Contrôle des batteries - BFH

BFH-TI technique automobile
9. Contrôle des batteries
Etat de charge
avec l'aréomètre ou le réfractomètre
état de charge °Bé densité
[kg/dm3] point de
congélation [°C] tension de source
[V]
rechargée 32 1,28 -65 12,72
moitié rechargée 25 1,21 -28 12,30
déchargée 18 1,14 -10 11,88
attention: les batteries déchargées → danger de gèle
avec le voltmètre, mesure de la tension de source
Cette méthode est valable seulement lorsque la batterie n'est soumise ni à une recharge ni à une décharge avant la
mesure. La caractéristique suivante montre le comportement de la tension de source d'une batterie après la fin de
d’une recharge sous 14,4 V. Batterie 220304 OCV
12.8
13
13.2
13.4
13.6
13.8
14
14.2
14.4
024681012141
t [min]
U [V]
6
figure 1: comportement de la tension de source après la recharge
C’est seulement après environ 10 heures que la tension de source U0 atteint une valeur stable. On remplace
souvent le terme tension de source par „Open Circuit Voltage OCV“.
Pour une batterie ouverte cette valeur est d’environ 12,8 V.
Pour les batteries fermées du type VRLA (valve regulated lead acid battery) cette valeur est plus haute. Elle
atteint environ 13,2 V.
La mesure de cette tension donne une information sur la densité de l’acide sulfurique dilué. Cela permet de
connaìtre l’état de charge de la batterie.
Dans une batterie sulfatée la valeur de U0 diminue car une partie de l’acide sulfurique est absorbée par le sulfate
de plomb.
Lorsqu’une batterie consomme de l’eau, U0 augmente.
Ces deux effets peuvent se compenser.
Karl Meier-Engel Batterie; Contrôle des batteries
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Mesure de la capacité [1]
Comme on indique pour les batteries au démarrage la capacité C20 (ou K20), il faut décharger la batterie pendant une
durée de 20 heures. Cette décharge doit être exécutée selon les normes en vigueur [1][2] pour obtenir des résultats
valables.
Ce contrôle est assez compliqué et en plus le résultat ne dit rien sur le pouvoir de démarrage de la batterie.
Pouvoir de démarrage au froid [1]
La mesure du pouvoir de démarrage au froid selon EN 50342 [1] se fait comme suite:
- recharger la batterie
- refroidir à -18°C pendant 24 h
- Décharger pendant 10 s avec le courant de démarrage au froid ICC. La tension finale ne doit pas
dépasser la valeur de 7,5 V vers le bas.
- attendre 10 s
- Décharger la batterie avec un courant I = 0,6 * ICC jusqu'à une tension de 6 V.
A l'aide des résultats de cette mesure, la capacité de démarrage au froid peut être calculée.
Le contrôle de la batterie d'entraînement des voitures électriques
Le contrôle de la batterie d'entraînement des voitures
électriques est difficile parce qu'une seule batterie du
couplage en série peut être rechargée
insuffisamment.
Cela signifie qu'il faut décharger la batterie
d'entraînement avec un courant constant. En même
temps il faut mesurer toutes les tensions de chaque
batterie individuelle.
Pour cet effet il est recommandé d'utiliser un
enregistreur à plusieurs canaux. On fait écrire les
tensions l'une sur l'autre.
Dès qu'une batterie a une tension trop faible,
l'enregistreur présente cette erreur.
Idéalement, une commande électronique gère ces
contrôles dans la voiture électrique. Ce système peut
également surveiller la capacité de la batterie.
figure 2: Présentation d’une mesure par une imprimante; le mouvement de limprimante se fait de droite à
gauche.
en haut: Les tensions des blocs de batterie sont différents au fin de la décharge. L’état de cette batterie est
mauvais.
milieu: La différence des tensions est petit au fin de la décharge. L’état de cette batterie est en ordre.
en as: Le courant de décharge de 50 A est déchlenché.
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Test de batterie avec l’électrode de Ruetschi
L’électrode de Ruetschi est une électrode de référence en argent/sulfate en argent [3] qui produit une tension de
+1 V par rapport à la plaque négative et –1 V par rapport à la plaque positive.
Par le montage de cette électrode dans une batterie il est possible de faire les tests suivants:
• Constatation de la cellule défectueux d’une batterie défectueux. Lorsque cette cellule est connue, il est possible
de l’ouvrir pour déterminer la cause de la panne.
• Mesure des tensions des plaques positives et négatives. De ces caractéristique de tension on reconnaît la
plaques qui détermine la capacité de la batterie.
Constitution de l’électrode de Ruetschi
4
3
1
2
figure 3: Un tube élastique (2) résistant à l’acide (Téflon) sert comme boîtier. La fermeture de bas se consiste en
micro fibre de verre (4) d’une longueur d’environ 15 mm qui fait passer l’acide dilué. A matière active (3) est un
mélange de 1 :1 (par mol) de poudre an argent et sulfate en argent Un fil en argent relie la matière active avec un
connecteur électrique (1). Le point de soudure et le connecteur sont protégé par une résine que résiste à l’acide
sulfurique.
Bibliographie
[1] EN 50342 Blei-Akkumulatoren – Starterbatterien – Allgemeine Anforderungen, Prüfungen und
Kennzeichnung
[2] IEC 95-1: Batteries d'accumulateurs de démarrage au plomb
[3] Ruetschi Paul: Silver-silver sulfate reference electrodes for use in lead-acid batteries; 2002
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