Recherche appliquée sur les modules/blocs de batteries y compris sur les systèmes électriques, mécaniques, thermiques, de sécurité et de commande pour l’évaluation du rendement et la validation des modèles
Le Laboratoire de stockage d’énergie renouvelable (RESL) abrite un vaste éventail de testeurs du cycle de vie des batteries, d’enceintes thermiques et de systèmes avancés d’acquisition de données. L’équipe réalise des essais sue des cellules, des modules (~50 V) et des blocs-batteries allant jusqu’à 800 V et plus de 1000 A, sur une plage de températures allant de -70 à +325 °C. Une enceinte d’essai extérieure, conteneurisée et à température contrôlée, offre des baies d’essai isolées pour évaluation à grande échelle.
Les échantillons de batterie sont testés dans des environnements spécialisés et strictement contrôlés afin d’évaluer l’énergie, la puissance, l’efficacité et les performances thermiques selon un éventail de conditions de fonctionnement et de stratégies de contrôle. Les capacités comprennent des études de dégradation à long terme, des algorithmes de contrôle « empilés » avancés et l’utilisation de technologies prédictives.
En complément des infrastructures expérimentales, le laboratoire exploite un centre avancé de modélisation de stockage d’énergie qui développe des modèles analytiques à haute-fidélité des systèmes de batteries, pour des applications de stockage à court et à long termes. Ces modèles sont appliqués à différentes échelles, allant de systèmes individuels à des scénarios géospatiaux et temporels complexes (jusqu’à l’échelle provinciale), et sont validés à l’aide de données expérimentales.
- Essais de batteries de cellules individuelles, de modules et de blocs-batteries à grande échelle. Essais de 0 – 800 volts en courant continu (VDC), ± 1000 ampères en courant continu (ADC), et jusqu’à ±100 kW.
- Évaluer des configurations de blocs-batteries en parallèle et en série pour des applications dans les secteurs du transport (véhicules), du réseau électrique , de l’aérospatiale et du maritime.
- Élaboration d’algorithmes avancés de charge et décharge, incluant des technologies prédictives et des profils de puissance variant à l’échelle de la seconde.
- Mesurer la température à haute résolution en cartographiant la distribution thermique à l’échelle du bloc-batterie.
- Évaluer des systèmes de conversion de puissance en mesurant l’efficacité de conversion et les performances de puissance maximale.
- Mise à l’essai de systèmes de gestion de batteries pour évaluer les performances, incluant les capacités d’équilibrage intercellulaire.
- Aérospatial et satellites
- Automobile
- Technologies propres
- Défense et industrie de la sécurité
- Énergie
- Technologies et services de l’environnement
- Fabrication et transformation
- Industrie océanologique
- Services professionnels et techniques (y compris les services juridiques, l’architecture et le génie)
- Transport
- Services publics
Laboratoires et équipements spécialisés
- Cyclage des batteries et essais de performance du système (du niveau cellule au module/bloc) : Effectuer des cycles charge–décharge, caractériser les performances et évaluer la durée de vie sur une large plage de tensions et de courants à l’aide de cyclers multicanaux et de systèmes haute tension au niveau des blocs de batteries.
- Essais thermiques et simulation environnementale : Réaliser des essais à température contrôlée de −75 à +200 °C pour des batteries et composants à l’aide d’enceintes environnementales.
- Essais et validation des systèmes de gestion de batterie (BMS) : Surveiller, contrôler et valider les performances de systèmes de batteries multicellulaires à haute capacité de canaux (jusqu’à ~180 cellules).
- Environnements d’essai pour batteries (cellules et blocs) : Fournir des environnements contrôlés et spécialisés pour l’évaluation sécuritaire de cellules individuelles et de blocs complets, incluant des installations à grande échelle et des bancs d’essai conteneurisés.
- Systèmes de gestion thermique et de conditionnement : Évaluer et réguler la température des batteries à l’aide de systèmes intégrés de refroidissement liquide pour des applications au niveau des blocs.
- Systèmes d’acquisition de données et de suivi expérimental : Collecter et consigner des données multiparamètres (tension, courant, température) à l’aide de plateformes d’acquisition de données intégrées et de réseaux de capteurs.
- Instrumentation de mesure électrique et de diagnostic : Mesurer les performances électriques et évaluer l’état de santé des batteries, notamment la tension, le courant, la résistance, l’isolation et le comportement des signaux, à l’aide d’instruments de diagnostic avancés.
- Systèmes de mesure et de suivi de la puissance en courant alternatif (CA) : Surveiller la consommation électrique et les caractéristiques de puissance dans les environnements d’essai à l’aide de compteurs industriels.
- Prototypage de batteries et matériaux expérimentaux : Donner accès à une large gamme de chimies et de formats de batteries (p. ex., lithium‑ion et plomb‑acide ; formats poche, prismatique, cylindrique) pour les essais et le développement.