Comment tester précisément la capacité d'une batterie rechargeable ?

Savoir quelle capacité une batterie rechargeable peut contenir est très important. Différentes batteries rechargeables stockent des quantités d'énergie variées, il est donc essentiel de déterminer précisément la quantité d'énergie qu'elles peuvent fournir pour alimenter un appareil. Cela indique également combien de temps la batterie peut faire fonctionner un appareil et dans quelle mesure elle peut être rechargée efficacement. Mais voilà — aucune de ces informations n'est utile si les résultats des tests de capacité de la batterie ne sont pas précis. Cet article vous guidera pas à pas dans la procédure permettant d'effectuer des tests précis de capacité de batterie, en utilisant du matériel issu des dispositifs de test de performance de batteries électriques de la série SDCBUS de Jiuyuan Tech.

Pourquoi le test précis de la capacité de la batterie est-il important

Connaître la capacité d'une batterie rechargeable est primordial. Étant donné que différentes batteries rechargeables stockent des quantités d'énergie variées, savoir précisément combien d'énergie elles peuvent fournir pour alimenter un appareil est extrêmement important. Cela permet également de déterminer combien de temps la batterie peut alimenter un dispositif et dans quelle mesure elle peut être rechargée efficacement. Toutefois, toutes ces informations sont inutiles si les résultats des tests mesurant la capacité de la batterie ne sont pas précis. Cet article vous guidera pas à pas dans la réalisation de tests précis de capacité de batterie, en utilisant du matériel issu des dispositifs de test de performance de batteries électriques de la série SDCBUS de Jiuyuan Tech.

Qu'est-ce que la capacité d'une batterie

Si vous ne connaissez pas la capacité d'une batterie, la comparer à une batterie de 5 000 mAh est sans signification. Une batterie n'est considérée comme ayant une certaine capacité que si elle peut alimenter un appareil rechargeable pendant une durée correspondante. Par exemple, on dit qu'une batterie a une capacité de 5 000 mAh uniquement si elle peut alimenter un appareil pendant une heure. La performance de la capacité d'une batterie varie selon différents paramètres, tels que les températures, les valeurs de sortie et l'âge de la batterie.

Les méthodes précises de test de la capacité d'une batterie suivent un processus étape par étape : tout d'abord, surcharger la batterie, puis la décharger à un rythme lent. L'ensemble de la procédure repose sur le fait de laisser l'appareil fonctionner pendant une période spécifique et de mesurer l'énergie fournie ainsi que la capacité de la batterie. Mais toute procédure comporte des règles qui doivent être respectées.

Préparation au test et compréhension de la chimie des batteries

Si la batterie est neuve et inutilisée, la plupart des experts recommandent d'effectuer d'abord 1 à 2 cycles de charge-décharge. Cela permet de stabiliser les réactions chimiques à l'intérieur de la batterie, rendant ainsi les mesures ultérieures de capacité plus précises.

Lors de l'aménagement du lieu de test, assurez-vous qu'il soit de la bonne taille et dispose d'une bonne circulation de l'air. Tenez des récipients ignifuges prêts et gardez les équipements de protection individuelle (EPI) facilement accessibles — cela est particulièrement important lors de tests sur des batteries haute puissance, comme celles utilisées dans les voitures. Omettre ces mesures de sécurité pourrait mettre en danger vous-même et autrui.

La régulation de la température est également cruciale pour obtenir des résultats précis. Généralement, tester les batteries à 25 °C (±2 °C) fournit les données les plus fiables. Des températures plus élevées peuvent faire apparaître une capacité bien supérieure à la valeur réelle ; il est donc essentiel de maintenir une température stable durant le test.

Charger complètement la batterie

Il est préférable d'utiliser un graphique à coordonnées XY pour montrer la tension constante et le courant constant pendant nos tests. Suivez la procédure CC-CV (courant constant-tension constante) sans aucune modification.

À ce stade, il est important de bien comprendre ces batteries et la manière de les utiliser correctement. La charge n'est pas terminée tant que le courant de charge n'a pas atteint ou dépassé le « niveau de coupure ». Vous pouvez facilement calculer cela en déterminant d'abord le courant nécessaire pour charger complètement la batterie. Par exemple, s'il faut 1 ampère pour charger entièrement la batterie, vous devez la charger par étapes et réduire le courant à 0,1 ampère une fois que celui-ci atteint 1 ampère — ceci est appelé le courant de repos. Notez qu'utiliser une minuterie n'est pas seulement difficile, mais allonge également le processus de charge. Dans cette situation, une alimentation programmable est nécessaire.

La période de repos

Une fois la charge terminée, l'étape suivante est la période de repos, également appelée équilibre post-charge, qui dure généralement de 1 à 2 heures. Cette pause est très importante car elle permet de stabiliser les réactions chimiques internes et de régulariser la tension (même pendant ces 1 à 2 heures, la tension durant la période de repos peut encore fluctuer légèrement). Cela garantit ainsi la précision des résultats du test de décharge ultérieur.

La Décharge Contrôlée (L'Étape la Plus Critique)

C'est l'étape la plus cruciale de tout le processus. Les étapes suivantes doivent être suivies avec soin et précision ; sinon, la majorité des erreurs dans l'ensemble de la procédure se produiront à ce stade.

Utilisez une Décharge en Courant Constant (CC) : Le courant de décharge doit rester inchangé pendant toute cette étape, même au cours du processus de décharge en courant constant.

Choisissez la bonne vitesse de décharge (taux C) : La capacité de la batterie peut varier selon la vitesse de décharge. N'oubliez pas que, pour que vos résultats d'essai soient significatifs et reproductibles, vous devez préciser le taux C utilisé.

La tension à laquelle la décharge s'arrête est appelée tension de coupure de décharge. Cette tension doit être enregistrée telle quelle. Déchargez la batterie jusqu'à ce qu'elle atteigne la tension minimale sûre indiquée dans sa fiche technique. Accélérer ou forcer le processus de décharge au-delà de cette tension peut endommager la batterie et affecter la précision des résultats d'essai.

Pendant les périodes courtes de décharge, il est facile de perdre la trace du courant. Ainsi, enregistrer précisément le temps et le courant est la partie la plus basique et la plus importante du calcul de la capacité de la batterie.

Calcul et analyse

Vous pouvez consulter le schéma système de l'équipement de test de charge-décharge sur le site web de l'entreprise. Le logiciel fourni avec l'équipement dispose d'une interface claire, et la page de l'ordinateur supérieur peut afficher les données de manière intuitive. La plupart des systèmes modernes peuvent calculer automatiquement l'ampérage total (Ah) déchargé en intégrant le courant dans le temps. D'autres systèmes peuvent générer des courbes de décharge (montrant la tension en fonction du temps), et tous ces systèmes peuvent fournir des données plus avancées relatives à l'état et aux performances de la batterie, telles que les courbes de tension et de temps de décharge.

Pourquoi un équipement spécialisé est incontournable

Bien que vous puissiez effectuer un test à vide à l'aide d'un système simple équipé d'un multimètre, vous ne pouvez pas garantir la précision du test sans un équipement approprié. La série SDCBUS de Jiuyuan Tech intègre toutes les fonctions nécessaires pour un test précis de la capacité de la batterie, ce qui en fait un outil indispensable.

Rendement de mesure haute précision

Avec la série SDCBUS, les résultats de mesure de tension et de courant des dispositifs clés réduisent les erreurs de mesure de capacité. L'utilisation de la série SDCBUS signifie que vous n'avez pas besoin d'utiliser des systèmes de mesure avancés séparés disponibles sur le marché.

L'ensemble du processus de charge, des pauses intermittentes de charge et de la décharge ultérieure est automatisé, éliminant ainsi les erreurs humaines. Chaque test peut être répété de manière constante, ce qui rend le système très fiable pour des tests de capacité précis.

Charge régénérative intégrée

Contrairement aux simples charges résistives qui dissipent l'énergie sous forme de chaleur, la série SDCBUS agit comme une charge électronique DC régénérative. Elle peut absorber l'énergie de décharge, la convertir en puissance CA et la réinjecter dans le réseau électrique du bâtiment. Cette fonctionnalité rend les tests à long terme et à haute puissance bien plus efficaces sur le plan énergétique et rentables.

Enregistrement et analyse de données

Pendant tout le fonctionnement du système, les données sont enregistrées en continu. Cela permet de générer des rapports et d'analyser les courbes de tension afin d'identifier d'éventuels problèmes de dégradation de la batterie, même lorsque vous n'avez besoin que de la valeur de capacité de base.

3 Questions fréquentes (FAQ)

Q1 : Combien de temps dure un test complet de capacité de la batterie ?

La durée du test dépend principalement du taux de décharge. Un test effectué à un taux de décharge de 1C (qui épuise la capacité totale en une heure) prend environ une heure, plus le temps nécessaire pour la charge et le repos. Un taux de décharge plus doux de 0,5C prend 2 heures. En tenant compte du cycle complet comprenant la charge, le repos et la décharge, un test unique prend généralement entre 3 et 8 heures, ce qui constitue un délai réaliste.

Q2 : Pourquoi ma nouvelle batterie n'atteint-elle pas la capacité annoncée ?

Tout d'abord, assurez-vous de le tester correctement avec un équipement professionnel. La plupart des fabricants réputés indiquent la capacité des batteries selon des conditions idéales spécifiques (telles qu'une décharge à 0,2C à 25 °C). D'autres conditions, comme un taux de décharge élevé ou des températures plus basses, entraîneront une mesure de capacité inférieure. En outre, certaines batteries doivent subir plusieurs cycles de charge-décharge pour atteindre leur capacité maximale.

Q3 : Puis-je utiliser cet équipement avec tous les types de batteries ?

Oui, des systèmes comme la série SDCBUS de Jiuyuan Tech sont très polyvalents. Ils fonctionnent avec diverses chimies de batteries, notamment les ions lithium (Li-ion), le phosphate de fer et de lithium (LFP), le nickel-hydrure métallique (NiMH), les batteries au plomb-acide et les batteries à flux. L'essentiel est de définir les limites de tension, les intensités de courant et les conditions d'arrêt appropriées pour chaque type de batterie spécifique. Notez que cet équipement n'est pas utilisé pour tester des cellules de batterie individuelles.