A mesura que es desenvolupa el sistema elèctric, l'escala de la xarxa continua expandint-se, donant lloc a més exigències de comunicació d'energia. Les bateries, com a component crític del sistema d'alimentació de telecomunicacions, tenen un impacte directe en la fiabilitat de la comunicació d'energia. La realització de proves de capacitat mitjançant cicles de càrrega i descàrrega és un mètode essencial per mantenir el rendiment de la bateria i allargar la vida útil de la bateria. D'acord amb les normes de manteniment del sistema d'alimentació de telecomunicacions, les bateries requereixen un manteniment regular. En comparació amb mètodes com ara la mesura de la tensió terminal i les proves de resistència interna, les proves de capacitat ofereixen una major precisió. Les bateries recentment instal·lades requereixen proves de descàrrega de capacitat total, seguida de proves anuals de descàrrega de capacitat. Per a les bateries en funcionament durant quatre anys, és necessària una prova de capacitat semestral. Si una bateria no aconsegueix el 80% de la seva capacitat nominal després de tres proves consecutives, s'ha de considerar la substitució.
Actualment, tres esquemes comuns de prova de capacitat de la bateria s'apliquen àmpliament en enginyeria: càrrega simulada, conversió DC/AC i esquemes de voltatge augmentat DC/DC.
El dispositiu de prova de capacitat consisteix principalment en un mòdul de circuit augmentat de bateria DC/DC d'alta freqüència, un mòdul de càrrega de corrent constant de bateria DC/DC d'alta freqüència, contactors i díodes. El sistema funciona en tres estats: càrrega flotant en espera, descàrrega de capacitat i càrrega de corrent constant. Aquests estats formen un cicle operatiu complet per a les proves de capacitat.
Estat de càrrega flotant en espera
En l'estat de càrrega flotant, el contactor NC K1 està tancat i el contactor NO KM s'obre. La bateria està en línia, amb el rectificador subministrant energia tant a la bateria com a la càrrega. En cas d'un tall d'alimentació inesperat, el paquet de bateries pot subministrar directament energia a la càrrega, assegurant una alimentació ininterrompuda.
Figura 1: bateria en estat de càrrega flotant en espera
Estat de Descàrrega de Capacitat
Durant la descàrrega de capacitat, el contactor NC K1 s'obre i els contactors NO KM i KC es tanquen. El circuit augmentat de la bateria DC/DC d'alta freqüència funciona. El circuit DC/DC augmenta la bateria a una tensió lleugerament superior a la tensió del rectificador, substituint així el rectificador en el subministrament d'energia a la càrrega. Un cop finalitzada la descàrrega, el sistema passa automàticament a la càrrega de corrent constant, amb el mòdul del circuit de càrrega de corrent constant funcionant.
Figura 2: bateria en estat de descàrrega de capacitat
Estat de càrrega de corrent constant
Després de la descàrrega de la capacitat, el sistema passa automàticament a la càrrega de corrent constant. El mòdul de circuit de càrrega de corrent constant del paquet de bateries d'alta freqüència DC/DC funciona, ajustant automàticament el corrent de càrrega al valor establert mentre s'utilitza el rectificador original per a la càrrega de corrent constant. A mesura que la tensió de la bateria augmenta cap al final del procés de càrrega, el corrent de càrrega disminueix. Quan el corrent cau per sota del llindar establert pel dispositiu, el sistema finalitza automàticament el procés de càrrega de corrent constant. El contactor NC K1 es tanca, aturant el mòdul de circuit de càrrega de corrent constant del paquet de bateries DC/DC d'alta freqüència i desconnectant KM i KC. Aleshores, la bateria torna a l'estat de càrrega flotant d'espera.
Figura 3: bateria en estat de càrrega de corrent constant
L'anterior descriu la implementació d'un sistema de prova de capacitat basat en DC/DC. La solució és àmpliament adoptada pels fabricants de la indústria. Per exemple, DFUN ha dissenyat una solució integral de prova de capacitat en línia remota, aconseguint un control centralitzat de llocs dispersos de forma remota, que és un estalvi de temps, còmode i fiable.
La solució de prova de capacitat DFUN , a més de la funció de prova de capacitat, inclou funcions de monitorització de la bateria i activació de la bateria en temps real, que permeten el control remot i el manteniment de les bateries les 24 hores del dia.
