باتری یو پی اس چیست و چگونه کار می‌کند؟

باتری یو پی اس چیست؟ این باتری یکی از اصلی‌ترین قسمت‌های دستگاه یو پی اس (UPS) می‌باشد که از آن برای ذخیره انرژی برق استفاده می‌شود. ups چیست؟ دستگاه UPS (Uninterruptible Power Supply) از باتری‌های داخلی برای ذخیره‌سازی برق استفاده می‌کند. این دستگاه در زمان قطعی برق یا نوسانات جریان به عنوان منبع انرژی وارد شبکه می‌شود.  این باتری دارای انواع و ظرفیت‌های مختلفی است که باید با توجه به شبکه مورد نظر و میزان برق مورد نیاز از آن‌ها استفاده کنید. در پایان این مقاله قادر خواهید بود به سوال «باتری یو پی اس چیست و چه کاربردی دارد؟» پاسخ دهید.

باتری یو پی اس چیست؟

باتری یو پی اس در دستگاه UPS استفاده می‌شود و مشابه تمام باتری‌ها، یک سیستم الکتروشیمیایی است. این باتری انواع مختلفی دارد مانند باتری‌های سرب اسید، باتری‌های لیتیوم یون، باتری‌های ژلی و باتری‌های سیلورآلکالاین که هر کدام برای کاربردهای خاص مورد استفاده قرار می‌گیرند. باتری UPS دائما در حال شارژ است و در زمان قطع برق می‌تواند برق مورد نیاز ساختمان یا دستگاه‌های متصل به آن را تامین کند. این باتری به یک سیستم کنترل متصل است. این سیستم هر زمان برق قطع شود، باتری را وارد شبکه می‌کند.

برای مشاهده محصولات و خرید ups کلیک کنید.

باتری یو پی اس

باتری یو پی اس چگونه کار می‌کند؟

این باتری در حالت معمول شارژ می‌شود و در زمانی که قطعی برق، بلافاصله به عنوان منبع انرژی استفاده می‌شود و برق مورد نیاز دستگاه‌های متصل به دستگاه یو پی اس را تامین می‌کند. این دستگاه در ساختمان‌های مهم مانند بیمارستان‌ها، سرورها، دیتاسنترها و به طور کلی ساختمان‌های مهم و حیاتی که در تمام طول شبانه روز به برق نیاز دارند استفاده می‌شود. باتری یو پی اس باعث می‌شود تا قطعی برق در این ساختمان‌ها حس نشود و تا زمان وصل شدن مجدد جریان برق، انرژی مورد نیاز دستگاه‌ها را تامین می‎‌کند و همچنین از آسیب رسیدن به دستگاه‌های مهم جلوگیری می‌کند.

انواع باتری یو پی اس

باتری UPS انواع مختلفی دارد که هرکدام از آن‌ها برای استفاده در ساختمان‌ها و شرایط خاصی طراحی شده‌اند. ترکیبات هر کدام از این باتری‌ها متفاوت است و عملکرد متفاوتی دارند. پرکاربردترین انواع باتری یو پی اس عبارتند از:

1. باتری‌های سرب اسید
2. باتری‌های نیکل کادمیوم
3. باتری‌های ژلی
4. باتری‌های لیتیوم یون
5. باتری‌های سیلورآلکالاین

باید با توجه به نوع باتری‌ها، مزایا و مواد تشکیل دهنده آن‌ها باتری مناسب را برای یو پی اس انتخاب نمایید. در ادامه به بررسی انواع باتری یو پی اس و ویژگی‌های آن‌ها می‌پردازیم:

انواع باتری ups

باتری سرب اسید

رایج‌ترین نوع باتری در سیستم‌های UPS پیشرفته، باتری‌های سرب اسیدی هستند. باتری‌های UPS سرب اسیدی به سه دسته تقسیم می‌شوند؛ این سه دسته شامل: باتری‌های سرب اسید نیازمند نگهداری، باتری‌های بدون نیاز به نگهداری و باتری‌های VRLA می‌باشند. این باتری از سایر باتری‌ها قیمت مناسب‌تری دارد و همچنین از کارایی بالایی برخوردار است.

باتری نیکل کادمیوم

باتری UPS نیکل کادمیوم یکی از بهترین انتخاب‌ها برای سیستم‌های ولتاژ پایین و دستگاه‌هایی که در شرایط بد محیطی می‌باشد. این باتری از باتری‌های سرب اسیدی قیمت بالاتری دارند. دلیل محبوبیت بالای باتری‌های یو پی اس نیکل کادمیوم، عمر مفید طولانی‌تر آن‌ها نسبت به سایر باتری‌هاست. این باتری‌ها بیشتر در مراکز مخابراتی و نیروگاهی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

باتری ژلی

باتری‌های یو پی اس ژلی (Gel Batteries) نوعی از باتری‌های سرب اسیدی هستند که از یک الکترولیت ژلی به جای محلول اسیدی متداول استفاده می‌کنند. این الکترولیت ژلی از طریق افزودن ژل به محلول اسیدی داخل باتری ساخته می‎‌شود و درون سلول‌های باتری به صورت ثابت باقی می‌ماند. این موضوع باعث می‌شود که این باتری به صورت ژلی مهر و موم شود. از باتری UPS ژلی برای ذخیره انرژی برق بدست آمده از طریق پنل‌های خورشیدی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

باتری لیتیوم یون

باتری‌های UPS لیتیوم یون یکی از جدیدترین باتری‌های مورد استفاده در یو پی اس‌ها هستند. این باتری‌ها از فناوری‌های جدید لیتیوم یون استفاده می‌کنند که در ابتدا در تلفن‌های همراه و کامپیوترهای قابل حمل مورد استفاده قرار می‌گرفت. این باتری‌ها وزن سبکی دارند و به همین دلیل از محبوبیت بالایی برخوردارند. در عین حال باتری‌های یو پی اس لیتیوم یون بازدهی مناسب و طول عمر بسیار بالایی دارند.

باتری سیلورآلکالاین

باتری‌های یو پی اس سیلورآلکالاین قوی‌تر از باتری‌های معمولی هستند که کاتد آن‌ها از ترکیبی از روی و دی اکسید منگنز تشکیل شده است و ظرفیت آن‌ها 2 تا 4 برابر باتری‌های معمولی است. این باتری‌ها دارای اندازه‌ها و ولتاژهای مختلفی هستند و در اشکال و ابعاد مختلف ساخته می‌شوند. این باتری‌ها همچنین از محدوده دمای عملیاتی وسیع‌تری نسبت به سایر باتری‌ها برخوردارند.

کسب اطلاعات بیشتر درباره راه اندازی ups کلیک کنید.

باتری یو پی اس

جنس بدنه باتری یو پی اس چیست؟

بدنه باتری یو پی اس (UPS) معمولا از جنس ABS که یک نوع پلاستیک است ساخته می‌شود. ABS مخفف کلمه Acrylonitrile Butadiene Styrene می‌باشد که یک نوع پلاستیک بسیار مقاوم است. این پلاستیک مزایای زیادی دارد از جمله محافظت از باتری در برابر ضربه، حرارت و نفوذ جریان آب. همچنین بدنه ساخته شده از پلاستیک ABS عایق جریان الکتریسیته می‌باشد. این ویژگی‌ها باعث شده بدنه ABS بهترین انتخاب برای باتری یو پی اس باشد.

اجزا و ساختار باتری یو پی اس

باتری یو پی اس از قسمت‌های مختلفی ساخته شده است. این اجزا عبارتند از:

• بدنه باتری که در برابر حرارت محیط از باتری محافظت می‌کند. همچنین عایق جریان الکتریسیته نیز هست.
• مجهز به صفحات باتری یا همان الکترودهای مثبت و منفی است.
• الکترولیت‌های باتری که مسئولیت انجام فعل و انفعالات بین الکترودهای مثبت و منفی را برعهده دارد.
• جداکننده صفحات که معمولا از جنس PVC ساخته می‌شود.
• ترمینال‌های باتری یا همان سر باتری‌ها که قطب مثبت و منفی باتری هستند.
• سوپاپ یا دریچه که برای خالی نمودن گاز باتری قرار داده شده است.
• سلول یا خانه باتری؛ به هر قسمت که در آن الکترودهای مثبت و منفی به همراه الکترولیت در آن قرار گرفته‌اند، سلول یا خانه باتری می‌گویند.

معیارهای مهم هنگام خرید باتری یو پی اس

نکات مهم در زمان خرید باتری یو پی اس چیست؟ در زمان خرید باتری باید به چند نکته مهم توجه نمایید. این نکات شامل:

ظرفیت باتری

ظرفیت باتری باید به شکلی باشد که بتواند تا زمان وصل شدن مجدد برق، تجهیزات مورد نظر را تغذیه کند. برای مثال اگر مجموع توان مصرفی تجهیزات مورد نظر شما 2000 وات باشد و حدود سه ساعت برق قطع باشد، برای محاسبه باتری مورد نیاز باید مجموع توان را در سه ساعت قطعی برق ضرب کنید و تقسیم بر 12 کنید. عدد بدست آمده در این مثال 500 می‌باشد. درواقع شما برای تغذیه تجهیزات مورد نظر باید یک باتری با ظرفیت 500 آمپر ساعتی خریداری نمایید.

نوع خروجی

نوع خروجی باتری یو پی اس چیست؟ باتری‌ها معمولا خروجی برق DC به شما تحویل می‌دهند. اما اگر تجهیزات شما تنها قابلیت استفاده با برق AC را دارند، علاوه بر اینکه UPS شما باید از دو اینورتر برخوردار باشد، باتری که خریداری می‌کنید هم باید قابلیت استفاده در این نوع یو پی اس را داشته باشد.

زمان پشتیبانی

مدت زمانی که باتری می‌تواند به عنوان منبع تغذیه، تجهیزات موجود در ساختمان را پشتیبانی کند، یک امر بسیار مهم و حیاتی است. این موضوع می‌تواند به نوع یو پی اس، نوع و ظرفیت باتری و تعداد دستگاه‌های متصل شده به شبکه بستگی دارد.

باتری در ups

روش‌های نگهداری و افزایش عمر باتری یو پی اس

روش‌ها و راهکارهایی برای افزایش طول عمر باتری یو پی اس وجود دارد که در صورت رعایت آن‌ها می‌توانید به مدت طولانی‌تری از باتری خود استفاده نمایید. این موضوع می‌تواند هزینه‌های نگهداری از یو پی اس را کاهش دهد. این روش‌ها عبارتند از:

1. باتری یو پی اس باید درون محفظه مخصوص یو پی اس برای باتری نگهداری شود تا از صدمات محیطی و آب و هوایی جلوگیری شود.
2. باتری UPS باید کاملا ساکن و ثابت در محل مخصوص قرار گیرد و از جا به جا کردن آن خودداری نمایید.
3. از باتری یو پی اس باید در محلی خنک نگهداری نمایید.
4. باتری باید داخل دستگاه یو پی اسی استفاده شود که باتری را به صورت استاندارد شارژ کند.
5. میزان خروجی ولتاژ باتری باید به صورت دوره‌ای بررسی شود.

نکات ایمنی مربوط به باتری یو پی اس

باتری یو پی اس و دستگاه UPS اگرچه دستگاه مفید و کاربردی می‌باشد اما برای استفاده درست از آن و جلوگیری از هر گونه خرابی و حادثه باید به نکات مهم ایمنی توجه داشته باشید. این نکات ایمنی شامل:

• جلوگیری از هرگونه برخورد با آب: باتری‌های یو پی اس دارای مواد شیمیایی هستند که به هیچ عنوان نباید با آب تماس داشته باشند. زیرا برخورد این مواد با آب ممکن است باعث ایجاد واکنش‌های خطرناکی شود.
• استفاده در محیط خشک و بدون رطوبت: باتری‌ها همانطور که گفته شد نباید در معرض برخورد با آب قرار بگیرند. گاهی از مواقع رطوبت هوا ممکن است باعث نفوذ آب به داخل باتری و خرابی آن شود. به همین دلیل توصیه می‌شود از باتری یو پی اس در محیط‌های خشک و بدون رطوبت استفاده نمایید.
• جلوگیری از قرار گرفتن باتری در معرض حرارت یا آتش: باتری‌های یو پی اس اگر در معرض حرارت یا آتش قرار بگیرند ممکن است منفجر شوند. بنابراین باید از قرارگرفتن آن‌ها در معرض نور مستقیم آفتاب یا منابع حرارت جدا خودداری نمایید.
• مراقبت و نگهداری از کابل‌ها: کابل‌هایی که به صورت مستقیم به باتری متصل شده‌اند، باید به طور منظم چک شوند. همچنین باید در نگهداری آن‌ها نیز توجه ویژه‌ای داشته باشید. خرابی یا خوردگی در این کابل‌ها ممکن است باعث اتصالی جریان برق شود و بسیار خطرناک است.

باتری در دستگاه های یو پی اس

سخن پایانی

در این مقاله آموختیم که باتری یو پی اس چیست و همچنین با اجزاء آن آشنا شدیم. باتری یو پی اس به عنوان منبع ذخیره برق در دستگاه‌های UPS استفاده می‌شود. این باتری در زمان استفاده معمولی شارژ شده و موقع قطعی برق بلافاصله به عنوان منبع تغذیه جایگزین وارد شبکه می‌شود. این باتری در ساختمان‌هایی مانند بیمارستان‌ها، مراکز مخابراتی، دیتاسنترها و به صورت کلی ساختمان‌های مهم کاربرد دارد. توجه داشته باشید که تعویض و نصب باتری یو پی اس حتما باید توسط تکنیسین‌های دوره دیده انجام شود.

منبع: tme

فناوران آتیه گئومات

سوالات متداول

• آیا می‌توان از باتری ماشین به جای باتری یو پی اس استفاده نمود؟

خیر. زیرا باتری‌های یو پی اس از نوع باتری‌های چرخه عمیق یا Deep Cycle هستند که برای تامین جریان کم در مدت زمان طولانی ساخته شده‌اند؛ اما باتری ماشین جزو باتری‌های دو منظوره است. یعنی به گونه‌ای طراحی شده تا هم بتواند جریان بالا را در زمانی کوتاه، مانند زمان استارت زدن، تامین کند و هم برای تامین جریان کم در مدت زمان طولانی کاربرد دارد. اگر از باتری ماشین برای UPS استفاده کنید، پس از مدتی ولتاژ خروجی آن افت پیدا می‌کند.

• عمر مفید باتری یو پی اس چقدر است؟

عمر مفید باتری یو پی اس به موارد مختلفی از جمله برند باتری و نوع آن بستگی دارد؛ اما به صورت کلی می‌توان گفت باتری UPS بین 5 تا 10 سال می‌تواند به صورت بی وقفه مورد استفاده قرار گیرد. اگر باتری را در محیط مناسبی به دور از حرارت، رطوبت و آب نگهداری نمایید و همچنین به صورت دوره‌ای کابل‌ها، اتصالات و میزان خروجی آن را بررسی کنید، ممکن است طول عمر باتری شما بیشتر شود.