Test de décharge parasite de la batterie
Traduit par Autotechnique à partir d’une publication de PicoTechnology Ltd
Une partie de ce document était destinée aux utilisateurs du PicoScope 6 et des modèles antérieurs du PicoScope. Cependant, les points essentiels à noter s’appliquent toujours à la préparation ou à la réalisation des tests. Certaines procédures seront grandement simplifiées si vous utilisez le PicoScope 4425A ou 4225A et les dernières versions du logiciel.
Vous évaluez normalement la batterie du véhicule à l’aide d’appareils automatisés ou, mieux encore, de la procédure de test de la batterie dans PicoDiagnostics *(où vous pouvez tester non seulement la batterie, mais aussi les systèmes de démarrage et de charge). Lorsque le fonctionnement des composants du système de démarrage et de charge est confirmé, vous pouvez examiner l’appel de courant parasite de la batterie.
Le test de consommation de courant parasite de la batterie est souvent négligé, mais il devrait permettre de répondre aux plaintes des clients concernant les non démarrages dus à une batterie déchargée. Traditionnellement, l’évaluation de la batterie et des systèmes de charge est très rapide, mais l’appel de courant parasite exige un test plus approfondi, qui est relativement facile à réaliser avec le PicoSope.
La demande de puissance de la batterie du véhicule a augmenté de manière directement proportionnelle à la technologie désormais installée par tous les constructeurs. Non seulement la batterie doit fonctionner dans des conditions de démarrage répété du moteur et des périodes de forte charge électrique, mais elle doit également maintenir des niveaux de charge suffisants (réserve) pendant des périodes prolongées d’inactivité (véhicule à l’arrêt).
*PicoDiagnostics est un logiciel fourni gratuitement lors de l’achat d’un PicoScope déstiné à une utilisation sur véhicule. Il n’est pas fourni avec les autres outils PicoScope.
Le défi auquel sont confrontés tous les constructeurs consiste donc à limiter la consommation de courant parasite sur la batterie du véhicule qui est directement associée à l’activité de l’ordinateur de bord.
Les véhicules haut de gamme peuvent contenir plus de 60 ordinateurs, reliés par de multiples réseaux, responsables du fonctionnement sans faille du groupe motopropulseur et des systèmes de contrôle du confort.
Ces ordinateurs ont besoin d’un certain temps pour exécuter diverses fonctions, longtemps après que le client est sorti du véhicule et l’a verrouillé. Les fonctions de surveillance, l’initialisation, l’armement de sécurité, les tests d’intégrité du système et l’écriture dans la mémoire sont des activités typiques de l’ordinateur qui tirent du courant de la batterie sans être réapprovisionnées par le système de charge du véhicule.
C’est ce que l’on appelle la période d’arrêt, au cours de laquelle tous les ordinateurs exécutent des fonctions afin de garantir le bon fonctionnement du véhicule lorsque le conducteur revient.
Il n’est pas rare qu’un véhicule moderne mette entre 30 minutes et 2 heures pour s’éteindre et passer en mode veille.
En utilisant la pince ampèremétrique, vous pouvez surveiller les différentes étapes de l’arrêt pour vous assurer que le véhicule passe en mode veille. Vous ne devriez pas mesurer plus de 80 mA de drain parasite jusqu’à ce que le véhicule soit réveillé par l’intervention de la télécommande (déverrouillage du véhicule).
Il faut savoir qu’à ce stade, pendant le mode veille du véhicule, une simple traction sur la poignée d’une porte ou l’actionnement du bouton d’ouverture de la porte arrière (véhicule verrouillé) suffira à réveiller un réseau et provoquera donc une nouvelle période d’arrêt avant qu’il ne repasse en mode veille.
Lorsque vous surveillez le drain parasite, vous recherchez la moyenne des valeurs de courant très faibles (inférieures à 80 mA). Les valeurs faibles de ce type sont toujours sensibles au bruit et vous constaterez donc qu’un filtrage passe-bas est essentiel pour mesurer la moyenne de la valeur en question.
La spécification de la pince de courant utilisée doit être prise en compte lorsque l’on s’approche de faibles niveaux de courant (inférieurs à 10 mA). La pince de courant TA408 a des spécifications de détection de faible courant et des mâchoires larges, ce qui la rend idéale pour ce type d’utilisation.
Les pics périodiques visibles lors des mesures de drain parasite sont souvent attribués au fonctionnement des LED de sécurité ou aux systèmes d’entrée sans clé à la recherche de clés. Bien qu’ils soient visibles, ils ont tendance à pulser à des intervalles très rapides (hautes fréquences) et lorsque l’on fait la moyenne des valeurs de crête de ces pulsations, leur contribution au drain parasite est négligeable. Ces pulsations finiront par s’arrêter dans le cadre du mode de veille profonde pour protéger la batterie du véhicule pendant les périodes prolongées d’inactivité du véhicule.
Filtrage passe-bas
Le filtrage passe-bas est intégré au logiciel du PicoScope et peut être appliqué à n’importe quel canal pour supprimer le bruit de haute fréquence et révéler le véritable niveau de signal sous-jacent (voir Exemple de forme d’onde 1 et Exemple de forme d’onde 2).
Un filtre passe-bas de 1 Hz appliqué à n’importe quel signal rejettera tous les signaux de fréquence supérieurs à 1 Hz. Seules les valeurs de signal de 1 Hz et moins passeront et seront affichées.
Pour activer/désactiver la fonction de filtrage passe-bas :
1. Cliquez sur le bouton d’options du canal (B dans ce cas).
2. Cochez la case Activer le filtrage.
3. Sélectionnez le niveau de filtrage passe-bas requis (dans ce cas, 1 Hz).
Cliquez n’importe où sur la grille de l’oscilloscope pour quitter le menu des options de canal.
Limite de bande passante (PicoScope 4425 et 4225 uniquement)
Outre le filtrage passe-bas, les propriétaires du PicoScope 4425 ou du PicoScope 4225 peuvent bénéficier d’une option de filtrage supplémentaire appelée Limite de bande passante. Il s’agit d’un filtre matériel intégré qui rejette tous les bruits supérieurs à 20 kHz avant que le signal ne soit transmis de l’oscilloscope au logiciel. En fait, vous convertissez la largeur de bande du canal sélectionné de l’oscilloscope de 20 MHz à 20 kHz (voir l’image).
Cette largeur de bande convient parfaitement aux pinces ampèremétriques, car elles ne détectent pas les signaux supérieurs à 20 kHz (une fréquence trop élevée pour cacher des problèmes lors des mesures de courant parasite [largeur de bande maximale des pinces ampèremétriques = 20 kHz]).
Activation du filtre matériel
Lorsqu’un PicoScope 4425 ou 4225 est connecté, sélectionnez “Outils > Préférences > Options” et cochez la case Afficher les options analogiques, puis cliquez sur OK. Cela activera la limite de bande passante dans le menu des options de canal et limitera la bande passante à 20 kHz pour tous les signaux entrants sur le canal choisi.
Remarque : Lorsque vous utilisez la fonction de limitation de la bande passante, elle ne peut pas être ajustée après la capture pour révéler le signal original (contrairement aux filtres logiciels qui peuvent être appliqués ou supprimés après la capture).
Dépannage
Traditionnellement, on pouvait localiser tout drain parasite en retirant les fusibles du circuit, pour tenter de localiser la source du courant parasite. Cependant, avec les véhicules technologiquement avancés 
d’aujourd’hui, le fait de retirer les fusibles tout en recherchant les circuits et les composants incriminés aura l’effet inverse et pourrait augmenter l’appel de courant parasite en raison de l’intrusion dans les tensions d’alimentation de la mémoire de l’ordinateur.
Le fait de déconnecter momentanément une alimentation de mémoire et de la reconnecter (fusible retiré puis réinstallé) réveillera un ordinateur et donc le réseau.
Dans ce scénario, la période d’arrêt pourrait commencer en raison de la déconnexion du fusible. Il se peut que cela ne soit plus une représentation fidèle de la procédure d’arrêt réelle (rappelez-vous que vous devez simuler des conditions identiques à celles rencontrées par le client).
Afin d’identifier les circuits ou les composants en cause, vous devez surveiller la chute de tension dans les fusibles du système. Tout composant qui tire du courant par l’intermédiaire d’un fusible générera certainement une chute de tension dans le fusible en question. Les constructeurs automobiles précisent la chute de tension entre leurs fusibles en fonction du flux de courant. Ces tableaux devraient être disponibles dans les informations techniques ou sur les sites web des constructeurs.
Un exemple typique est celui d’un fusible de 10 ampères qui mesure 0,0001 mV aux points de contrôle du fusible, ce qui indique que le circuit protégé par ce fusible tire 13 mA (aucune déconnexion n’est nécessaire et donc aucune intrusion dans le réseau). Les valeurs de résistance des fusibles diffèrent d’un fabricant à l’autre ; assurez-vous donc que vous disposez du tableau de chute de tension correct.
Un multimètre standard est suffisant pour mesurer ces valeurs de chute de tension tandis que votre oscilloscope continue à surveiller avec précision la consommation parasite.
Réserve de batterie
En utilisant les valeurs de courant parasite obtenues pendant le mode veille du véhicule, vous pouvez calculer une indication de la durée approximative pendant laquelle un client peut s’attendre à laisser son véhicule à l’arrêt avant que la santé de la batterie ne soit affectée. Pour ce faire, utilisez la formule suivante :
Batterie entièrement chargée à 21°C
Valeur nominale en ampères-heures (indiquée sur la batterie) /100 x 70 = 70 % de la valeur en ampères-heures
Calcul de 70 % de la valeur de l’ampérage/heure/parasite obtenue en mode veille = Nombre d’heures avant que la batterie ne doive être rechargée
Calcul du nombre d’heures avant la recharge de la batterie /24 = jours avant la recharge de la batterie
Exemple (batterie de 77 Ah) :
(77/100) x 70 = 53,9 % de la valeur nominale en Ah de la batterie du véhicule
53,9 Ah/0,040 A = 1347,5 heures
1347,5 heures/24 = 56 jours avant que la batterie ne doive être rechargée
Voir aussi le test guidé : Test de batterie, alternateur et de l’alternateur.
