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Comment suivre l’évolution de la technologie des batteries ?
Conseils et tendances | Conseils et tendances | 8 minutes Temps de lecture |

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 stress 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 que les batteries ne soient installées dans des véhicules ou d’autres produits, il est important d’effectuer des essais de cyclage et de stress. 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 des performances optimales des batteries et doivent être réalisés tout au long de la chaîne de valeur, depuis les composants individuels jusqu’au bloc-batterie complet. L’enregistrement central des données et le contrôle de votre chambre climatique, des charges et même des caméras vous permettent de 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 prolonger la durée de vie du système. Le BMS doit mesurer avec précision toute la plage de courant, depuis les niveaux de veille jusqu’à plusieurs centaines d’ampères. Un concept d’acquisition de données analogique-numérique de haute qualité est indispensable pour couvrir rapidement cette large plage de mesure. Une validation des données du BMS et des tests matériels doivent être effectués afin de s’assurer que les marges de sécurité pour les taux de charge/décharge élevés (C) sont bien 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 du bloc-batterie et de détecter tout changement dans la répartition de la température. L’accès aux données brutes vous 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 rend la surveillance et le contrôle à distance fluides.

Maintenez votre propre bilan indépendant

Un ensemble de données indépendant est indispensable pour suivre le système de gestion de la batterie (BMS), le comportement de la batterie et ses performances tout au long de sa durée de vie. La maintenance et la mise à jour régulières de cet ensemble de données garantissent qu’il reflète fidèlement les performances de la batterie au fil du temps. Il permet d’identifier les domaines dans lesquels il convient d’optimiser les algorithmes et les processus afin de maximiser la durée de vie de la batterie.

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

La spectroscopie d’impédance apporte des informations supplémentaires en évaluant de manière non destructive les variations et les dérives au sein du processus chimique et de 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 déterminer le circuit équivalent et à comprendre les paramètres du processus grâce à des grandeurs mesurables.

Pourquoi choisir Gantner Instruments pour tester les batteries ?

Après avoir compris l’importance des cycles de charge/décharge et des tests de résistance, de la modernisation des infrastructures et de l’optimisation du système de gestion de batterie (BMS), vous vous demandez peut-être quelle entreprise est en mesure de vous proposer des solutions complètes de test de batteries. 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’alimentation électrique stationnaire, l’électronique portable, les technologies médicales et les télécommunications. Notre engagement à accompagner nos clients dans leur transition vers un avenir durable fait de nous le partenaire idéal pour tous vos besoins en matière de tests de batteries.

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

Il existe de nombreuses normes relatives aux essais sur les batteries, visant à garantir la sécurité et à protéger celles-ci contre toute utilisation abusive. Les essais peuvent porter aussi bien sur les cellules que sur les modules, voire sur l’ensemble du système de batteries. Les essais habituels portent notamment sur la manipulation mécanique, les vibrations, les chocs, ainsi que sur des essais électriques tels que les courts-circuits ou les surtensions.

Gantner Instruments intervient dans de nombreuses applications liées aux normes ECE R38.3 (essais de transport des batteries), ECE R100 (essais d’homologation des batteries de traction) et ISO 12405 (essais de performance des systèmes de batteries). Notre système Q.series X, à la fois flexible et d’une grande précision, permet de mesurer et de traiter des tensions allant de la plage basse tension jusqu’à la plage haute tension ±1 500 V grâce à notre dernière innovation, l’A128 plus. Le courant peut être mesuré à l’aide de shunts ou de capteurs de courant (CT). Afin de faciliter le raccordement des capteurs de courant à sortie de courant secondaire, nous avons conçu notre modèle Q.raxx slimline A127-2CV.

Q.bloxx X A128 plus
Q.raxx slimline A127-2CV

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

Le 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). Doté d’un taux d’échantillonnage impressionnant de 4 MHz par canal et d’une bande passante de 1,7 MHz, l’analyseur de puissance Q.boost offre un niveau de bruit de fond inférieur à -140 dB, soit 34 dB de mieux que la concurrence, et une distorsion harmonique totale inférieure à 3 ppm (100 fois meilleure que n’importe quel autre appareil disponible sur le marché). Il comprend quatre canaux d’entrée haute tension (jusqu’à ±1 500 VCC) et quatre entrées pour transducteurs de courant (par exemple, les séries LEM IT, IN, LF ou celles de Danisens). Il dispose d’un système d’alimentation bipolaire intégré pour les transducteurs de courant (aucun autre système d’alimentation ni câblage n’est nécessaire). Des interfaces pour les transducteurs de courant à sortie de 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 dotée de poignées à gauche et à droite, appelée Q.brixx, et une variante pour rack 19 pouces (4U).

PowerAnalyzer_GPA100_L
Analyseur de Puissance GPA 100

Grâce à 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 encore peuvent être calculées à l’aide de GI.bench sur votre ordinateur Windows ou, indépendamment de tout ordinateur, sur le contrôleur Q.core fonctionnant sous Linux. Grâce au Q.core, les valeurs calculées peuvent être transmises via le bus CAN à un système d’automatisation (interface EtherCAT disponible prochainement). Les valeurs brutes de tension et de courant sont toujours disponibles et accessibles via notre API ouverte.

Afin de faciliter le raccordement des capteurs de couple à sortie de fréquence, le système dispose de deux entrées dédiées à la mesure de fréquence. Les capteurs de vitesse (tachymètres) peuvent être raccordés aux deux entrées de compteur.

Gantner Instruments est votre solution tout-en-un pour tous vos besoins en matière de tests de batteries, y compris les essais cycliques, climatiques et de mise en situation extrême. Nous fournissons tout le nécessaire pour mesurer et tester l’ensemble de la chaîne cinématique des véhicules électriques, en garantissant la plus grande précision dans les mesures de tension, de courant, de température et de contrainte, sans compromettre la sécurité. Nos solutions intègrent également la mesure de température à des tensions élevées, l’intégration de caméras et des analyseurs de puissance. Tous les signaux de mesure et flux vidéo sont synchronisés, garantissant ainsi la précision des données relatives à des variables telles que les tensions, les températures, les courants, les vibrations et les chocs. Quelles que soient les normes et standards exigés par votre projet, nous proposons des solutions d’acquisition de données fiables pour une ou plusieurs chambres d’essai. Choisissez Gantner Instruments pour garantir des essais de qualité supérieure et des résultats fiables pour vos projets de développement de batteries.

Conclusion

Pour évaluer efficacement l’évolution de la technologie des batteries, il est nécessaire de réaliser des essais de cycles et de résistance, de moderniser les infrastructures existantes, de disposer de la flexibilité nécessaire pour mesurer les avancées technologiques, d’optimiser le système de gestion de batterie (BMS), de garantir un accès complet aux données tout au long du cycle de vie du système, de tenir un historique indépendant et d’utiliser la spectroscopie d’impédance. En suivant ces conseils simples à comprendre, les développeurs de batteries peuvent garantir des performances et une sécurité optimales, contribuant ainsi à stimuler la croissance du secteur des véhicules électriques et d’autres produits alimentés par batterie.

Plus d’informations ?

Discutez avec nos experts en tests de batteries des applications réalisées et de votre prochain projet.

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

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

AE Batterie

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