Solución de prueba de capacidad basada en CC/CC

1. Antecedentes de la solución de prueba de capacidad de la batería

A medida que se desarrolla el sistema eléctrico, la escala de la red continúa expandiéndose, lo que genera mayores demandas de comunicación eléctrica. Las baterías, como componente crítico del sistema eléctrico de telecomunicaciones, tienen un impacto directo en la confiabilidad de las comunicaciones eléctricas. Realizar pruebas de capacidad a través de ciclos de carga y descarga es un método esencial para mantener el rendimiento de la batería y extender su vida útil. De acuerdo con las normas de mantenimiento para sistemas de energía de telecomunicaciones, las baterías requieren un mantenimiento regular. En comparación con métodos como la medición de voltaje terminal y las pruebas de resistencia interna, las pruebas de capacidad ofrecen una mayor precisión. Las baterías recién instaladas requieren una prueba de descarga de capacidad total, seguida de una prueba de descarga de capacidad anual. Para baterías que estén en funcionamiento durante cuatro años, es necesaria una prueba de capacidad semestral. Si una batería no logra alcanzar el 80% de su capacidad nominal después de tres pruebas consecutivas, se debe considerar su reemplazo.

Actualmente, en ingeniería se aplican ampliamente tres esquemas comunes de prueba de capacidad de batería: carga ficticia, conversión CC/CA y esquemas de voltaje aumentado CC/CC.

2. Composición y estados de funcionamiento de la solución de prueba de capacidad basada en DC/DC

El dispositivo de prueba de capacidad consta principalmente de un módulo de circuito reforzado de batería CC/CC de alta frecuencia, un módulo de carga de corriente constante de batería CC/CC de alta frecuencia, contactores y diodos. El sistema opera en tres estados: carga flotante de reserva, descarga de capacidad y carga de corriente constante. Estos estados forman un ciclo operativo completo para las pruebas de capacidad.

• Estado de carga flotante en espera

  
  

En estado de carga flotante, el contactor NC K1 está cerrado y el contactor NA KM se abre. La batería está en línea y el rectificador suministra energía tanto a la batería como a la carga. En caso de un corte de energía inesperado, la batería puede suministrar energía directamente a la carga, asegurando un suministro de energía ininterrumpido.

Figura 1: Paquete de baterías en estado de carga flotante en espera

• Estado de descarga de capacidad

Durante la descarga de capacidad, el contactor NC K1 se abre y los contactores NA KM y KC se cierran. El circuito reforzado del paquete de baterías CC/CC de alta frecuencia funciona. La batería es impulsada por el circuito CC/CC a un voltaje ligeramente superior al voltaje del rectificador, reemplazando así al rectificador en el suministro de energía a la carga. Al finalizar la descarga, el sistema cambia automáticamente a carga de corriente constante, con el módulo del circuito de carga de corriente constante funcionando.

Figura 2: Paquete de baterías en estado de descarga de capacidad

• Estado de carga actual constante

Después de la descarga de capacidad, el sistema cambia automáticamente a carga de corriente constante. El módulo de circuito de carga de corriente constante del paquete de baterías CC/CC de alta frecuencia funciona, ajustando automáticamente la corriente de carga al valor establecido mientras se utiliza el rectificador original para una carga de corriente constante. A medida que aumenta el voltaje de la batería hacia el final del proceso de carga, la corriente de carga disminuye. Cuando la corriente cae por debajo del umbral establecido en el dispositivo, el sistema finaliza automáticamente el proceso de carga de corriente constante. El contactor NC K1 se cierra, deteniendo el módulo del circuito de carga de corriente constante del paquete de baterías CC/CC de alta frecuencia y desconectando KM y KC. Luego, la batería vuelve al estado de carga flotante de espera.

Figura 3: Paquete de baterías en estado de carga de corriente constante

Lo anterior describe la implementación de un sistema de prueba de capacidad basado en DC/DC. La solución es ampliamente adoptada por los fabricantes de la industria. Por ejemplo, DFUN ha diseñado una solución integral de prueba remota de capacidad en línea, logrando un control centralizado de sitios dispersos de forma remota, lo cual ahorra tiempo, es conveniente y confiable.

DFUN solución de prueba de capacidad, además de la función de prueba de capacidad, incluye funciones de activación y monitoreo de la batería en tiempo real, lo que permite el monitoreo y mantenimiento remoto de los paquetes de baterías las 24 horas del día.