باتری UPS و بررسی انواع باتری یو پی اس

باتری UPS

هر سیستم UPS (دستگاه یو پی اس) یک باتری دارد که به عنوان باتری ups شناخته شده که در صورت تشخیص از دست دادن قدرت از منبع اصلی، شروع به کار می‌کند. عمر باتری هر سیستم UPS است. باتری یو پی اس به عنوان منبع تغذیه ثانویه عمل می‌کند که به شما امکان می‌دهد در صورت قطع برق تجاری، داده ها را ذخیره کنید .

 

سه نوع اصلی باتری در منبع تغذیه بدون وقفه استفاده می شود: نیکل-کادمیوم ، سرب اسید و لیتیوم یون.

همچنین بهترین باتری UPS وجود ندارد و انتخاب باید به صورت موردی انجام شود.

سه نوع اصلی باتری در دستگاه یو پی اس استفاده می‌شود :

1. باتری سرب اسید
2. باتری نیکل-کادمیوم
3. باتری لیتیوم یون

 

باتری های سرب اسید دارای سابقه اثبات شده برای قابلیت اطمینان در هنگام استفاده در سیستم تغذیه بدون وقفه هستند.

Lead-Acid UPS Batteries باتری سرب اسید 

باتری‌های سرب اسید به عنوان باتری ups در دو نوع مختلف عرضه می شوند :

 

Valve Regulated (VRLA) باتری 

این اسید که به عنوان سرب مهر و موم شده (SLA) نیز شناخته می‌شود. ;i رایج ترین نوع موجود در سیستم های UPS مدرن است. آنها معمولاً دارای عمر طراحی 5 یا 10 ساله هستند. و بهتر است در یک اتاق خشک و کنترل آب و هوا در دمای 20-25 درجه سانتی گراد نگهداری شوند.

باتری های VRLA در داخل محفظه‌ای بسته می‌شوند که دارای دریچه‌ای است که در صورت افزایش بیش از حد فشار داخلی، گاز را آزاد می‌کند.

از آنجا که مهر و موم شده‌اند، می‌توان آنها را به صورت عمودی یا افقی نصب کرد. بنابراین برای استفاده در محفظه های باتری، سینی های قفسه بندی یا کابینت‌های خارجی مناسب است. علاوه بر این، آنها نیازی به مراقبت مستقیم مانند پر کردن مرتب آب ندارند.

دو نوع اصلی ترکیب الکترولیت در باتری VRLA UPS استفاده می‌شود. تشک شیشه ای جذب شده (AGM)، جایی که الکترولیت در جداکننده شیشه ای میکروفیبر متخلخل نگهداری می‌شود. و ژل که از ترکیب اسید سولفوریک و سیلیس تهیه شده است.

فناوری AGM به دلیل هزینه کمتر، مقاومت داخلی کمتر و نرخ شارژ/تخلیه بیشتر برای باتری‌های UPS عادی است.

در مقایسه، VRLA پر شده با ژل دارای مقاومت داخلی بالاتری است که باعث می‌شود برای تخلیه با سرعت بالا که معمولاً در برنامه‌های UPS استفاده می‌شود مناسب نباشد. این مزایا را از نظر طیف وسیع تر دمای کار و عمر طولانی طراحی ارائه می‌دهد.

 

Open Vented (VLA) 

این باتری‌ها که با نام Flooded نیز شناخته می‌شوند دارای صفحاتی هستند که با اسید الکترولیت پر شده‌اند. عمر طولانی طراحی (تا 20 سال) دارند و معمولاً در تاسیسات بزرگ که نیاز به درجه آمپر ساعت (Ah) بالا دارند مورد استفاده قرار می‌گیرند.

از آنجا که آنها مهر و موم نشده‌اند، هیدروژن تولید شده مستقیماً به محیط خارج می‌شود. این بدان معناست که نصب و راه اندازی با استفاده از باتری‌های VLA به سیستم های تهویه قوی تری نیاز دارد و می‌تواند خطرات ایمنی بیشتری ایجاد کند.

برای غلبه بر این خطرات، در صورت نشت اسید، باتری های VLA باید در یک اتاق اختصاصی با امکانات شستشو قرار داده شوند. از آنجا که آنها دارای تهویه بالایی هستند، باید آنها را نیز به صورت عمودی نگه داشته و سطح آب را به صورت دستی بالا ببرید.

 

آنها نمی‌توانند در کابینت یا قفسه استفاده شوند، به این معنی که برای محیط‌های اداری یا تاسیسات مرکز داده مناسب نیستند. باتری‌های VLA نیز گران‌تر از جایگزین VRLA هستند.

Nickel-Cadmium UPS Batteries   باتری نیکل کادمیوم

باتری های نیکل-کادمیوم (NiCd) یک گزینه محبوب برای تأسیسات مخابراتی بودند. در حالی که هنوز برای برنامه های سیستم UPS در مکان‌هایی با دمای محیط بسیار بالا، به ویژه خاورمیانه استفاده می‌شوند.

الکترودهای باتری از هیدروکسید نیکل در صفحه مثبت و هیدروکسید کادمیم در صفحه منفی تشکیل شده است.

NiCds باتری یو پی اس مزایای عمر طراحی 20 ساله، توانایی کنترل طیف وسیعی از دمای محیط (-20 تا 40 درجه سانتی گراد)، عمر چرخه بالا و تحمل تخلیه عمیق را ارائه می‌دهد.

از سوی دیگر، باتری‌های NiCd UPS بسیار گران‌تر از انواع سنتی باتری VRLA هستند. و از آنجا که باتری نیکل کادمیوم مواد سمی هستند، این امر دفع و بازیافت در پایان عمر مفید را گران می کند.

این امر به ویژه در کشورهایی با سیاست‌ها و مقررات زیست محیطی دقیق مانند انگلستان صادق است.

Lithium-Ion UPS Batteries  باتری لیتیوم یون

باتری‌های لیتیوم-یونی (Li-Ion) به عنوان باتری ups مدتهاست که در دستگاه‌های الکترونیکی مانند لپ تاپ و تلفن‌های هوشمند استفاده می‌شوند. در حالی که آنها در حال حاضر عناصر اصلی رشد خودروهای برقی هستند. اما اخیراً آنها به یک گزینه فزاینده برای منابع برق بی وقفه و دیگر سیستم‌های ذخیره انرژی مانند استفاده از فناوری انرژی‌های تجدیدپذیر مانند باد یا خورشیدی تبدیل شده‌اند.

از مزایای باتری لیتیوم یونی Li-Ion می توان به قابلیت اطمینان بالاتری نسبت به باتری های VRLA/SLA به دلیل سیستم‌های نظارت و مدیریت باتری داخلی اشاره کرد. که هر سلول را برای هرگونه تغییر در عملکرد بررسی می‌کند.

یکی دیگر از مزایای باتری‌های لیتیوم یونی، به عنوان باتری UPS این است که به دلیل چگالی قدرت بسیار بیشتر، به طور قابل توجهی کوچک‌تر و سبک‌تر هستند. همچنین زمان شارژ سریعتر، چرخه‌های طولانی‌تر و حداقل عمر مفید آنها در مقایسه با باتری VRLA/SLA است.

با وجود کاهش هزینه باتری‌های یو پی اس مدل باتریLi-Ion  در سال‌های اخیر، هنوز هم انتخاب اولیه بسیار گران‌تر از سایر گزینه‌ها است.

با این حال، عمر طولانی‌تر، هزینه‌های اولیه بالاتر را متعادل می‌کند. باتری Li-Ion گرمای کمتری تولید می‌کند و می‌تواند در دماهای بالاتر کار کند ، به این معنی که آنها به تهویه مطبوع زیادی احتیاج ندارند، که می‌تواند هزینه‌های سرمایش را کاهش دهد.

 

عمر باتری های UPS

 

عوامل متعددی بر طول عمر باتری ups تأثیر می گذارد و اکثر سازندگان باتری یو پی اس بر این باورند باید هر باتری بین 3-5 سال دوام آورد.

اکثر باتری‌های UPS به عنوان 5 سال حالت آماده به کار شناخته می‌شوند. این بدان معناست که پس از 5 سال در شرایط ایده آل شارژ شناور و دما باتری های یو پی اس، هنوز 80 درصد از ظرفیت اولیه خود را خواهند داشت. خیلی سریع خاموش می‌شود .

 

دمای کار باتری UPS

اکثر باتری های UPS بین 20 تا 25 درجه سانتیگراد کار می‌کنند. برای هر 8.6 درجه افزایش بیش از 25 درجه، باتری با دو برابر سرعت، زودتر خراب می‌شود. هر درجه به دلیل گرمای داخل سیستم UPS معادل 12 ماه از عمر آن کاهش می‌یابد.

 

 

عمق و فرکانس تخلیه باتری UPS

هر دستگاه UPS برای استفاده در حالت آماده به کار طراحی شده است، بر خلاف استفاده از چرخه عمیق. درصد کمی از ظرفیت کل آن تخلیه می‌شود. این بدان معنا نیست که نمی‌توان آنها را به طور کامل تخلیه کرد. اما هرچه تخلیه عمیق‌تر و مکررتر باشد، باتری سریع‌تر خراب می‌شود و طول عمر کوتاه‌تر می‌شود.

 

شارژ باتری UPS

نرخ مناسب برای شارژ باتری‌های یو پی اس، بین 5 تا 20 درصد از امتیاز آمپر ساعت آنها است. طول زمان منجر به کاهش ظرفیت به دلیل سولفاته شدن صفحه می‌شود.

هر زمان که سیستم یو پی اس به برق متصل است، باتری UPS شارژ می‌شود. به طور معمول، برای شارژ کامل باتری کمتر از شش ساعت زمان لازم است.

 

تعمیر UPS و خدمات نگهداری UPS

راد الکتریک بین الملل یاران، با سال‌ها تجربه در زمینه سرویس و نگهداری UPS، تعمیر UPS، خدمات یو پی اس، پشتیبانی سیستم UPS پیشتاز بوده است. همچنین با تامین و ارایه قطعات مورد نیاز سیستم UPS مانند دیود یو پی اس، تریستور یو پی اس، خازن UPS یا خازن یو پی اس، باتری UPS یا باتری یو پی اس و سایر تجهیزات یو پی اس، پاسخگوی نیاز مشتریان است.  این شرکت امکان تأمین باتری های UPS همچون باتری SAFT ، باتری ALCAD، باتری FIAMM و همچنین بازسازی باتری های نیکل کادمیوم را دارد.