Wraz z rozwojem systemu elektroenergetycznego skala sieci stale się zwiększa, co prowadzi do wyższych wymagań w zakresie komunikacji energetycznej. Baterie, jako kluczowy element telekomunikacyjnego systemu elektroenergetycznego, mają bezpośredni wpływ na niezawodność komunikacji energetycznej. Przeprowadzanie testów pojemności podczas cykli ładowania i rozładowywania jest podstawową metodą utrzymania wydajności baterii i wydłużenia jej żywotności. Zgodnie z przepisami dotyczącymi konserwacji systemów elektroenergetycznych telekomunikacyjnych, akumulatory wymagają regularnej konserwacji. W porównaniu do metod takich jak pomiar napięcia na zaciskach i badanie rezystancji wewnętrznej, badanie pojemności zapewnia większą dokładność. Nowo zainstalowane akumulatory wymagają testu rozładowania pełnej pojemności, a następnie corocznego testu rozładowania pojemności. W przypadku akumulatorów eksploatowanych przez cztery lata konieczne jest sprawdzanie pojemności co pół roku. Jeśli po trzech kolejnych testach akumulator nie osiągnie 80% swojej pojemności znamionowej, należy rozważyć jego wymianę.
Obecnie w inżynierii szeroko stosowane są trzy popularne schematy testowania pojemności akumulatorów: obciążenie fikcyjne, konwersja DC/AC i schematy zwiększonego napięcia DC/DC.
Urządzenie do testowania pojemności składa się głównie z modułu obwodu wzmocnionego akumulatora DC/DC o wysokiej częstotliwości, modułu ładowania prądem stałym o wysokiej częstotliwości pakietu akumulatorów DC/DC, styczników i diod. System działa w trzech stanach: ładowanie pływające w trybie gotowości, rozładowanie pojemności i ładowanie prądem stałym. Stany te tworzą pełny cykl operacyjny dla testowania wydajności.
Stan ciągłego ładowania w trybie gotowości
W stanie ładowania rezerwowego stycznik NC K1 jest zamknięty, a stycznik NO KM otwierany. Bateria jest w trybie online, a prostownik dostarcza energię zarówno do zestawu baterii, jak i do obciążenia. W przypadku nieoczekiwanej przerwy w dostawie prądu pakiet akumulatorów może bezpośrednio zasilać obciążenie, zapewniając nieprzerwane zasilanie.
Rysunek 1: Zestaw akumulatorów w stanie ciągłego ładowania w trybie gotowości
Stan rozładowania pojemności
Podczas rozładowywania pojemności stycznik NC K1 otwiera się, a styczniki NO KM i KC zamykają się. Obwód wzmocniony zestawu akumulatorów DC/DC o wysokiej częstotliwości działa. Akumulator jest wzmacniany przez obwód DC/DC do napięcia nieco wyższego niż napięcie prostownika, zastępując w ten sposób prostownik w dostarczaniu mocy do obciążenia. Po zakończeniu rozładowywania system automatycznie przełącza się na ładowanie stałoprądowe, przy czym pracuje moduł obwodu ładowania stałoprądowego.
Rysunek 2: Pakiet akumulatorów w stanie rozładowania
Stan naładowania prądu stałego
Po rozładowaniu pojemności system automatycznie przełącza się na ładowanie prądem stałym. Moduł obwodu ładowania stałoprądowego akumulatora DC/DC o wysokiej częstotliwości działa, automatycznie dostosowując prąd ładowania do ustawionej wartości, podczas korzystania z oryginalnego prostownika do ładowania prądem stałym. Wraz ze wzrostem napięcia akumulatora pod koniec procesu ładowania, prąd ładowania maleje. Gdy prąd spadnie poniżej ustawionego przez urządzenie progu, system automatycznie zakończy proces ładowania prądem stałym. Stycznik NC K1 zamyka się, zatrzymując moduł obwodu prądu stałego ładowania zestawu akumulatorów DC/DC wysokiej częstotliwości oraz odłączając KM i KC. Następnie zestaw akumulatorów powraca do stanu gotowości i ładowania podtrzymującego.
Rysunek 3: Zestaw akumulatorów w stanie ładowania prądem stałym
Powyżej opisano realizację systemu badania pojemności opartego na DC/DC. Rozwiązanie jest powszechnie stosowane przez producentów przemysłowych. Na przykład firma DFUN zaprojektowała kompleksowe rozwiązanie do zdalnego testowania wydajności online, umożliwiające zdalną scentralizowaną kontrolę rozproszonych lokalizacji, co pozwala zaoszczędzić czas, jest wygodne i niezawodne.
Rozwiązanie do testowania pojemności DFUN , oprócz funkcji testowania pojemności, obejmuje funkcje monitorowania baterii w czasie rzeczywistym i funkcje aktywacji baterii, umożliwiające zdalne, całodobowe monitorowanie i konserwację pakietów baterii.
