Explorer les batteries de véhicules électriques et le rôle du scan 3D dans l'inspection

Les véhicules électriques transforment rapidement le paysage automobile. Les VE contribuent à un air plus pur en produisant peu ou pas d'émissions pendant leur fonctionnement. Contrairement aux véhicules à moteur à combustion interne (ICE) qui émettent des polluants, les VE aident à lutter contre la pollution de l'air et à atténuer le changement climatique.

Ce passage des véhicules à moteur à combustion interne aux VE présente des défis uniques en raison des différences fondamentales entre ces deux systèmes d'alimentation. Il est donc essentiel d'assurer la haute qualité des systèmes de batteries à mesure que les fabricants et fournisseurs accélèrent leurs recherches, leur développement et leur production de VE.

Une batterie de véhicule électrique sert de système de stockage d'énergie rechargeable qui alimente les moteurs électriques des véhicules entièrement électriques. Ces batteries sont généralement au lithium-ion et sont conçues pour offrir un rapport puissance/poids élevé et une densité énergétique, contribuant ainsi à la performance globale du véhicule.

Les packs de batteries pour véhicules électriques (VE) se composent de plusieurs composants critiques, notamment les modules de batterie, les systèmes de gestion thermique, les systèmes de gestion de la batterie (BMS), les connecteurs électriques et les éléments structurels. Parmi ceux-ci, les composants structurels, tels que le cadre de la batterie, le couvercle supérieur et le bac du pack de batterie, jouent un rôle central. Ils servent de squelette au pack de batterie, garantissant sa sécurité et son intégrité structurelle. À mesure que la demande pour les VE continue de croître, une inspection minutieuse et un contrôle qualité de ces composants de batterie deviennent essentiels pour garantir des performances optimales et la sécurité sur la route.

L'application des scanners 3D dans l'inspection des batteries de véhicules électriques

Cadre de la batterie
Le cadre de la batterie est un composant structurel essentiel qui abrite les modules de batterie et leurs systèmes de support. Un bon ajustement et un alignement correct sont importants pour éviter des problèmes d'assemblage, des interruptions électriques et des problèmes de transfert thermique. Il se compose de plusieurs éléments structurels, y compris des longerons latéraux et des traverses. Les points de mesure clés incluent les positions des trous d'installation, les emplacements de soudure, les fentes pour obtenir les dimensions pertinentes et la précision positionnelle.

Les cadres de batterie sont volumineux et sont souvent produits dans des environnements de production difficiles. Les méthodes traditionnelles prennent du temps et ne couvrent pas toujours l'ensemble du bac en une seule position. Des scanners laser 3D portables qui ne sont pas sensibles aux conditions environnementales, telles que les vibrations et les variations de température, sont nécessaires.

Le scanner portable 3D KSCAN-Magic peut effectuer des numérisations 3D sur site et obtenir des résultats de mesure précis. Il capture les données plus rapidement que les méthodes traditionnelles avec un taux de mesure allant jusqu'à 4,15 millions de mesures/s. Le système de photogrammétrie intégré dans cet appareil dispose d'une zone de prise de vue mesurant 3760 mm sur 3150 mm. Cette fonction réduit efficacement les erreurs cumulatives associées aux mesures à grande échelle, garantissant ainsi une grande précision volumétrique.

Couvercle et bac de la batterie
En raison de leur taille importante et des exigences strictes en matière de qualité, le couvercle et le bac de la batterie jouent un rôle crucial dans l'intégrité du scellement et la qualité de l'assemblage de la batterie. Pour réduire les risques de sécurité, il est impératif de réaliser une inspection complète du profil, de la planéité, du parallélisme et des dimensions. Il convient de noter que la largeur du bac et du couvercle de la batterie dépasse généralement 1,6 mètre, ce qui pose des défis pour une mesure précise à l'aide des méthodes traditionnelles.

Le système de mesure optique 3D TrackScan-Sharp de SCANTECH offre des volumes de mesure importants allant jusqu'à 49 m3, ce qui permet de mesurer des pièces de grande taille. Cela signifie que le système de mesure 3D peut capturer une grande quantité de données en une seule position, réduisant ainsi le temps d'inspection. Il n'est pas nécessaire de déplacer fréquemment les traceurs. De plus, il peut rapidement capturer les détails des pièces et obtenir des données 3D de haute précision.

Pour garantir la qualité de l'assemblage, les fabricants peuvent également effectuer des inspections et des analyses de déformation sur les bacs et les couvercles avant et après l'assemblage.

Troux du bac de batterie
Lors de l'inspection des trous du bac de batterie, les mesures clés se concentrent principalement sur les positions et les diamètres des trous, qui existent en différentes tailles et types.

Le système de mesure optique 3D TrackScan-Sharp peut être utilisé pour réaliser une inspection précise et efficace des trous. Ce système propose une inspection des bords sans ombre, alimentée par une mesure de valeur grise de haute précision. Il permet aux utilisateurs d'inspecter minutieusement les caractéristiques fermées, notamment les trous filetés. Le système garantit des résultats de mesure précis et reproductibles, incluant les informations de position et de diamètre. De plus, il capture des données 3D cruciales liées aux positions des trous, aux diamètres et à l'espacement.

Pour évaluer la précision positionnelle des trous d'installation filetés, des colonnes auxiliaires filetées de haute précision spécialisées peuvent être utilisées. Ces colonnes s'adaptent à différentes tailles de trous filetés (telles que M5, M8 et M10), permettant aux scanners 3D de capturer des données précises pour les trous filetés. Si les exigences de précision ne sont pas trop élevées, un scanner 3D peut également être utilisé pour scanner la position du trou et la surface extérieure du cylindre afin d'obtenir la précision positionnelle des trous filetés.

Système de gestion de la batterie (BMS)
Le système de gestion et de contrôle des cellules de la batterie est le composant central de la batterie et nécessite une installation précise. Nous pouvons utiliser une sonde pour le détecter et l'analyser pendant le processus d'installation afin de garantir sa précision après l'installation.

Flux de travail pour la numérisation 3D

• Tout d'abord, fixez des marqueurs sur la pièce. Lors de l'utilisation d'un système de mesure optique 3D, les marqueurs ne sont pas nécessaires.
• Ensuite, effectuez une numérisation laser 3D sans contact de l'ensemble de la pièce testée.
• Obtenez et traitez les données 3D de la pièce dans un logiciel 3D.
• Enfin, comparez ces données avec le modèle CAD standard pour identifier les écarts dimensionnels à chaque position.
• Ce processus permet une acquisition plus rapide de données précises et améliore l'efficacité de l'inspection.

Avantages de la numérisation laser 3D
Haute précision
Les scanners 3D offrent des aperçus minutieux des structures complexes des batteries de véhicules électriques (VE), garantissant la sécurité, la fiabilité et des performances optimales tout au long de leur durée de vie. Avec un niveau de précision impressionnant allant jusqu'à 0,020 mm, ces techniques de mesure jouent un rôle essentiel dans le maintien de la haute qualité des évaluations des batteries.

Efficacité
Grâce à la facilité d'utilisation et au taux de mesure rapide des scanners 3D, la mesure des batteries de véhicules électriques (VE) avec cette technologie est extrêmement efficace. La capacité à capturer rapidement des données 3D détaillées permet des évaluations précises des composants de la batterie, y compris leur forme, leurs dimensions et d'éventuels défauts. Que ce soit en recherche et développement, en fabrication ou en contrôle qualité, la numérisation 3D simplifie le processus de mesure des batteries, ce qui améliore la précision et la productivité.

Numérisation 3D complète
La numérisation 3D est un choix optimal pour une mesure complète permettant de créer un jumeau numérique des composants, ce qui garantit que les ingénieurs capturent chaque détail complexe sans rien omettre. En utilisant cette méthode, ils obtiennent une représentation complète et précise de la pièce, facilitant ainsi une analyse et un contrôle qualité précis.

Données complètes
Ces données 3D complètes peuvent être stockées pour une analyse approfondie. Elles offrent une vue d'ensemble de l'état de la pièce, permettant aux ingénieurs de vérifier minutieusement sa qualité. De plus, les utilisateurs peuvent facilement identifier les spécifications de cotation géométrique et de tolérancement (GD&T) de la pièce.