- Les batteries employées dans une grande variété d’applications doivent être testées rigoureusement afin de s’assurer de leur bon fonctionnement.
- Dans cet article, Ametek VTI Instruments, représenté en France par Acquisys, explique pourquoi les caractéristiques de son système d’acquisition EX1401 sont adaptées aux tests de batteries.
- Associé au logiciel EXLab Express, le système EX1401 réalise l’acquisition de tensions et de températures.
- Il présente un niveau d’isolation de 500V, et affiche une vitesse d’échantillonnage atteignant 20 kéch/s.
- Ses 16 canaux pour la mesure de tension et de température sont configurables par logiciel.
Isolation contre les tensions de mode commun
Pour augmenter la durée de vie de fonctionnement des batteries, plusieurs cellules sont connectées en série pendant les cycles de charge et de décharge. Pendant le test, un système d’acquisition mesure la tension de chaque batterie. Ce processus peut créer une tension de mode commun élevée, qui, combinée au bruit de mode commun, peut rendre les données acquises peu fiables. La tension en mode commun étant élevée par rapport à la tension réelle des batteries, il est difficile de distinguer le bruit de la tension réelle des batteries.
Le système d’acquisition EX1401 pour la mesure de tension et de température par thermocouple affiche 500V d’isolation entre le canal et la terre afin d’assurer la protection appropriée contre les bruits de mode commun élevés. Chaque canal est isolé et dispose d’une protection d’entrée dans une variété de conditions de fonctionnement. Cela contribue à la précision des mesures et à protéger l’instrument contre les tensions nocives.
Échantillonnage et mesures
Le test de batterie nécessite la mesure de la variation du niveau de tension dans le temps (slew rate). Pour mesurer ce paramètre, les batteries testées sont chargées et déchargées à plusieurs reprises tandis qu’un système d’acquisition mesure la tension des batteries. Ces acquisitions permettent de tracer la courbe de décharge de la batterie et de calculer la durée de vie prévue de la batterie et le nombre de cycles de charge/décharge.
Pour obtenir une courbe de décharge de batterie précise, le test doit mesurer les tensions de la batterie à une fréquence d’échantillonnage d’au moins 1 kéch/s sur une longue période de temps. Il est dans le même temps nécessaire de surveiller la température de la batterie pour s’assurer qu’elle ne chauffe pas et ne cause pas des dommages lorsqu’elle se décharge rapidement. Comme les systèmes de mesure de température ne supportent généralement pas de hauts niveaux de tension et ne mettent pas en œuvre des vitesses d’échantillonnage élevées, les mesures de la tension et de température s’effectuent le plus souvent avec des instruments distincts.
L’EX1401 peut échantillonner les signaux jusqu’à une vitesse de 20 kéch/s, permettant ainsi la capture des variations de tension toutes les millisecondes, et donc le calcul du slew rate des batteries. Chaque voie est indépendante et configurable par logiciel. Chacun des 16 canaux peut être configuré indépendamment pour mesurer la tension et la température sur différentes plages. Le même instrument peut être employé pour mesurer la température et la tension. Il peut être utiliser pour connecter et tester plusieurs batteries simultanément. Chaque voie de l’EX1401 est équipé de son propre convertisseur analogique/numérique de 24 bits de résolution. Tous les canaux sont synchronisés.
Configuration et analyse logicielles
Pour analyser les données, Ametek VTI Instruments propose gratuitement le logiciel EXLab Express qui fournit un mode de configuration des voies similaire à un tableur afin de paramétrer les canaux pour les mesures de tension et de température. Durant le processus d’acquisition, les données peuvent être surveillées de diverses façons. Les données acquises peuvent ensuite être rejouées avec EXLab Express ou être exportées vers un autre logiciel pour une analyse plus approfondie.
