Un terminateur -ΔV est facile à décrire et difficile à bien mettre en œuvre. Le signal visé est un déclin de quelques millivolts seulement par cellule, noyé dans le bruit de mesure, la dérive de résistance de contact, l'ondulation de courant et les transitoires thermiques d'un boîtier réel ; un seuil trop bas déclenche tôt sur le bruit et laisse les cellules sous-chargées, tandis qu'un seuil trop haut rate la charge pleine et fait cuire le pack. Passant de l'électrochimie de l'article 5 à l'ingénierie, cet article spécifie comment un chargeur de production transforme ce trait millivolt en une décision fiable : le budget de seuil, l'algorithme de suivi de pic, la fenêtre d'échantillonnage et de confirmation, les conditions dans lesquelles -ΔV est seulement valide, et comment une chaîne série change le problème.
Les chutes NiMH observées s'étendent grossièrement de 5 à 15 millivolts par cellule, environ la moitié de l'amplitude NiCd, et rétrécissent à haute température et bas courant. Un seuil doit se tenir au-dessus du plancher de bruit du diviseur, de l'ADC et de la voie de contact, mais sous la plus petite chute authentique que la conception doit capturer dans sa fenêtre valide. Les packs multicellules mettent le signal à l'échelle : dix cellules en série montrent une chute au niveau du pack proche de 50 à 150 millivolts, ce qui facilite la résolution de l'ADC mais somme aussi les variations par cellule.
Les praticiens choisissent communément un déclenchement par cellule de l'ordre de 3 à 10 millivolts selon le taux et le nombre de cellules, puis le valident sur le lot de cellules de production et la plage de température plutôt que de se fier à un unique exemple de fiche technique ; le chiffre de la TI Design Note d'une chute de 10 millivolts pour une cellule unique est un point de départ, non une constante universelle.
La détection impose de mémoriser la tension la plus haute atteinte depuis l'armement de la détection. Le micrologiciel maintient Vpic, le met à jour chaque fois que la tension filtrée actuelle le dépasse, et calcule delta = Vpic moins Vmaintenant ; un déclenchement est déclaré quand delta dépasse le seuil. Le registre doit être mis à jour à partir d'un signal anti-rebondé et sensible au courant, afin qu'une brève réduction de courant – qui abaisse la tension par la chute ohmique – ne soit pas prise pour un authentique déclin post-pic puis verrouillée comme un faux pic bas.
La recherche sur les chargeurs solaires et à entrée variable le rend explicite : quand |dV/dt| bondit parce que le courant d'entrée vient de changer, ou quand l'enveloppe de courant varie au-delà d'une bande fixée, le registre de pic est tenu ou réinitialisé, car le maximum de tension à un courant n'est pas comparable à celui d'un autre. Les chargeurs grand public à entrée fixe affrontent une version plus douce du même problème au démarrage et pendant les délestages de charge.
Le signal évolue sur des dizaines de secondes à minutes, un échantillonnage rapide est donc inutile ; ce qui compte est la constance. Une conception pratique échantillonne toutes les quelques secondes – la tradition Design Note utilise des intervalles de 30 secondes –, applique un filtrage léger adapté à l'ADC et exige que la condition de déclin tienne sur plusieurs échantillons consécutifs (quatre dans cette référence) avant de terminer. Cet anti-rebond rejette le bruit d'un échantillon unique tout en réagissant largement dans la fenêtre de surcharge.
La confirmation échange délibérément quelques dizaines de secondes de légère surcharge contre une immunité aux déclenchements intempestifs, un échange favorable car une fausse terminaison précoce sous-charge chaque cycle suivant, tandis qu'une confirmation correctement bornée n'ajoute qu'un petit excès de l'ordre du complément que les filets thermiques supervisent de toute façon.
Le delta-V négatif n'a de sens qu'à l'intérieur d'une enveloppe définie. La détection n'est armée qu'après un temps de charge minimal ou une fraction de capacité livrée – empêchant la chute de réchauffement au démarrage de déclencher – et seulement tant que le courant reste dans la plage de charge rapide, nominalement au-dessus de C/3, où un authentique pic se forme. Hors de cette fenêtre, le micrologiciel doit basculer vers une terminaison alternative : minuteurs pour la charge lente, dT/dt pour les conditions chaudes.
Les gardes d'entrée vérifient aussi que tension et température se tiennent dans la plage de charge rapide permise par l'IC ; les contrôleurs de classe bq2002 inhibent explicitement la charge rapide quand la température ou la tension de la batterie se tient hors des limites configurées, attendant ou revenant au filet jusqu'à ce que la cellule soit dans un état où la charge rapide et sa terminaison sont dignes de confiance.
Dans un pack série, la tension mesurée du pack atteint un pic quand l'agrégat le fait, mais les cellules individuelles atteignent la charge pleine à différents moments selon la désadaptation de capacité et d'impédance ; la première cellule à surcharger commence à recombiner et chauffer tandis que d'autres acceptent encore la charge, brouillant et retardant la chute au niveau du pack. Plus profonde est la désadaptation, plus tardif et faible le -ΔV apparent et plus la cellule la plus faible absorbe de sévices avant que le pack ne termine.
Cela couple la terminaison à l'appariement des cellules et à la topologie du pack. Des cellules appariées et des canaux indépendants (dans les chargeurs grand public) ou une supervision par cellule (dans les packs) préservent un pic net ; les chaînes non appariées exigent un courant conservateur et un recours plus fort à la température, car la voie de tension est structurellement dégradée. La première figure séquence l'algorithme de détection ; la seconde oppose le pic net d'une cellule unique au pic étalé de la chaîne.
Le terminateur complet s'écoule à travers les contrôles de réinitialisation, les gardes d'armement, l'acquisition filtrée, la mise à jour de pic sensible au courant, la confirmation de seuil multi-échantillons et une passation au complément ou à l'entretien – chaque voie bornée par les filets de tension maximale, température maximale et minuteur de sécurité. La validation balaie le taux de C/3 à 1C, la température de fraîche à chaude, le nombre de cellules et la dispersion de lot, et injecte délibérément du bruit, des échelons de courant et des démarrages à chaud pour prouver qu'il n'y a ni déclenchements intempestifs ni terminaisons manquées.
Pour la production, Weijiang recommande de co-valider le terminateur contre des cellules caractérisées afin que le seuil et l'armement reflètent la distribution réelle des pics plutôt qu'une hypothèse générique. Le -ΔV une fois conçu, la voie thermique complémentaire – souvent décisive – mérite la même rigueur et fait l'objet du prochain article.
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