Des systèmes de dosage LEWA sur des bancs d'essai de batteries
06/10/2017
Destiné aux bancs d'essais qui servent à tester les batteries lithium-ion des moteurs de véhicules électriques, les unités de dosage LEWA permettent de garder le mélange eau-glycol constant grâce à un contrôle précis du débit et de la pression.
Les moteurs des véhicules électriques requièrent des batteries spéciales afin de répondre aux exigences sévères du secteur automobile en termes de sécurité, de performance, de durabilité, de durée de vie, de coût et de respect de l’environnement. Ces batteries doivent être testées sur des bancs d'essai spécifiques afin de s'assurer qu'elles satisferont aux exigences de performance requises pour un usage dans un véhicule et pour leur stockage.
Depuis 2009, des systèmes similaires LEWA fonctionnent en mode entièrement automatique dans les installations d'essai 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7 chez Accumotive. Lors de l'extension des capacités d'essai en 2016, les systèmes LEWA ont été de nouveau choisis pour leur fiabilité et leur grande qualité.
"Le fonctionnement des systèmes de dosage, structurellement identiques et conçus pour des températures de fluides de -30°C à +85 °C, convient jusqu' à une pression de 10 bars", explique Roland Schwab, chef de produit chez LEWA. Le débit est légèrement supérieur à celui des unités précédentes et peut être réglé séparément pour chaque circuit entre 30 et 900 l/h. La durée des cycles d'essai est comprise entre quelques minutes et plusieurs heures. De cette façon, les pires scénarios peuvent être utilisés pour déterminer une durée de vie selon des conditions d'exploitation extrêmes.
Une isolation thermique pour des résultats reproductibles:
L'unité LEWA de 1,1 x 0,8 x 2,1 m (L x l x H) est divisée en différentes structures : la première se compose d'un châssis, d'un bac de récupération des fuites et d'un raccord d'eau de refroidissement. La seconde comprend une unité de trempe, des pompes doseuses, des instruments de mesure et des raccords d'entrée et de sortie pour le process. La troisième est constituée d'une armoire de commande, d'une unité de commande et d'interfaces. Tous les composants sont montés sur le même châssis, qui peut être déplacé à l'aide d'un chariot élévateur et qui comprend une cuvette en acier inoxydable pour la collecte d'éventuelles fuites. Tous les composants sont ainsi disposés de manière à ce que l'utilisateur ait un accès optimal au système et à ce qu'il puisse l'utiliser facilement. Les composants du système sont isolés thermiquement de sorte que la température ambiante n’influe pas sur la température du fluide et de ses gradients. "Il s'agit là d'une exigence obligatoire pour l’obtention d’un résultat reproductible lors de tests de commutation dynamique à des températures de process différentes", explique M. Schwab.
Le mélange eau-glycol, dont le rapport reste toujours le même, est réglé à la température de fonctionnement souhaitée par l'unité de trempe et ensuite recirculé dans le circuit fermé. A partir de ce circuit, la pompe aspire une dose définie, divisée ensuite en conduites parallèles et indépendantes. La consommation du liquide tempéré est mesurée à travers son passage par les batteries de traction et ensuite réinjecté dans le circuit fermé. La quantité de liquide est mesurée en continu à l'aide d'un détecteur de niveau à vibration et un message d'avertissement est émis immédiatement en cas de niveau bas. Cela permet de remplir le circuit pendant le fonctionnement sans en affecter la fonction", explique M. Schwab.
Un système régulation sophistiqué protège l’intérieur des batteries contre les éventuels dommages:
Les tests avec le système ont permis de révéler où des améliorations étaient nécessaires. La conception des pompes a été adaptée, ainsi que les interfaces de contrôle de process fournies par le client. Le contrôle et la gestion du système ont également été améliorés. « Afin de s'assurer que les batteries de traction à tester ne soient pas endommagées, la pression de décharge maximale peut être réglée. Si la valeur limite préréglée est dépassée de plus de 1%, même pendant une courte période, la pompe de dosage s'arrête et le dysfonctionnement est signalé ", explique M. Schwab.
Le système doit absolument offrir une très grande précision de débit sur l’intégralité de la plage de pression et de température. Afin d'assurer la reproductibilité et la stabilité requises, une combinaison avancée de régulation du débit et de la pression est nécessaire. Ces paramètres sont contrôlés en parallèle par un logiciel LEWA. Si ces deux valeurs réelles sont inférieures aux valeurs de référence, le débit est augmenté jusqu' à ce que l'une des valeurs limites soit atteinte. En cas de dépassement d'une valeur de référence, le débit est immédiatement réglé de telle sorte que l'une des deux valeurs réelles soit égale à la valeur de référence et l'autre soit égale ou inférieure à la valeur de référence. Lorsque cette méthode est utilisée, la pression maximale réglée n'est jamais dépassée, ce qui signifie que l'intérieur des batteries n'est jamais endommagé.
