معدات اختبار البطاريات لنظام BESS والطاقة الشمسية

كل شيء عن معدات اختبار البطاريات لنظام BESS والطاقة الشمسية

تشمل معدات اختبار البطاريات أدواتٍ تقيس سعة البطارية، وجهدها، ومقاومتها الداخلية، وحالتها العامة. تُعد هذه الأجهزة بالغة الأهمية في أنظمة BESS وأنظمة الطاقة الشمسية لضمان الموثوقية والسلامة. من المتوقع أن تدوم بطاريات تخزين الطاقة واسعة النطاق لأكثر من عشر سنوات، وتستمر لآلاف الدورات، لذا يُساعد الاختبار الدوري على اكتشاف التلف المبكر وتجنب الأعطال غير المتوقعة. على سبيل المثال، يجب أن تحتفظ البطاريات السليمة بأكثر من 90% من سعتها المُصنّفة؛ ويُشير انخفاضها عن 80% إلى استبدالها. باستخدام أجهزة اختبار وتحليل مناسبة، يُمكن للفنيين التحقق من أن بطاريات الطاقة الشمسية الاحتياطية وبطاريات تخزين الشبكة تُلبي مواصفات الأداء، وتحديد المشكلات قبل وقت طويل من توقف النظام عن العمل.

أنواع معدات اختبار البطارية

• أجهزة اختبار المقاومة/الممانعة: أجهزة قياس محمولة تُطبّق تيارًا مترددًا أو نبضيًا صغيرًا لقياس المقاومة الداخلية للبطارية (أو المعاوقة). تكشف هذه الأجهزة بسرعة عن سلامة الخلية. على سبيل المثال، تُمكّن سلسلة BITE5 من Megger من اختبار خلايا فردية أو كتل من بطاريات الرصاص الحمضية (VLA/VRLA)، وبطاريات NiCd، وبطاريات أيونات الليثيوم. تعرض هذه الأجهزة المقاومة (mΩ) مع جهد الطرف، وغالبًا ما تتضمن مُقارنًا للنجاح/التحذير/الفشل.

• أجهزة تحليل/مراقبة حالة البطاريات: تُجري أجهزة التحليل المحمولة، مثل سلسلة Fluke 500، فحوصات شاملة للبطاريات. تقيس هذه الأجهزة جهد التيار المستمر/المتردد، والمقاومة الداخلية، وتيار التموج، ويمكنها اختبار سلاسل كاملة من البطاريات بالتتابع. تُسجل هذه الوحدات البيانات تلقائيًا، وتدعم التنزيل عبر USB/بلوتوث، وتُصدر التقارير. وهي مثالية لصيانة واستكشاف أعطال البطاريات الثابتة.

• بنوك الأحمال وأجهزة إعادة التدوير: تُستخدم أنظمة تفريغ مخصصة لاختبارات السعة الكاملة. تسحب بنوك الأحمال القابلة للبرمجة (أو أحمال العاكس) تيارًا مُتحكمًا به من بنك البطاريات لقياس السعة الفعلية للأمبير/الساعة. على سبيل المثال، يُمكن لجهاز Albér BCT-2000 من Vertiv تفريغ ما يصل إلى 256 خلية بتيار ثابت، مُجريًا اختبارات السعة الكاملة والقدرة. تُوفر أجهزة إعادة التدوير المعملية (مثل أنظمة Arbin أو Chroma) دورات شحن/تفريغ دقيقة واختبارات متانة طويلة الأمد في ظروف مُتحكم فيها.

• أنظمة مراقبة البطاريات: تستخدم العديد من التركيبات الثابتة أجهزة مراقبة مستمرة (DCIM أو نظام إدارة بطاريات مدمج). تقيس هذه الأنظمة (الأجهزة/الاستشعارات) الجهد والتيار ودرجة الحرارة لكل خلية/سلسلة في الوقت الفعلي. تتكامل هذه الأنظمة مع وحدات UPS أو وحدات التحكم بالطاقة الشمسية، مما يُطلق إنذارات عند حدوث أي تشوهات. بخلاف أجهزة الاختبار المحمولة، تبقى هذه الأنظمة متصلة بشكل دائم وتُغذي البيانات (غالبًا عبر Modbus أو Ethernet) إلى نظام إدارة BESS لمتابعة الحالة التشغيلية بشكل مستمر.

معدات الاختبار المحمولة (المحمولة باليد) مقابل معدات الاختبار الثابتة

صورة: جهاز اختبار المقاومة الداخلية للبطارية المحمول Hioki BT3554-50. تقيس هذه الأجهزة جهد الخلية ومقاومتها الداخلية في الموقع، مما يوفر تشخيصًا سريعًا.

• أجهزة اختبار محمولة: تتيح هذه الأجهزة خفيفة الوزن إجراء فحص في الموقع دون الحاجة إلى إزالة البطاريات. على سبيل المثال، يقيس جهاز Hioki BT3554-50 (في الصورة) المقاومة الداخلية وجهد بطاريات UPS الرصاصية الحمضية في ثانيتين. كما يمكنه تشخيص حالات النجاح/التحذير/الفشل فورًا بناءً على عتبات مُحددة مسبقًا. وبالمثل، يقيس جهاز Amprobe BAT‑500 جهدًا يصل إلى 40 فولتًا و40 أوم، ويتعامل مع بطاريات تصل سعتها إلى 500 أمبير/ساعة، مع وظيفة مُقارنة لسرعة التحقق من النجاح/الفشل. غالبًا ما تتضمن أجهزة الاختبار المحمولة تسجيل بيانات (عشرات الآلاف من القراءات)، ومخرجات كمبيوتر أو بلوتوث لتحليل الاتجاهات، وقد تحتوي على مجسات خاصة (مثل أطراف مائلة لرفوف البطاريات). تغطي هذه المجسات جهد بطاريات الطاقة الشمسية النموذجي (12-48 فولت، وأحيانًا يصل إلى 500 فولت للسلاسل الصغيرة).

• المعدات الثابتة/المختبرية: تُجري أنظمة المختبرات اختبارات عالية الطاقة، وتُستخدم في المختبرات أو الإنتاج. توفر هذه الأنظمة شحنًا/تفريغًا قابلًا للبرمجة عند تيارات عالية (من عشرات إلى آلاف الأمبيرات)، وغالبًا ما تتكامل مع غرف المناخ أو أنظمة التحكم الآلي. على سبيل المثال، تُوفر شركة Arbin أجهزة تدوير متعددة القنوات للخلايا أو الوحدات التي تصل قدرتها إلى 1 ميجاوات. تستطيع سلسلة أجهزة BCT من Vertiv اختبار سلاسل كاملة (مئات الفولتات، مئات الأمبيرات في الساعة) باستخدام بنوك أحمال دقيقة. هذه المعدات ليست محمولة، بل تتطلب إعدادًا دقيقًا مع كابلات كبيرة، ونظام تبريد/تهوية، وتُستخدم للتحليلات الدقيقة (منحنيات السعة، والكفاءة، وعمر الدورة) بدلًا من الفحوصات السريعة.

كيمياء البطاريات واختلافات الاختبار

• بطاريات الرصاص الحمضية (المغمورة/VRLA): يمكن اختبار هذه الأنواع الشائعة من بطاريات الرصاص الحمضية (BESS) (بما في ذلك بطاريات الرصاص الحمضية المغمورة، وبطاريات AGM، وبطاريات VRLA الهلامية) باستخدام أجهزة قياس كثافة السوائل (للكثافة النوعية) أو بقياس الجهد تحت الحمل. تعمل أجهزة اختبار المعاوقة بكفاءة على بطاريات الرصاص الحمضية. تشمل حالات الفشل الرئيسية الكبريتات والجفاف؛ وقد يتضمن الاختبار شحنة معادلة مسبقًا. تجدر الإشارة إلى أن المقاومة الداخلية لبطاريات الرصاص الحمضية تميل إلى البقاء ثابتة نسبيًا طوال فترة عمرها الافتراضي، لذا فإن أي زيادة طفيفة في المقاومة تُعد علامة متأخرة على عمرها الافتراضي. يُعد اختبار السعة (التفريغ الكامل) المؤشر الأكثر موثوقية لحالة تفريغ السوائل في بطاريات الرصاص الحمضية.

• بطاريات الليثيوم أيون: تحتوي بطاريات الليثيوم أيون على أنظمة إدارة بطاريات مدمجة (BMS) تتحكم في توازن الخلايا وسلامتها، لذا يتطلب الاختبار عادةً التفاعل مع نظام إدارة البطاريات أو فتح أطراف التوصيل عند الإمكان. تقيس الاختبارات القياسية جهد كل خلية أو سلسلة، وسعتها عبر تفريغ مُتحكم به، مع مراعاة قيم حد الشحن/التفريغ الصحيحة. وكما هو الحال مع بطاريات الرصاص الحمضية، تبقى مقاومتها الداخلية ثابتة حتى نهاية عمرها الافتراضي. يدعم العديد من أجهزة الاختبار (مثل Megger BITE5 وHioki وFluke) بشكل واضح كيمياء الليثيوم أيون. ولأن خلايا الليثيوم قد تتلف بسبب التفريغ الزائد أو الاستنزاف العالي، يجب على أجهزة الاختبار الالتزام بحدود الجهد التي يحددها المصنع.

• بطاريات التدفق (مثل الفاناديوم): تخزن أنظمة تدفق الأكسدة والاختزال هذه الطاقة في إلكتروليتات سائلة. عادةً ما يُجرى الاختبار على مستوى النظام. يتم فحص السعة عبر دورات شحن/تفريغ كاملة بمعدلات تدفق مُتحكم بها. تُقاس المعاوقة على المدخنة أو خلايا التدفق. غالبًا ما تتضمن المراقبة بيانات المستشعر حول حالة الإلكتروليت. نظرًا لإمكانية ترك بطاريات التدفق مشحونة جزئيًا بأمان، عادةً ما تُختبر بشكل أقل تكرارًا - حيث يُركز على الطاقة المُقدمة مقارنةً بالسعة المُقدرة.

الميزات الرئيسية التي يجب البحث عنها

• نطاق الجهد والتيار: تأكد من أن جهاز الاختبار يغطي جهد النظام (مثلاً ١٢ فولت، ٢٤ فولت، ٤٨ فولت، أو حتى ٥٠٠ فولت فأكثر للوحدات المتسلسلة) وأن لديه تيار تفريغ أو اختبار كافٍ. تصل قدرة بعض أجهزة التحليل إلى ١٠٠٠ فولت تيار مستمر.

• إمكانية القياس: ابحث عن أجهزة قياس تقيس الجهد والمقاومة الداخلية. كما تقيس أجهزة التحليل المتقدمة التموج، أو التردد، أو مقاومة الخلايا (الحزام). الدقة العالية (نطاق المليمتر أوم) تُحسّن الدقة.

• تسجيل البيانات والاتصال: يُعدّ وجود ذاكرة مدمجة أو اتصال بالكمبيوتر أمرًا أساسيًا لتتبع الاتجاهات. تُسجّل العديد من الأجهزة مئات أو آلاف القراءات داخليًا. على سبيل المثال، يلتقط جهاز Fluke BT520 جميع القياسات تلقائيًا ويتيح مراجعتها/تنزيلها عبر USB أو تطبيق لاسلكي. أما جهاز اختبار Hioki، فيُمكنه إرسال البيانات إلى تطبيق هاتف ذكي عبر البلوتوث.

• واجهة المستخدم: يمكن للواجهات الموجهة أو شاشات اللمس تسريع الاختبارات. ابحث عن ميزات مثل التوجيهات التفصيلية خطوة بخطوة، والإشارات المرئية/الصوتية، ومقارنات العتبات المدمجة. توفر أجهزة تحليل Fluke إرشادات للمستخدم وحدود نجاح/فشل قابلة للتخصيص.

• سهولة الحمل والمتانة: يجب أن تكون أجهزة الاختبار المحمولة صغيرة الحجم ومتينة. عمر البطارية مهم - على سبيل المثال، جهاز Fluke BT520 يدوم لأكثر من 8 ساعات. تُعد العلب المقاومة للعوامل الجوية أو السقوط ميزة إضافية للاستخدام الميداني.

• تصنيفات السلامة: تحقق من فئة السلامة (تصنيف CAT) لأعمال الجهد العالي. على سبيل المثال، جهاز BT520 مُصنّف من CAT III بجهد 600 فولت / 1000 فولت تيار مستمر. تُعد حماية أسلاك الاختبار والصمامات من الحمل الزائد أمرًا بالغ الأهمية.

• خيارات المجس والتوصيل: تتضمن العديد من أجهزة الاختبار مشابك كلفن أو مجسات لأطراف الخلايا العميقة. بعضها مزود بأسلاك اختبار مريحة مع زر حفظ، أو مجسات بزاوية للخلايا المكدسة.

• استشعار درجة الحرارة: يعتمد أداء البطارية على درجة الحرارة. تتضمن بعض أجهزة التحليل مقياس حرارة بالأشعة تحت الحمراء أو مسبارًا مدمجًا لقياس درجة الحرارة. تسجل مجسات Fluke BT521 الذكية درجة حرارة الخلية تلقائيًا.

• إمكانية الاتصال اللاسلكي/السحابي: قد تدعم الأدوات الحديثة نقل البيانات لاسلكيًا أو حتى المراقبة السحابية. يستطيع جهاز اختبار البلوتوث من Hioki تحميل القراءات عبر البلوتوث. كما تتوفر منصات BMS كاملة (مثل FlashBattery وDaly) تُرسل حالة البطارية إلى لوحة تحكم ويب للمراقبة عن بُعد (وهي شائعة في أنظمة BESS التجارية).

إجراءات الاختبار الأساسية

• اختبار السعة (أمبير/ساعة): اشحن البطارية بالكامل ووازنها وفقًا لمواصفات الشركة المصنعة. ثم طبّق تيار تفريغ ثابتًا باستخدام بنك الأحمال أو جهاز اختبار، وسجّل الجهد والوقت. على سبيل المثال، شغّل المؤقت عند التشغيل، وسجّل الجهد والتيار على فترات منتظمة، وأوقفه عند وصول البطارية إلى جهد القطع (مثلًا: ~1.75-1.8 فولت لكل خلية في حالة VRLA). احسب السعة بقسمة تيار التفريغ على وقت التشغيل. اتبع بروتوكولات السلامة (التهوية للتهوية، ومراقبة درجة الحرارة). يُظهر هذا الاختبار السعة المخزنة الفعلية مقارنةً بالسعة المقدرة.

• اختبار حالة السلامة (SOH): عادةً ما يُعبَّر عن حالة السلامة كنسبة مئوية من السعة الأصلية. ويمكن تحديدها من خلال اختبار السعة. تحسب بعض أجهزة التحليل حالة السلامة تلقائيًا من خلال اتجاهات السعة أو المعاوقة. عمليًا، يُعدّ تلاشي السعة (المقاس أعلاه) أفضل مؤشر لحالة السلامة. يُجرى فحص سريع بمقارنة وقت التشغيل المتبقي تحت حمل معروف بخط الأساس. قد توفر بعض أجهزة التحليل المحمولة وضع حالة السلامة المدمج.

• اختبار المقاومة/الممانعة الداخلية: وصّل جهاز اختبار المقاومة بالبطارية (تأكد من أن البطارية في حالة شحن مستقرة، ويفضل أن تكون مشحونة بالكامل وفي وضع السكون). يُجري الجهاز اختبار تيار متردد/نبضي صغير، ويعرض المقاومة الداخلية (غالبًا بالملي أوم). تعرض العديد من أجهزة الاختبار الجهد في آنٍ واحد. على سبيل المثال، يُمكن لجهاز Hioki BT3554-50 قياس المقاومة/الجهد وعرضهما في ثانيتين. سجّل هذه القيمة؛ فارتفاع المقاومة (20% أو أكثر) مقارنةً بخط الأساس يُشير إلى تآكل البطارية. لا حاجة لتفريغ خاص، وتعمل العديد من أجهزة الاختبار أثناء توصيل البطارية بالنظام.

• فحوصات أخرى: يُنصح بتكملة الاختبارات بالفحص البصري (للتسربات، والتورم)، وجهد الدائرة المفتوحة، والثقل النوعي (للخلايا المغمورة). كما تُجري بعض أجهزة التحليل قياسات التموج أو اختبارات المقاومة بين الخلايا للكشف عن مشاكل التوصيل.

أفضل ممارسات السلامة والصيانة

• معدات الحماية الشخصية: ارتدِ دائمًا واقيات للعينين وقفازات عند اختبار البطاريات. احمِ نفسك من انسكاب الأحماض والصدمات الكهربائية.

• افصل واعزل: لاختبارات التيار العالي (وخاصةً اختبارات التفريغ)، اتبع تعليمات القفل/العزل. أطفئ الشواحن/العاكسات قبل توصيل الأسلاك الثقيلة. احذر من الجهد العالي في البنوك الكبيرة.

• التهوية: عند اختبار بطاريات الرصاص الحمضية، احرص على القيام بذلك في منطقة جيدة التهوية لتشتيت غاز الهيدروجين. تجنب الشرر بالقرب من البطاريات.

• التوصيل الصحيح: استخدم قطبية صحيحة وكابلات/مشابك عالية الجودة. قد يُسبب قصر الدائرة تيارات عالية خطيرة. تأكد من التوصيلات جيدًا قبل تفعيل مجموعة الأحمال.

• اتبع مواصفات الشحن: اشحن البطاريات ووازنها وفقًا لقواعد الشركة المصنعة قبل الاختبار. لا تفرِّغ بطارية أيون الليثيوم أبدًا بشكل مفرط يتجاوز الحد الأقصى الموصى به.

• تسجيل البيانات: احتفظ بسجلات الاختبار. متابعة الاتجاهات أمر بالغ الأهمية - دوّن قراءات خط الأساس عند التركيب وقارن الاختبارات المستقبلية. تُشدد فلوك على البحث عن فقدان في السعة يزيد عن ١٠٪ أو ارتفاع في المعاوقة يزيد عن ٢٠٪ مقارنةً بخط الأساس.

• العناية بالمعدات: عاير أجهزة الاختبار دوريًا. افحص المجسات والكابلات بحثًا عن أي تلف. حافظ على نظافة جهاز الاختبار وخزّنه في علبته. استبدل بطاريات جهاز الاختبار/المحلل حسب الحاجة لضمان الدقة.

• جدول الصيانة: التزم بمعايير مثل معيار IEEE 1188 لبطاريات VRLA. يُنصح بإجراء اختبار أولي للسعة، ثم اختبارات تفريغ دورية (كل عامين تقريبًا أو 25% من العمر المتوقع)، وفحوصات سنوية بعد 85% تقريبًا من العمر المتوقع. فحوصات الممانعة والجهد بشكل أكثر تكرارًا (فحوصات شهرية/فصلية) لاكتشاف المشاكل مبكرًا.

التكامل مع أنظمة الطاقة الشمسية

يجب أن تكون أجهزة اختبار البطاريات والمراقبة متوافقة مع بقية تركيب الطاقة الشمسية:

• وحدات تحكم الشحن: معظم وحدات تحكم شحن الخلايا الكهروضوئية المستقلة تراقب الجهد/الشحنة في الحالة (SOC) فقط، ولها وظائف اختبار محدودة. تعمل أجهزة الاختبار بشكل مستقل عن وحدة التحكم. ومع ذلك، يمكن لنتائج جهاز الاختبار أن تُحدد إعدادات وحدة التحكم (مثل ضبط جهد الامتصاص أو مستويات التعويم). تسمح بعض وحدات تحكم الشحن الذكية بتوصيل عدادات بطاريات خارجية (مثل تحويلة المقاومة) لتقدير الشحنة في الحالة (SOC) بشكل أفضل، ولكنها لا تُغني عن اختبار السلامة الكامل.

• العاكسات (الهجينة): العديد من العاكسات المتصلة بالشبكة أو الهجينة مزودة بنظام إدارة بطارية مدمج أو متصلة بنظام إدارة البطارية (BMS). عمليًا، قد يعرض البرنامج الثابت للعاكس جهد البطارية وتيارها وحالتها العامة. للحصول على بيانات مفصلة عن حالة البطارية، تُستخدم أجهزة تحليل خارجية. تتصل بعض وحدات BMS المتقدمة عبر CAN/Modbus لإبلاغ العاكس بحالة الشحن (SOC) ودرجة الحرارة، مما يُحسّن أداء الشحن/التفريغ. عند تشغيل موقع يعمل بالطاقة الشمسية والبطارية، قد يُسجل الفنيون نتائج الاختبار في منصة مراقبة النظام عبر منفذ USB أو الشبكة.

• أنظمة المراقبة: غالبًا ما تتضمن أنظمة BESS الحديثة مراقبة سحابية. على سبيل المثال، يستخدم نظام Victron جهاز مراقبة بطاريات يعمل بتقنية بلوتوث، ويُحمّل البيانات إلى بوابة إلكترونية. تُجمّع خدمات خارجية (مثل بوابة Tesla Powerwall، وEnphase Enlighten، وغيرها) بيانات عن صحة البطارية وتدفقات الطاقة. لا تتكامل أجهزة اختبار البطاريات المحمولة مباشرةً مع هذه الأجهزة، ولكن يُمكن تحميل بيانات الاختبار يدويًا إلى برنامج إدارة الأصول. بعض معدات اختبار البطاريات في المصانع قادرة على الاتصال بأجهزة كمبيوتر المختبر ونظام SCADA لإجراء اختبارات الجودة الآلية.

اختيار المعدات المناسبة حسب حالة الاستخدام

• فني تركيب أنظمة الطاقة الشمسية (العمل الميداني): الأدوات المحمولة أساسية. يُعدّ مقياس متعدد رقمي ومقياس جهد الحد الأدنى. أضف جهاز اختبار معاوقة محمول أو محلل بطاريات صغير (نطاق 40 فولت) للتحقق من سلامة أنظمة 12-48 فولت. في حالة التركيبات الكبيرة غير المتصلة بالشبكة أو الشبكات الصغيرة، يُمكن استخدام جهاز اختبار دورة يتم التحكم فيه بواسطة كمبيوتر محمول (بحمل صغير). كما تُساعد أجهزة مراقبة البطاريات (مثل جهاز مراقبة بطاريات Victron BMV أو Renogy) على تتبع حالة الشحنة الكهربائية (SOC) بشكل فوري. ركّز على سهولة الاستخدام والمتانة.

• مهندس المرافق/الصيانة: في مركز بيانات أو موقع اتصالات ذي غرفة بطاريات كبيرة، يُمكن لأجهزة تحليل قوية مثل Fluke 500 Series أو Hioki اختبار سلاسل وحدات UPS حتى 500 فولت. يُمكنك أيضًا استخدام حمل تيار مستمر متوسط ​​الحجم قابل للبرمجة (50-200 أمبير) لاختبار السعة، أو التعاقد مع مقاول لديه نظام تفريغ كامل. ثبّت نظام مراقبة دائم (DCIM) في حال عدم وجوده. ابحث عن دعم متعدد الجهد (12 فولت-600 فولت) وبرنامج قاعدة بيانات للتتبع.

• المختبر/البحث: استخدم أجهزة تدوير متطورة (مثل Arbin وMaccor وغيرها) تتيح التحكم الدقيق في التيار والجهد وتسجيل كل دورة. تُستخدم غرف القياس البيئية عادةً لاختبار درجة الحرارة. استخدم أيضًا أجهزة متخصصة: مطيافية معاوقة التيار المتردد لنمذجة البطارية بشكل مفصل، ومحللات عد كولومب (مثل West Mountain CBA) لضمان الدقة، وتركيبات موصلات الخلايا. يجب دمج مخرجات البيانات مع MATLAB أو برامج المختبر للتحليل. تُعطي هذه الأجهزة الأولوية للدقة والمرونة على قابلية النقل.

التعليمات

• ما هو الفرق بين جهاز اختبار البطارية وجهاز تحليل البطارية؟
  عمليًا، تتداخل المصطلحات، ولكن عادةً ما يُشير مصطلح "جهاز الاختبار" إلى أدوات أبسط تتحقق بسرعة من الجهد، أو الدارة المتكاملة للتيار المستمر (CCA)، أو المقاومة الداخلية (غالبًا ما تُعطي نتائج إيجابية/سلبية). عادةً ما يُشير مُحلل البطارية إلى جهاز أكثر تطورًا مزود باختبار سلسلة مؤتمت، وتسجيل بيانات، وميزات تحليل. على سبيل المثال، يقيس جهاز Amprobe BAT‑500 "جهاز اختبار البطارية" المقاومة/الجهد باستخدام مُخرَج مُقارن، بينما تُجري "أجهزة تحليل البطارية" من Fluke اختبارات كاملة للخلايا/السلسلة، وتُسجل البيانات لمراجعتها لاحقًا.

• هل يمكن لهذه الأدوات اختبار بطاريات الرصاص الحمضية وبطاريات الليثيوم أيون؟
  نعم. تدعم العديد من أجهزة الاختبار الحديثة مركبات كيميائية متعددة. على سبيل المثال، يعمل جهاز تحليل Megger BITE5 بشكل واضح على خلايا الرصاص الحمضية (VLA/VRLA)، وبطاريات NiCd، وبطاريات أيونات الليثيوم. وبالمثل، يعمل جهاز Amprobe BAT‑500 على بطاريات الرصاص الحمضية وبطاريات أيونات الليثيوم (من بين بطاريات أخرى) بسعة تصل إلى 500 أمبير/ساعة. تحقق دائمًا من المواصفات: بعض الاختبارات (مثل قراءات مقياس كثافة السوائل) تنطبق فقط على بطاريات الرصاص الحمضية المغمورة، بينما يجب أن يتوافق اختبار بطاريات أيونات الليثيوم مع قواعد إدارة البطاريات.

• كم مرة يجب أن أقوم باختبار بطاريات BESS الخاصة بي؟
  يعتمد ذلك على النظام وإرشادات الشركة المصنعة. بالنسبة لبنوك الرصاص الحمضية الثابتة، يوصي معيار IEEE 1188 بإجراء اختبار أولي للسعة عند التركيب، ثم اختبارات تفريغ دورية على فترات لا تتجاوز سنتين تقريبًا أو 25% من عمرها الافتراضي. يُنصح بإجراء اختبارات تفريغ سنوية بمجرد اقتراب البطاريات من 85% تقريبًا من عمرها الافتراضي أو إذا انخفضت سعتها عن 10%. عمليًا، تُجري معظم المواقع فحوصات سريعة للجهد/الممانعة (باستخدام أجهزة اختبار محمولة) كل 6-12 شهرًا، وتُجري اختبارات تفريغ كاملة فقط كل بضع سنوات أو حسب الحاجة. غالبًا ما يكون للأنظمة التي تعتمد على الليثيوم جداول اختبارات خاصة بها مُوصى بها من قِبل البائع.

• ما هي علامات تدهور البطارية التي يمكنني اكتشافها باستخدام جهاز الاختبار؟
  وتشمل المؤشرات الرئيسية ما يلي:

  • سعة أقل أو وقت تشغيل أقصر: سيظهر اختبار السعة (التفريغ الكامل) ما إذا كانت البطارية توفر أمبير ساعة أقل من المقدرة.

  • زيادة المقاومة الداخلية: إذا قرأ جهاز اختبار المعاوقة قيمة >20% أعلى من خط الأساس، فهذا يعني عادةً شيخوخة الخلايا.

  • سلوك الجهد: يمكن الإشارة إلى الخلايا التي ينخفض ​​جهدها بسرعة تحت الحمل أو تفشل في الوصول إلى جهد الشحن الكامل.

  • ارتفاع درجة الحرارة: قد تتدهور حالة البطاريات التي ترتفع حرارتها بشكل غير طبيعي أثناء الشحن/التفريغ. وقد سجل العديد من الفاحصين ارتفاع درجة الحرارة.
    أيٌّ من هذه الاختبارات، مقارنةً بالاختبارات السابقة، يُمثّل علامة تحذير. على سبيل المثال، تُشير فلوك إلى أن انخفاضًا بنسبة تزيد عن ١٠٪ في السعة المُقاسة أو زيادة بنسبة ٢٠٪ في المقاومة (مقارنةً بالقيمة الأساسية) يُمثّلان مؤشرين قويين على الفشل.

• هل هناك أنظمة مراقبة البطارية لاسلكية أو تعتمد على السحابة؟
  نعم. العديد من أجهزة الاختبار والمراقبة الحديثة مزودة بميزات لاسلكية. يمكن لأجهزة التحليل المحمولة، مثل Hioki BT3554-50، نقل البيانات عبر البلوتوث إلى تطبيق هاتف ذكي. غالبًا ما تتضمن أنظمة إدارة بطاريات الليثيوم أيون وحدات 4G/LTE أو Wi-Fi تُحمّل بيانات حالة البطارية إلى بوابات سحابية. في سياق الطاقة الشمسية، تتيح منتجات مثل نظام Victron مراقبة حالة البطارية عن بُعد عبر الإنترنت. عادةً ما يتكامل نظام BESS الصناعي مع أنظمة SCADA أو منصات الطاقة السحابية (أحيانًا عبر MQTT/REST) ​​للمراقبة المركزية والتنبيهات. تتيح لك هذه الحلول تتبع حالة شحن البطارية (SOC) والجهد والإنذارات في الوقت الفعلي من أي مكان.