Essai de Capacité de Batterie Plomb-Acide Stationnaire

Ce que c’est

Ce formulaire est le dossier d’un essai de décharge de capacité d’une chaîne de batteries plomb-acide stationnaires en service de secours. Une charge au régime d’essai est tirée de la chaîne complètement chargée jusqu’à ce que la tension aux bornes atteigne la tension finale fixée par la conception de l’installation (la tension moyenne minimale par cellule multipliée par le nombre de cellules), le temps réel jusqu’à cette tension est comparé au temps nominal, et la capacité à 25 C est calculée par la méthode ajustée sur le temps ou par la méthode ajustée sur le régime avec le facteur de correction de température tiré de la norme applicable ou des données publiées du fabricant. Le résultat est noté selon le critère du type d’essai : acceptation, performance, performance modifiée (types 1, 2 et 3) ou service. Les cellules ventilées suivent IEEE 450-2020 et les cellules à régulation par soupape suivent le projet approuvé IEEE P1188/D16 ; les champs propres à l’autre chimie sont consignés et jamais notés. Le nickel-cadmium, le lithium et les autres chimies, les applications cycliques, le dimensionnement des batteries et les inspections de routine sont hors du champ. Les dossiers d’acceptation d’installation des batteries ventilées et à régulation par soupape renvoient à ce dossier pour leur résultat d’essai sous charge.

Pourquoi il est effectué

Une batterie stationnaire existe pour les minutes ou les heures où le chargeur et l’alimentation derrière lui ont disparu, et seule une décharge montre combien de temps elle portera cette charge. La tension de floating, la densité et les lectures ohmiques décrivent l’état des cellules, mais les valeurs ohmiques ne prédisent pas la capacité. Un essai de capacité sous une charge connue à une température connue donne un nombre qui peut être comparé à la capacité nominale, à la spécification d’achat et à l’essai précédent, de sorte qu’une chaîne qui vieillit normalement se distingue d’une chaîne qui a perdu plus de 10 points depuis le dernier essai ou qui se situe sous le point où le remplacement est indiqué. Le dossier prouve aussi que l’essai a été mené sur une base que la norme autorise : la bonne méthode pour la durée de l’essai, le régime publié complet lors d’un essai d’acceptation, un temps d’arrêt dans la limite, et aucune cellule contournée là où le type d’essai l’interdit.

Quand il est effectué

Un essai d’acceptation est mené sur une chaîne neuve au régime publié complet, et sur des cellules à régulation par soupape par la méthode ajustée sur le temps ; un essai à régime réduit laisse le résultat indéterminé. Les essais de performance suivent, à titre indicatif, IEEE 450-2020 et IEEE P1188/D16 : le premier dans les deux ans suivant l’installation (dans l’année pour une chaîne à régulation par soupape qui n’a pas subi d’essai d’acceptation sur place), puis au plus tous les 25 pour cent de la durée de vie attendue, et chaque année dès que la chaîne montre une dégradation (capacité sous 90 pour cent, ou plus de 10 sous l’essai précédent) ou atteint 85 pour cent de sa durée de vie attendue ; une chaîne ventilée à 85 pour cent de sa vie avec une capacité de 100 pour cent ou plus et sans dégradation peut attendre deux ans. Le formulaire calcule les mois jusqu’au prochain essai de performance à partir de ces entrées, à titre indicatif seulement. Un essai de performance modifiée tient lieu d’essai de performance lorsque la batterie a été dimensionnée par la méthode IEEE 485, et un essai de service vérifie la chaîne contre le cycle de service du concepteur telle que trouvée, sans correction de température ni d’âge.

Comment il est habituellement effectué

Le plan d’essai nomme la chimie, le type d’essai, la méthode de capacité (la même d’un essai à l’autre), le temps nominal jusqu’à la tension finale et le régime publié pour cette durée d’après les données du fabricant, et la tension finale tirée de la conception du système CC. Lorsque la température moyenne initiale des cellules se situe hors de 15 C à 35 C, le régime d’essai ajusté sur le régime est divisé par le facteur de température de la norme. Les conditions préalables sont consignées : une égalisation, lorsqu’il y en a eu une, suivie de la fenêtre de floating fixée par la norme (au moins 72 heures sur cellules ventilées ; sur cellules à régulation par soupape une égalisation terminée plus de 24 heures et moins de 30 jours avant l’essai), les vérifications préalables notées, la tension de floating aux bornes et le courant de floating, la température moyenne d’au moins 10 pour cent des cellules, et si le chargeur a été déconnecté ou la charge augmentée de son courant. Pendant l’essai, les tensions des cellules sont lues entre bornes de même polarité de cellules adjacentes, en au moins trois séries de lectures sur chaînes ventilées et cinq sur chaînes à régulation par soupape, les connexions sont surveillées pour tout échauffement anormal, le régime est maintenu jusqu’à la tension finale aux bornes, et le temps réel, le régime réel et le régime publié pour ce temps sont saisis. Chaque interruption est consignée avec la cellule ou l’unité, le temps écoulé, la raison et le temps d’arrêt, et après un contournement la tension finale est recalculée pour les cellules restantes. Sur un essai ventilé de plus de 24 heures avec une variation de température supérieure à 3 C, et au choix du technicien sur un essai à régulation par soupape de plus de 8 heures, la température moyenne de l’essai remplace la température initiale pour le facteur. La tension finale de chaque cellule est consignée et les cellules les plus basses sont tabulées. La capacité est calculée à 25 C et arrondie vers le bas à 0,01 pour cent avant notation. La remise en état clôt l’essai : équipement déconnecté, chaîne rechargée et remise en service, avec les étapes propres aux cellules à régulation par soupape pour les unités chaudes ou faibles, le réglage du chargeur et les remplacements installés seulement après recharge complète.

Ce qui est consigné

Identification : données de plaque, chimie et document applicable, alliage de la grille positive, cellules ou unités et cellules par unité, tension nominale de la chaîne, capacité nominale et durée de référence, date d’installation, durée de vie attendue, chaînes en parallèle, dimensionnement par la méthode IEEE 485 et essai d’acceptation sur place. Plan d’essai : type d’essai, méthode de capacité, temps nominal, base du régime et facteur de réduction, régime publié et unité, tension minimale par cellule et tension finale, niveau de la spécification d’achat, résultat et date de l’essai précédent, référence du cycle de service. Avant l’essai : état, date et heures depuis l’égalisation, les vérifications notées, courant de floating et tension aux bornes, cellules échantillonnées et température moyenne initiale, source de charge. Lignes de résistance de connexion. Décharge : date, heure de début, source de charge, séries de lectures, vérifications de l’essai, échauffement des connecteurs, temps réel, régimes réel et publié, ampères-heures du type 3, température moyenne de l’essai et sa variation. Interruptions avec cellule, temps, raison et temps d’arrêt ; contournement pendant le cycle de service ; tension finale recalculée. Tensions finales de chaque cellule et cellules basses. Résultat de capacité avec le facteur utilisé et les marges, cycle de service satisfait, indicateurs de remplacement, de dégradation et de durée de vie, mois jusqu’au prochain essai. Remise en état, température ambiante, ventilation, équipement d’essai et étalonnage, commentaires et déficiences.

Comment les résultats sont évalués

Le verdict repose sur IEEE 450-2020 pour les cellules ventilées et sur IEEE P1188/D16 pour les cellules à régulation par soupape. Le résultat est indéterminé plutôt qu’échoué lorsque la chimie, le type d’essai ou le temps réel manque, que la capacité ne peut pas être calculée, qu’une vérification notée reste vide, ou que la base n’en est pas une que la norme autorise : un essai ajusté sur le temps de moins d’une heure sur cellules ventilées, un essai d’acceptation à régime réduit ou par la méthode ajustée sur le régime sur cellules à régulation par soupape, un essai ajusté sur le régime arrêté plus de 5 pour cent avant le temps nominal sans le régime publié pour ce temps, un facteur du fabricant hors de 0,5 à 1,5, une température hors de 5 C à 45 C, ou un rapport qui révèle une confusion d’unités. Noté réussi ou échoué : les vérifications préalables (connexions, tensions de floating, densité, valeurs ohmiques, isolement, compensation de température) et celles de l’essai (lectures de même polarité, régime maintenu jusqu’à la tension finale, tension finale recalculée après un contournement) doivent être satisfaisantes ; chaque interruption exige une raison et une durée valide ; le temps d’arrêt total ne peut pas dépasser la plus petite des deux valeurs entre 10 pour cent de la durée de l’essai et 6 minutes ; un essai d’acceptation ventilé ne peut contourner aucune cellule ; aucune cellule ne peut être contournée pendant la portion de cycle de service d’un essai de performance modifiée ; et la chaîne doit être remise en service. Capacité, arrondie vers le bas à 0,01 pour cent avant notation : un essai d’acceptation exige au moins 90 pour cent de la capacité nominale, ou le niveau plus élevé fixé par la spécification d’achat, jusqu’à la capacité nominale complète ; un essai de performance ventilé exige au moins 80 pour cent, 80,00 réussit ; un essai de performance à régulation par soupape doit dépasser 80 pour cent, 80,00 échoue ; un essai de performance modifiée exige au moins 80 pour cent pour les deux chimies et ne s’applique qu’à une batterie dimensionnée par la méthode IEEE 485 ; un essai de service est noté sur le respect du cycle de service du concepteur, sans pourcentage de capacité. Levés comme anomalies sans changer le verdict : la fenêtre d’égalisation, l’échantillon de température, le nombre de séries de lectures, l’échauffement des connecteurs, une cellule proche de l’inversion, plus d’une période d’arrêt, les déclencheurs de résistance de connexion, une capacité sous le point de remplacement, la dégradation et la durée de vie attendue.