ככל שמערכת החשמל מתפתחת, קנה המידה של הרשת ממשיך להתרחב, מה שמוביל לדרישות גבוהות יותר לתקשורת חשמל. לסוללות, כמרכיב קריטי במערכת החשמל הטלקום, יש השפעה ישירה על האמינות של תקשורת החשמל. ביצוע בדיקות קיבולת באמצעות מחזורי טעינה ופריקה היא שיטה חיונית לשמירה על ביצועי הסוללה ולהארכת חיי הסוללה. על פי תקנות התחזוקה למערכת חשמל טלקום, סוללות דורשות תחזוקה שוטפת. בהשוואה לשיטות כגון מדידת מתח מסוף ובדיקת התנגדות פנימית, בדיקת קיבולת מציעה דיוק רב יותר. סוללות שהותקנו לאחרונה דורשות בדיקת פריקה בקיבולת מלאה, ולאחר מכן בדיקת פריקת קיבולת שנתית. עבור סוללות הפועלות במשך ארבע שנים, יש צורך בבדיקת קיבולת חצי שנתית. אם סוללה לא מצליחה להשיג 80% מהקיבולת המדורגת שלה לאחר שלוש בדיקות עוקבות, יש לשקול החלפה.
נכון לעכשיו, שלוש שיטות נפוצות לבדיקת קיבולת סוללה מיושמות באופן נרחב בהנדסה: עומס דמה, המרת DC/AC ותכניות מתח מוגברות DC/DC.
מכשיר בדיקת הקיבולת מורכב בעיקר ממודול מעגלים מוגבר בתדר גבוה DC/DC, מודול סוללות DC/DC בתדר גבוה, מודול טעינת זרם קבוע, מגעים ודיודות. המערכת פועלת בשלושה מצבים: מטען צף המתנה, פריקת קיבולת ומטען זרם קבוע. מצבים אלה יוצרים מחזור תפעולי שלם לבדיקת קיבולת.
מצב מטען צף המתנה
במצב מטען צף, מגע ה-NC K1 סגור, ומגע NO KM נפתח. הסוללה מקוונת, כאשר המיישר מספק חשמל הן לחבילת הסוללות והן לעומס. במקרה של הפסקת חשמל בלתי צפויה, ערכת הסוללות יכולה לספק כוח ישירות לעומס, מה שמבטיח אספקת חשמל ללא הפרעה.
איור 1: חבילת סוללות במצב טעינה צף במצב המתנה
מצב פריקת קיבולת
במהלך פריקת הקיבולת, מגע ה-NC K1 נפתח, ומגעי ה-NO KM ו-KC נסגרים. המעגל המוגבר בתדר גבוה DC/DC פועל. הסוללה מוגברת על ידי מעגל DC/DC למתח גבוה מעט ממתח המיישר, ובכך מחליף את המיישר באספקת חשמל לעומס. עם השלמת הפריקה, המערכת עוברת אוטומטית לטעינת זרם קבוע, כאשר מודול מעגל הטעינה של הזרם הקבוע פועל.
איור 2: ערכת סוללות במצב פריקת קיבולת
מצב טעינה נוכחי קבוע
לאחר פריקת הקיבולת, המערכת עוברת אוטומטית לטעינת זרם קבוע. מודול מעגל הטעינה של זרם קבוע בתדר גבוה DC/DC פועל, ומתאים אוטומטית את זרם הטעינה לערך שנקבע תוך שימוש במיישר המקורי לטעינת זרם קבוע. ככל שמתח הסוללה עולה לקראת סוף תהליך הטעינה, זרם הטעינה יורד. כאשר הזרם יורד מתחת לסף המוגדר של המכשיר, המערכת מסיימת אוטומטית את תהליך טעינת הזרם הקבוע. מגע ה-NC K1 נסגר, עוצר את מודול מעגל טעינת הזרם הקבוע בתדר גבוה DC/DC, ומנתק את KM ו-KC. לאחר מכן, ערכת הסוללות חוזרת למצב טעינה צפה במצב המתנה.
איור 3: ערכת סוללות במצב טעינה זרם קבוע
האמור לעיל מתאר יישום של מערכת בדיקת קיבולת המבוססת על DC/DC. הפתרון מאומץ באופן נרחב על ידי יצרני התעשייה. לדוגמה, DFUN עיצבה פתרון מקיף לבדיקת קיבולת מקוון מרחוק, תוך השגת שליטה מרוכזת על אתרים מפוזרים מרחוק, מה שחוסך זמן, נוח ואמין.
פתרון בדיקת קיבולת DFUN , בנוסף לפונקציית בדיקת הקיבולת, כולל ניטור סוללות בזמן אמת ותכונות הפעלת סוללה, המאפשר ניטור ותחזוקה מרחוק מסביב לשעון של ערכות סוללות.
