Agité et vérifié

Les trois Shaker de Weiss Technik ont une course impressionnante de 14 mètres. (Weiss Technik GmbH, image personnelle)

Les chambres d'essai sont suffisamment dimensionnées pour les tests de vibration des batteries Li-ion pour véhicules électriques. (Weiss Technik GmbH, image propre)

Une entreprise de certification et d'essais de renommée internationale a construit un nouveau centre d'essais aux États-Unis. Il abrite des équipements pour différents tests dans le secteur automobile. Parmi les plus grandes installations figurent trois systèmes de vibration avec des chocs de 350 et 200 kN pour tester les batteries destinées aux véhicules électriques. À cette fin, Weiss Technik a développé et livré des chambres d'essai vibratoires avec dispositifs de sécurité conformes au Hazard Level 5.

Pour l'équipement du nouveau centre d'essais multi, le client a recherché, en collaboration avec une entreprise générale, un spécialiste pour la livraison de trois chambres d'essai vibratoires de grande dimension pour les tests de température. Ces équipements testent des packs de batteries lithium-ion pour véhicules électriques dans une plage de température de -40 °C à +85 °C conformément à la norme IEC 60068-3-5. La condition préalable est que les échantillons soient contrôlés et exploités dans leurs limites via le système de gestion de la batterie pendant le processus de test.

Modules pour un concept sur mesure

Après des discussions approfondies sur le profil de demande des trois installations, Weiss Technik a élaboré un concept adapté d'installation, de commande et de sécurité. La dimension de l'installation, avec un volume utile de 14,3 m³ pour chaque chambre d'essai, est parfaitement adaptée à la taille des deux types de shakers différents de 350 kN et 200 kN. Ces shakers ou générateurs de vibrations déplacent les échantillons le long des axes x, y ou z. Pour chaque application, un plancher interchangeable est disponible pour l'adaptation entre la chambre et le générateur de vibrations. Les chambres d'essai sont équipées de passages pour câbles d'alimentation des échantillons et pour du matériel de test supplémentaire.

Savoir-faire et fabrication en interne

Le grand champ d'essais comprend trois installations avec une course de 14 mètres chacune. En tant que spécialiste des équipements d'essai de haute qualité, Weiss Technik a conçu et fabriqué en interne la chambre pour les échantillons, l'ensemble mécanique pour la technique du système ainsi que la structure en acier complète pour l'assemblage de toutes les parties de l'installation. Les chambres d'essai, en acier inoxydable de haute qualité, offrent un espace intérieur utile d'environ 3000 x 1600 x 3200 mm (L x H x P). Ont également été développés en collaboration la simulation 3D en amont, y compris la vérification des collisions, ainsi que des méthodes FEM pour la conception des composants porteurs.

Gestion des grands échantillons

Il est désormais possible de tester dans une plage de température de -55 °C à +90 °C avec un taux de changement d'environ 5 à 6 K sans échantillon ou 2 K avec échantillon, conformément à la norme IEC 60068-3-5. Avec une surface de test d'environ 9,6 m², il est facile de tester de grands échantillons tels que les packs de batteries du client, mesurant 2500 x 750 x 1700 mm (L x H x P) et pesant jusqu'à 1,3 tonne. Pour abaisser et découpler les shakers, chaque hall dispose d'une fosse intégrée de 8000 x 1200 x 5000 mm (L x H x P).

Système de sécurité intégré pour Hazard Level 5

Le dispositif d'essai avec batteries lithium-ion nécessite que les chambres soient équipées de dispositifs de sécurité adaptés au Hazard Level 5. Cela inclut notamment des fonctions d'alarme visuelle et sonore, des serrures électriques pour protéger contre l'ouverture non autorisée pendant un test, ainsi que des clapets de décharge de pression en cas de panne. De plus, les chambres d'essai sont équipées d'un système de rinçage à l'air, permettant de les ventiler avec de l'air frais après le test afin d'évacuer d'éventuels gaz toxiques libérés lors du test.

Un système de protection contre l'incendie intégré avec détection de CO garantit la sécurité des personnes, des équipements d'essai et des échantillons. Il signale visuellement une pré-alarme à 200 ppm et une alarme principale visuelle et sonore à partir de 800 ppm. En cas de batteries défectueuses, des hydrocarbures (HC) s'échappent souvent. Un système d'alerte HC à deux niveaux signale une concentration accrue, visuellement à partir de 20 % UEG et visuellement ainsi qu'acoustiquement à partir de 40 % UEG, pour avertir du risque d'explosion.

ShakeEvent, pour une technologie d'essai éprouvée

Le concept ShakeEvent repose sur une technologie éprouvée et l'expertise de longue date de Weiss Technik, notamment dans le secteur automobile. Les installations d'essai disposent d'une commande S!MPAC avec interface WebSeason. L'équipement permet de programmer facilement des séquences d'essai, possède une fonction multi-utilisateur et offre un accès mondial via tablette ou PC. La gestion de l'air assure une haute constance de la température dans la chambre d'essai. L'installation a été livrée avec les fluides frigorigènes R449A, R469A et une valeur GWP maximale de seulement 1 397. Elle est ainsi prête pour l'avenir et peut fonctionner sans problème même après 2030.