Essais & Simulations 146

DOSSIER (voir la figure

DOSSIER (voir la figure 2). En outre, l’évolution rapide du marché des batteries pour VE signifie également que les fabricants doivent adopter des solutions de conception pour les tests à l’épreuve du temps afin de garantir un retour sur investissement intéressant dans leurs solutions de conception et de test. Récemment, ElringKlinger AG , l’un des principaux développeurs mondiaux de systèmes d’entraînement automobile et fabricant de composants de batteries, a décidé de collaborer avec Keysight Technologies pour accélérer le développement des batteries. ElringKlinger testera ses cellules afin d’identifier la combinaison de cellules la plus efficace pour les applications ciblées de ses clients finaux, en utilisant la solution de test de batteries Scienlab de Keysight. Figure 1 Il faut tenir compte des différentes caractéristiques des cellules lors du développement d’une nouvelle cellule, car les caractéristiques des cellules dépendent de leurs applications Pour compliquer les choses, chaque cellule de batterie présente des caractéristiques différentes qui dépendent de leurs applications. Lors de la conception et du test des batteries, le responsable de la conception des cellules de batterie doit envisager comment jongler avec divers paramètres de test pour plusieurs types de cellules en cours de développement, avec les ressources de test disponibles. Par exemple, dans les VE et les VE hybrides, la charge rapide et l’autonomie étendue sont importantes, ainsi la conception de la batterie doit privilégier des tests pour obtenir une meilleure capacité, efficacité et densité d’énergie. Pour pouvoir gérer et répondre efficacement à ces impératifs, les fabricants de cellules de batterie doivent anticiper les types de tests à effectuer tout au long de la chaîne de développement de la batterie Figure 2 Chaque étape du cycle de développement d’une batterie, de la cellule au module et au pack, nécessite des tests rigoureux pour répondre aux critères de conception Les modules de batterie composés de plusieurs de ces éléments sont utilisés pour développer des systèmes de batterie comprenant un système de gestion de la batterie (BMS), une gestion thermique et les composants mécaniques nécessaires. Dans son modèle d’utilisation, ElringKlinger a installé un laboratoire clé en main hautement personnalisé qui comprend la gamme complète des systèmes de test de batteries Scienlab de Keysight, y compris un environnement de sécurité pour tester les cellules, les modules et les packs de batteries. LES LOGICIELS : LA CLÉ DU BON USAGE ET DU SUCCÈS Alors que la technologie permet aux batteries de VE d’atteindre une plus grande densité énergétique et une plus longue durée de vie, les laboratoires qui les développent deviennent également plus importants. Pour de nombreux autres petits fabricants de batteries disposant de laboratoires modestes, il est possible de gérer et de coordonner manuellement les quelques systèmes de test avec des outils rudimentaires, comme un tableur. Ces dernières années, ces petits producteurs de batteries se sont retrouvés avec un « bon problème », à mesure que leur activité se développait rapidement, contraignant les responsables de laboratoire 32 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°146 • Septembre - Octobre - Novembre 2021

DOSSIER à trouver des moyens plus rentables de gérer les processus de travail et de coordonner efficacement les ressources de test. Cette tendance à la création d’immenses laboratoires de test avec des milliers de canaux de test présente de nouveaux défis : • Un nombre croissant de types de cellules à tester, entraînant une demande de ressources de test plus importantes pour répondre à un volume de test plus élevé. • Une pression plus grande sur les délais de mise sur le marché, avec une demande de tests plus efficaces sur le cycle de vie des batteries. • Une gestion des données de test et des projets sur différents sites. En plus de ces critères, le responsable du laboratoire doit s’assurer que les dispositifs testés (DUT), dans ce cas, les cellules, modules et packs de batteries, peuvent fonctionner comme prévu dans ce que l’on appelle les tests « chronosynchrones ». Certains paramètres communs mais importants comprennent • la durabilité, l’autonomie et l’efficacité • le fonctionnement, le vieillissement, les conditions environnementales et les performances • la conformité aux normes industrielles, telles que ISO, DIN EN et SAE • le comportement en fonction de la température et la résistance mécanique • l’analyse électrochimique. Si l’on multiplie ces paramètres par le nombre d’objets sous test du client, parfois répartis sur différents sites, il apparaît très clairement que les méthodes manuelles de suivi des données ne suffisent plus. L’utilisation du Big Data, qui a fait ses premiers pas dans le monde de la fabrication électronique à grande échelle avec l’avènement de l’industrie 4.0, s’accélère également dans le secteur des batteries pour véhicules électriques. Les fabricants de batteries qui montent en puissance travaillent avec des fournisseurs de solutions comme Keysight, en utilisant des outils d’automatisation comme le PathWave Lab Operations for Battery Test, et des logiciels d’analyse de batteries comme Energy Storage Discover pour mettre au point rapidement et déployer leurs programmes de test. La figure 3 illustre comment ces deux logiciels forment un « fond de panier « intégral pour l’ensemble du processus de développement et de test des batteries. Alors que les tests sont contrôlés par le logiciel Energy Storage Discover, le logiciel PathWave Lab Operations for Battery Test, basé sur le cloud, permet de visualiser et de gérer l’ensemble du flux de travail de bout en bout du laboratoire. Une telle plateforme permet au responsable du laboratoire de gérer facilement les commandes de tests, de planifier et d’optimiser MESURES&TESTS MARKETPLACE PAR MRJ PRESSE Découvrez le portail sur la mesure, les tests et l’instrumentation. Mesures & Tests vous propose d'être mis en relation gratuitement avec les prestataires du marché. www.mesures-et-tests.com ESSAIS & SIMULATIONS • N°146 • Septembre - Octobre - Novembre 2021 I33