gamme de courant, des niveaux de veille aux centaines d’ampères. Un concept d’acquisition de données analogique-numérique de haute qualité est crucial pour couvrir rapidement cette large gamme de mesures. La validation des données du BMS et les tests du matériel doivent être effectués pour s’assurer que les marges de sécurité pour les taux de charge/décharge C élevés sont comprises et maintenues.

Accès complet aux données pendant toute la durée de vie du système

L’accès complet aux données permet d’identifier la cause première de la dégradation des batteries et de détecter tout changement dans la distribution de la température. L’accès aux données brutes permet de repérer les tendances et de réagir rapidement aux problèmes potentiels. Gantner prend en charge tous les principaux protocoles et est compatible avec les principaux fournisseurs d’onduleurs, ce qui facilite la surveillance et le contrôle à distance.

Maintenez votre propre bilan indépendant

Un ensemble de données indépendant est essentiel pour le suivi du BMS, du comportement de la batterie et de sa durée de vie. La maintenance et la mise à jour régulières de cet ensemble de données garantissent qu’il représente avec précision les performances de la batterie au fil du temps. Il permet de savoir où optimiser les algorithmes et les processus pour maximiser la durée de vie.

a spectroscopie d’impédance permet de réduire davantage les risques et de mieux les comprendre

La spectroscopie d’impédance offre des perspectives supplémentaires en évaluant de manière non destructive les changements et les dérives dans le processus chimique et la production en série. Cette technique permet de détecter les problèmes liés aux couches de matériaux, au transfert de charge, aux effets de diffusion ou à la conductivité de l’électrolyte. Elle vous aide à trouver le circuit équivalent et à comprendre les paramètres du processus grâce à des quantités mesurables.

Pourquoi choisir Gantner Instruments pour tester les batteries ?

Après avoir compris l’importance des tests de cyclage et de stress, de la mise à niveau de l’infrastructure et de l’optimisation du système de gestion de la batterie (BMS), vous vous demandez peut-être quelle entreprise peut vous fournir des solutions complètes de test de batterie. Gantner Instruments propose des solutions de test et de mesure rentables adaptées à divers secteurs, tels que les véhicules électriques et hybrides, les services publics et les énergies renouvelables, l’énergie stationnaire, l’électronique portable, la technologie médicale et les télécommunications. Notre engagement à aider nos clients à évoluer vers un avenir durable fait de nous un choix idéal pour tous vos besoins en matière de tests de batteries.

Solution de test des batteries par Gantner Instruments — cliquez pour ouvrir l’image en grand

Évaluation complète des batteries : Tests électriques, thermiques et mécaniques

Avec Gantner Instruments, vous pouvez accéder à des solutions de test qui couvrent toutes les étapes de développement et de qualification :

Test de cycle de charge/décharge : Évaluer la durée de vie de la batterie en évaluant ses performances après des cycles de charge et de décharge répétés.
Développement d’un modèle de batterie : Déterminer et prévoir l’état de charge (SoC) et l’état de santé (SoH), effectuer des essais de décharge constante et analyser les taux de charge/décharge et l’efficacité.
Tests de sécurité (abus) : Simulation de diverses conditions environnementales et de scénarios de défaillance de la batterie afin d’identifier les limites d’un fonctionnement sûr de la batterie.
Tests de performance : Nos experts personnalisent les programmes d’essai pour répondre aux exigences spécifiques des clients, par exemple en testant l’efficacité des batteries dans différentes conditions climatiques.
Essais environnementaux et thermiques : Évaluez la qualité et la fiabilité de votre batterie en effectuant des tests de vibration, de choc, de CEM, de cyclage thermique, de corrosion, de poussière, de sel et d’humidité.
Essais de transport : Assurer la sécurité du transport des batteries, des modules et des piles en effectuant des tests conformes aux exigences des Nations Unies (ONU 38.3).

En savoir plus sur nos solutions de test de batteries et de véhicules électriques

Nos solutions de test à haute tension, notamment le système Q.series X DAQ, garantissent une performance et une sécurité optimales des véhicules électriques et de leurs composants. Découvrez notre gamme de services adaptés à l’évolution rapide de la technologie des batteries.

Spectroscopie d’impédance électrochimique (EIS) pour la R&D et la production de batteries

Gantner Instruments propose également la spectroscopie d’impédance, qui permet d’analyser la capacité, la durée de vie en cyclage, la durée de conservation, la capacité de transport de courant, la performance à basse température et l’impédance des matériaux en synchronisation avec d’autres mesures, telles que la température et les jauges de contrainte.

Spectroscopie d'impédance pour les batteries

Respect des normes industrielles

De nombreuses normes existent en matière d’essais de batteries afin de garantir la sécurité et de protéger la batterie d’une mauvaise utilisation. Les champs d’essai peuvent s’étendre du niveau de la cellule au module et jusqu’au système de batterie complet. Les exigences typiques en matière d’essais comprennent la manipulation mécanique, les vibrations, les chocs et les essais électriques tels que les courts-circuits ou les surtensions.

Gantner Instruments est impliqué dans de nombreuses applications pour ECE R38.3 (test de transport de batterie), ECE R100 (tests pour l’homologation des batteries de traction), et ISO 12405 (tests de performance sur les systèmes de batterie). Notre système Q.series X, flexible et très précis, peut mesurer et traiter des tensions dans la gamme des basses tensions jusqu’à la gamme des hautes tensions ±1500V avec notre dernier développement, le A128 plus. Le courant peut être mesuré à l’aide de shunts et de capteurs de courant (CT). Pour faciliter la connexion des capteurs de courant avec une sortie de courant secondaire, nous avons conçu notre Q.raxx slimline A127-2CV.

Q.boost Power Analyzer est une chaîne d’acquisition de signal analogique haut de gamme.

Q.boost est l’outil idéal pour mesurer et analyser les signaux de tension et de courant dans les systèmes à modulation de largeur d’impulsion (par exemple, les entraînements électriques). Avec un taux d’échantillonnage impressionnant de 4 MHz par canal et une bande passante de 1,7 MHz, l’analyseur de puissance Q.boost offre un plancher de bruit inférieur à -140 dB, soit 34 dB de mieux que la concurrence, et moins de 3 ppm de distorsion harmonique totale (100 fois mieux que tout autre appareil sur le marché). Il comprend quatre canaux d’entrée haute tension (jusqu’à +/-1500 VDC) et quatre entrées pour les capteurs de courant (par exemple, LEM IT, IN, série LF, ou de Danisens). Il dispose d’un système d’alimentation bipolaire intégré pour les capteurs de courant (aucun autre système d’alimentation ni câblage n’est nécessaire). Des interfaces pour les capteurs de courant avec sortie en tension ou pour les shunts sont également disponibles. L’analyseur de puissance Q.boost est disponible en deux types de boîtiers : Une solution portable et robuste avec des poignées gauche et droite appelée Q.brixx et une variante en rack 19″ (4U).

PowerAnalyzer_GPA100_L — Analyseur de Puissance GPA 100

Avec l’analyseur de puissance Q.boost, de nombreuses valeurs telles que la puissance, le facteur de puissance, la distorsion harmonique totale (THD), et bien d’autres peuvent être calculées avec GI.bench sur votre ordinateur Windows ou indépendamment de l’ordinateur sur le contrôleur basé sur Linux, Q.core. Avec Q.core, les valeurs calculées peuvent être transmises via le bus CAN à un système d’automatisation (l’interface EtherCAT sera bientôt disponible). Les valeurs brutes de tension et de courant sont toujours disponibles et peuvent être accédées par notre API ouverte.

Pour faciliter la connexion des capteurs de couple avec des sorties de fréquence, le système fournit 2 entrées pour la mesure de la fréquence. Les capteurs de vitesse (tachymètre) peuvent être connectés aux deux entrées de compteur.

Gantner Instruments est votre solution unique pour tous les besoins de test des batteries, y compris les tests cycliques, climatiques et d’abus. Nous fournissons tout ce qui est nécessaire pour mesurer et tester l’ensemble de la chaîne cinématique des véhicules électriques, en offrant la plus grande précision dans les mesures de tension, de courant, de température et de déformation, sans compromettre la sécurité. Nos solutions comprennent également des mesures de température à des potentiels élevés, l’intégration de caméras et des analyseurs de puissance. Tous les signaux de mesure et les flux vidéo sont synchronisés, ce qui garantit des données précises pour des variables telles que les tensions, les températures, les courants, les vibrations et les chocs. Quelles que soient les normes et les standards exigés par votre projet, nous proposons des solutions d’acquisition de données fiables pour les chambres d’essai simples ou multiples. Choisissez Gantner Instruments pour garantir des tests de qualité supérieure et des résultats fiables pour vos projets de développement de batteries.

Conclusion

Pour mesurer efficacement l’évolution de la technologie des batteries, il faut effectuer des tests de cyclage et de contrainte, mettre à niveau l’infrastructure existante, avoir la flexibilité nécessaire pour mesurer les nouvelles avancées technologiques, optimiser le système de gestion des batteries, maintenir un accès complet aux données pendant toute la durée de vie du système, conserver un historique indépendant et utiliser la spectroscopie d’impédance. En suivant ces conseils faciles à comprendre, les développeurs de batteries peuvent garantir une performance et une sécurité optimales des batteries, contribuant ainsi à la croissance de l’industrie des véhicules électriques et d’autres produits alimentés par des batteries.

Plus d’informations ?

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Votre avantage :

Découvrez les capacités de mesure des batteries de Gantner Instruments
Connaître la nécessité d’une isolation haute tension dans les applications de mesure des batteries
Déterminer comment tirer le meilleur parti de vos tests et contrôles de produits

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Nous sommes heureux de travailler avec vous pour trouver la solution d’acquisition de données idéale pour vos besoins !

Conseils et tendances

IPERMON – Système innovant de suivi des performances pour une meilleure fiabilité et un coût optimisé de l’électricité

Actuellement, un grand nombre d'institutions et d'organisations de recherche se concentrent sur les moyens d'améliorer le fonctionnement, la fiabilité et, par conséquent, la production des systèmes photovoltaïques. Un aspect important qui reste à cibler est l'approche procédurale et normalisée permettant de calculer avec précision les facteurs à l'origine des différents mécanismes de perte de performance, tout en détectant et en diagnostiquant les défaillances potentielles à un stade précoce ou avant qu'elles ne se produisent. L'identification des modes de dégradation et de défaillance à des stades préliminaires est importante car ces mécanismes influencent directement les performances, la durée de vie et la fiabilité de la technologie photovoltaïque.

Histoires de réussite

Le véhicule de mesure des chemins de fer autrichiens détecte les aimants de signalisation à l’aide du contrôleur de test Q.station

Les chemins de fer fédéraux autrichiens (ÖBB) contrôlent en permanence la qualité de leur réseau à l'aide de véhicules de mesure spéciaux. Les données de mesure servent de base aux travaux d'entretien et de rénovation ; il est donc important de disposer de données de référence géographiques précises.

Conseils et tendances

Gantner Instruments Présente des solutions de mesure cryogéniques pour la technologie de l’hydrogène

Les systèmes à hydrogène sont un domaine en pleine expansion qui englobe plusieurs technologies, telles que les réservoirs de stockage d'hydrogène liquéfié, les piles à combustible et les moteurs cryogéniques. Ces systèmes nécessitent une surveillance méticuleuse de la température afin de garantir leur intégrité et leurs performances. Le fonctionnement dans ces environnements à basse température présente des défis uniques, tels que la contraction thermique des matériaux, l'auto-échauffement des capteurs et la non-linéarité des capteurs cryogéniques. En l'absence de mesures précises, la dégradation des performances et les défaillances potentielles du système deviennent des risques.

Evénements

Mesures Solutions EXPO 2020

Être au plus près des clients, telle est la devise de l'EXPO Mesures Solutions, qui se tiendra les 14 et 15 octobre à la Cité des Congrès de Lyon. En proposant une offre générale répondant aux multiples besoins potentiels, les exposants ont voulu réunir les professionnels de la mesure en un seul lieu pour leur offrir des solutions complètes. Les visiteurs peuvent ainsi avoir accès à une offre diversifiée, quelles que soient leurs attentes, les techniques et les procédés utilisés.