Mesurer des profils thermiques dans le cadre du développement de batteries externes
Surveillance de la température dans le développement de produits
Fabrication d’électronique grand public
À qui s’adresse ce cas d’utilisation?
Les ingénieurs en développement et en essais chez les fabricants d’électronique grand public qui ont besoin d’une solution compacte de mesure de température par thermocouple intégrée directement dans un code d’automatisation C# ou Python, sans matériel NI ni LabVIEW.
De quoi s’agit-il?
Intégration d’un lecteur de thermocouples USB dans un banc d’essai de développement de produits en C# afin de mesurer les profils de température, de tension et de courant pendant les cycles de charge et de décharge d’une batterie externe, en remplacement d’un système basé sur National Instruments et LabVIEW.
Témoignage client
Rétroaction de l’ingénieur chargé des essais chez un grand fabricant de batteries externes et d’accessoires pour téléphones portables.
″Nous concevons et fabriquons des batteries externes portables. Une partie de ce processus de développement consiste à comprendre le comportement de nos produits pendant les cycles de charge et de décharge : plus précisément, comment la température, la tension et le courant évoluent conjointement au cours d’un cycle. C’est en établissant ces profils T/V/I que nous prenons nos décisions de conception concernant le comportement de charge. Nous avions besoin d’un moyen de capturer ces trois mesures simultanément dans notre configuration de test.
Notre configuration précédente utilisait du matériel National Instruments avec LabVIEW. Lorsque nous avons migré notre code d’automatisation des tests vers C# dans Visual Studio, l’infrastructure NI ne correspondait plus à notre architecture. NI s’articule autour de LabVIEW, et nous en éloigner signifiait que nous devions également nous éloigner des instruments liés à cet écosystème. Nous avions besoin d’un capteur de température à thermocouple capable de communiquer directement avec notre application C# sans avoir à intégrer la pile matérielle NI. Il devait également être suffisamment compact pour s’intégrer dans un banc d’essai de produit aux côtés des équipements de mesure de puissance.
Le TMC200k répondait à tous nos critères : un format compact, une interface série USB COM et un prix raisonnable pour un environnement de développement de produits. L’équipe d’assistance de Dracal s’est montrée excellente tout au long de la phase d’évaluation. L’intégration dans notre code C# sous Visual Studio s’est avérée très simple dès le départ.
L’intégration dans notre code a été très facile. La validation a été simple : nous devions vérifier que les données de température s’affichaient correctement parallèlement à nos mesures de tension et de courant pendant un cycle de charge. Une fois que cela a fonctionné, nous avions ce dont nous avions besoin. Nous l’avons tellement apprécié que nous avons acheté deux unités supplémentaires peu après.
Nous utilisons désormais le TMC200k dans le cadre de notre configuration standard de test pour le développement de batteries externes portables. Les profils T/V/I que nous établissons à partir de ces mesures guident nos choix de conception : comprendre le comportement de la température par rapport à la tension et au courant pendant la charge et la décharge est essentiel pour concevoir des produits qui fonctionnent de manière constante et sûre. Le capteur est compact, son intégration est stable et la configuration n’a nécessité aucune intervention depuis sa mise en place.″
Le féfi
Après avoir migré l’automatisation des tests de développement produit de LabVIEW vers C#, le dispositif de mesure de température existant basé sur NI ne s’adaptait plus à la nouvelle architecture. Le capteur de remplacement devait communiquer via une interface série USB COM pour permettre une intégration directe dans C# sans nécessiter de matériel NI, être suffisamment compact pour être installé sur un banc d’essai aux côtés d’équipements de mesure de puissance, et rester abordable dans le cadre du développement produit.
La solution
Le lecteur de thermocouples USB Dracal TMC200K, qui communique via le protocole Virtual COM Port, a été intégré directement dans l’application de test C# sans matériel NI ni LabVIEW. Les données de température sont désormais enregistrées parallèlement à celles de tension et de courant lors de chaque cycle de charge et de décharge, ce qui permet d’obtenir les profils T/V/I qui guident les décisions de conception des batteries externes.
Prérequis et limitations
Pour mettre en œuvre cette solution, les conditions préalables et les limitations suivantes doivent être prises en compte :
- Un environnement de développement C#. L’intégration utilise la communication série standard via un port COM et ne nécessite aucune bibliothèque spécifique à Dracal.
- Les capteurs doivent être commandés avec l’option VCP pour permettre la communication via le port COM virtuel. Les modèles de base (modèles dont le nom commence par « USB- » au lieu de « VCP- ») ne communiquent pas via le port COM par défaut.
- Une sonde thermocouple de type K est requise séparément.
- Le TMC200k mesure uniquement la température. La mesure de la tension et du courant nécessite des instruments distincts synchronisés dans l’application de test.
Mise en œuvre
- Commandez un VCP-TMC200k (donc avec l’option VCP). Vous pouvez également commander une sonde thermocouple directement auprès de Dracal si le modèle convient à votre application.
- Connectez le capteur et intégrez-le via la communication série du port COM dans l’application C# à l’aide des exemples de code en C#
- Connectez la sonde thermocouple de type K au point de mesure de la batterie externe testée
- Synchronisez les relevés de température avec les mesures de tension et de courant dans la même boucle de test
- Enregistrez les données T/V/I par cycle de charge et de décharge pour établir des profils de comportement du produit
État après la mise en œuvre
Le TMC200k fait désormais partie de la configuration standard de test pour le développement de batteries externes portables. La température, la tension et le courant sont enregistrés simultanément à chaque cycle de charge et de décharge, ce qui permet d’obtenir les profils qui guident les décisions en matière de conception des systèmes de charge. L’intégration fonctionne en C# sans nécessiter de matériel NI ni de dépendance à LabVIEW. La taille compacte du capteur s’adapte parfaitement au banc d’essai sans compliquer la configuration de test, et l’intégration n’a nécessité aucune maintenance depuis son déploiement.
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