یکسو کننده یو پی اس چیست؟
یکسو کننده چند عملکرد حیاتی را انجام می دهد. اول، یکسو کننده قطعه ای از سیستم UPS است که برق ورودی را از AC یا جریان متناوب به DC یا جریان مستقیم تبدیل می کند. مسیرهای برق DC به اینورتر. این نیمه اول فرآیند تبدیل دوگانه است.
رکتیفایر وظیفه شارژ مجدد باتری های یو پی اس را نیز بر عهده دارد.
منابع برق اضطراری چقدر عمر می کنند؟
منابع تغذیه اضطراری که به عنوان منبع تغذیه پشتیبان نیز شناخته می‌شوند، با ارائه برق مداوم به سیستم‌های حیاتی شما، مانند رایانه‌ها و تجهیزات شبکه، در صورت قطع برق، کسب‌وکار شما را فعال نگه می‌دارند. قبل از خرید یک دستگاه یو پی اس، باید بدانید که چه مدت عمر می کند. در این وبلاگ به مدت زمان ماندگاری آنها و عواملی که بر طول عمر آنها تأثیر می گذارد بحث می شود.
بازیافت باتری یو پی اس
به عنوان فن آوری باتری در بازارهای سیستم های برق بدون وقفه و بسیاری دیگر، روش های بازیافت و امکانات برای اسید سرب به خوبی تثبیت شده است. تا 90 درصد یا بیشتر از باتری های اسید سرب را می توان در مراکز بازیافت تخصصی از جمله کیس های پلاستیکی، صفحات سربی و الکترولیت های اسید هیدروکلریک دوباره استفاده کرد. سطح بازیافت باعث تخفیف برای مواد بازیافتی می شود که اغلب می تواند برای کاهش هزینه یک مجموعه باتری UPS جایگزین استفاده شود.
این مورد در مورد باتری های لیتیومی که امکانات بازیافت محدودی برای آنها در انگلستان و اروپا وجود دارد و با این حال تقاضای فزاینده ای برای این نوع تسهیلات وجود دارد، صادق نیست. نه تنها از تولید کنندگان یو پی اس، بلکه تولید کنندگان سیستم های ذخیره انرژی (مقیاس داخلی و شبکه) و همچنین سازندگان وسایل نقلیه الکتریکی. 5 سال آینده باید شاهد افزایش امکانات بازیافت باتری های لیتیومی باشیم، اما در حال حاضر هزینه ها بیشتر از اسید سرب است و احتمال تخفیف کمی وجود دارد.
شارژ یا دشارژ باتری یو پی اس سرب اسیدی
انواع باتری UPS
باتری یو پی اس، اهمیت و تاثیر بسیار زیادی در این سیستم دارد. تقریبا می توان گفت که میزان عملکرد یو پی اس در هر شرایطی وابستگی زیادی به باطری UPS و توان ذخیره سازی آن دارد. اساسا سه نوع باتری UPS به کار گرفته می شود و این باتری ها از نظر مواد تشکیل دهنده و عمر و ماندگاری که دارند، دارای ویژگی های و شرایط خاصی هستند. توان ذخیره سازی آن دارد. ظرفیت هایی که به طور معمول برای باتری های یو پی اس در نظر گرفته می شود 6 و 12 ولت هستند. نوع فعالیت و میزان استفاده ای که از باتری های یو پی اس دارید، در انتخاب ظرفیت آن ها موثر است. به عنوان مثال اکثرا برای مصارف اداری کوچک یا خانگی از باتری 6 ولت یو پی اس و برای کاربری های بزرگتر مثل کارخانجات و تولیدی ها از باتری 12 ولت یو پی اس استفاده می شود.
این نوع از باتری یو پی اس شامل باتری اسید سرب یا VRLA که به عنوان باطری یو پی اس مهر و موم شده هم شناخته می شوند، VLA یا باتری سلولی و باتری نیکل کادمیوم، می شوند. تمامی این باتری برای کاربرد و شرایط خاصی ساخته شده اند که در ادامه به معرفی هر یک از آن ها می پردازیم:
- باتری یو پی اس سرب اسیدی
- باتری یو پی اس لیتیوم یون (VLA یا باتری های سلولی)
- باتری یو پی اس نیکل کادمیوم (NiCad)
باتری یو پی اس سرب اسیدی
زمانی که یک باتری UPS سرب اسیدی شارژ یا دشارژ می شود، در ابتدا فقط بر روی مواد شیمیایی واکنش دهنده تاثیر دارد که در رابط بین الکترود ها و الکترولیت ها موجود است. کم کم و با گذشت زمان، باری که در مواد شیمیایی سطح مشترک ذخیره شده است و اصطلاحا به آن بار رابط می گویند، همزمان با انتشار این مواد شیمیایی در سراسر حجم این ماده فعال پخش می شود.
باطری سرب اسیدی دارای سابقه طولانی و قابل اطمینانی در ذخیره جریان این منابع تغذیه بدون وقفه دارد. در صورتی که فعالیتی دارید که در آن وزن خیلی دارای اهمیت نیست، این باتری UPS می تواند مقرون به صرفه ترین انتخاب ما باشد. علاوه بر این، باتری سرب اسیدی ترکیب کاملی از ویژگی های امپدانس داخلی پایین و تحمل بالا است. انواع مختلف باتری سرب اسیدی عبارتند از:
- اسید سرب تنظیم شده یو پی اس (VRLA یا لیتیوم یونی)
آب بندی باطری یو پی اس VRLA معمولا در محفظه پلاستیک از جنس پلی پروپیلن، انجام می شود. ویژگی بارز و اصلی این باتری UPS این است که نشت اسید ندارد و حتی در صورت وارونه شدن یا استفاده نیز، چنین اتفاقی برای آن نمی افتد. اصطلاح دریچه تنظیم شده در این نوع نیز به روش انتشار گاز اشاره دارد. اگر فشار گاز داخل باتری یو پی اس خیلی زیاد شود، شیر با رسیدن به فشار معینی هوا را تخلیه می کند.
در طول شارژ یک باتری سرب اسید، به طور معمول عنصر هیدروژن آزاد می شود. در صورتی که یک باطری یو پی اس دارای محفظه ای برای تهویه باشد، هیدروژن تولید شده وارد جو می شود، اما در مورد باتری لیتیوم یون این طور نیست و این عنصر ایجاد شده، مجددا با اکسیژن داخل باتری ترکیب می شود، بنابراین از دست دادن آب در این باتری یو پی اس ها به حداقل میزان ممکن می رسد. به طور کلی در شرایط عادی شناور، تقریبا تمام اکسیژن و هیدروژن دوباره با هم ترکیب می شوند و دریچه های قابل آب بندی دوباره گاز هایی که غیر ترکیبی هستند را هنگامی که فشار از حد تحمل بیشتر می شود، تخلیه می کنند.
باتری اسید سرب تنظیم شده، از لحاظ سرعتی که در آن ها اکسیژن از صفحه مثبت تکامل پیدا کرده و در صفحه منفی منتشر می شود و در نهایت منجر به تشکیل آب می شود، از سایر انواع باتری UPS متمایز می شوند. منظور از ماندگاری باتری یو پی اس VRLA همان مدت زمانی است که این باتری می تواند در مدار باز بماند، پیش از آن که دیگر با یک بار شارژ نتواند به شارژ کامل برسد. به عبارت بهتر، زمان ماندگاری باطری یو پی اس نسبت به مدت زمانی تعیین می شود که باتری 40 تا 50 درصد ظرفیت خود را به دلیل تخلیه از دست داده باشد.
ممکن است برخی از خریداران این باتری را به نام های SLA یا اسید سرب مهر و موم شده بشناسند. باتری یو پی اس VRLA رایج ترین نوع از باتری یو پی اس است که عمر مفیدی بین 5 تا 10 سال دارند. بهتر است محیطی را برای ماندگاری بهتر این باتری UPS در نظر بگیرید که شرایط خشک و قابل کنترل باشد، همچنین دمای آن نیز بین 20 تا 25 درجه سانتی گراد در نظر گرفته شود.
محفظه بسته بندی باتری یو پی اس VRLA دارای یک دریچه ای است که معمولا به این دریچه سوپاپ تنظیم شده می گویند و در صورت افزایش فشار و جو در باتری، گاز های جمع شده را آزاد می کند. باطری یو پی اس VRLA به عنوان باتری UPS مهر و موم شده نیز شناخته می شود. همین ویژگی آن باعث می شود که محدودیتی در نحوه نصب به صورت عمودی یا افقی وجود نداشته باشد، پس می توان از آن در سینی های رک مانت یا کابینت های خارجی نیز استفاده کرد. باتری UPS اسید سرب تنظیم شده، از لحاظ الکترولیت های داخل خود به دو نوع AGM و ژل تقسیم می شود. در باطری یو پی اس AGM، الکترولیت در جدا کننده شیشه میکروفیبر متخلخل نگهداری می شود و الکترولیت باتری UPS ژل نیز از ترکیب اسید سولفوریک و سیلیس ساخته می شود. ویژگی های مثل قیمت خرید مناسب تر، مقاومت داخلی کمتر و نرخ شارژ یا دشارژ بالاتر باعث می شوند که باتری یو پی اس AGM به انتخاب مناسبی بین سایر انواع باتری اسید سرب تبدیل شوند.
اما باتری اسید سربی که با ژل پر شده است نیز ویژگی های خاص خودش را دارد. این نوع از باطری یو پی اس VRLA مقاومت داخلی بالاتری دارد که باعث می شود تخلیه با سرعت بالایی صورت بگیرد. همچنین محدوده دمای عملیاتی آن نیز دارای وسعت بیشتری بوده و در دمای بین 40- تا 55+ درجه سانتی گراد می باشد و همه این ویژگی ها باعث می شود که باتری اسید سرب ژل عمر طراحی طولانی تری نیز داشته باشد.
سیستم های یو پی اس با باتری های اسید سرب
سیستم های یو پی اس با باتری های اسید سرب
اکثر سیستم های یو پی اس با باتری های اسید سرب تنظیم شده با شیر (VRLA) یا مجموعه باتری ها نصب می شوند. این باتری به دلیل هزینه و عملکرد آن در یک برنامه برق آماده به کار، متداول ترین باتری مورد استفاده است. باتری معمولاً فقط گاهی اوقات برای تأمین برق اینورتر UPS استفاده می شود و تا زمانی که نیاز باشد در بیشتر موارد در شارژ باقی می ماند.
اکثر تولید کنندگان باتری های اسید سرب دو عمر طراحی ارائه می دهند: 5 سال و 10 سال و اگرچه باتری فیزیکی ممکن است یکسان به نظر برسد، در داخل باتری ممکن است سرب بیشتر و غلظت ژل الکترولیت بیشتری داشته باشد.
باتری های اسید سرب به دما حساس هستند و بهترین عملکرد را در حدود 20 تا 25 درجه سانتیگراد دارند که محدوده دمایی یک اتاق سرور معمولی است. در این محدوده محیطی، عمر طراحی 5 ساله باتری حدود 3-4 سال و عمر طراحی 10 ساله حدود 7-8 سال است.
تست پیش بینی باتری یو پی اس
یک سیستم UPS تنظیم باتری UPS خود را به طور خودکار و معمولاً هر 24 ساعت بررسی می کند. این نوع آزمایش روی مجموعه باتری کامل است و نه هر باتری جداگانه. برای اینکه زنگ باتری یو پی اس رخ دهد، مجموعه باتری باید به طور کلی سطح قابل توجهی از تخریب را نشان دهد.
تست پیش بینی را می توان از دو طریق به دست آورد. اولین مورد نصب یک سیستم مانیتورینگ باتری جداگانه است. برای این کار یک تست/مانیتور به هر بلوک باتری در مجموعه باتری UPS متصل می شود که به طور مداوم بلوک را نظارت می کند و خوانش ها و تغییرات را به یک سیستم مدیریت متمرکز گزارش می دهد. هشدارها را می توان برای هر بلوک باتری که خوانش یا عملکرد آن خارج از یک باند آستانه قرار دارد، به صدا درآورد.
سیستم‌های مانیتورینگ باتری می‌توانند گران‌تر بوده و برای نصب‌های سه فاز UPS بزرگتر از 500 کیلو ولت آمپر به بالا مناسب‌تر باشند. برای نصب‌های کوچک‌تر، استفاده از تست‌کننده‌های باتری دستی برای باتری تایید شده یا مهندس UPS ممکن است مقرون‌به‌صرفه‌تر باشد تا در طول بازدید از تعمیر و نگهداری پیشگیرانه استفاده شود. دستگاه های دستی امروزی پیچیده هستند و می توانند قرائت بلوک های شماره شناسه را ضبط کنند و داده ها را در یک سیستم اختصاصی مبتنی بر ابر برای گزارش و مقایسه سال به سال ذخیره کنند. از روی داده ها، عملکرد بلوک باتری فردی را می توان نظارت کرد، و شکست را پیش بینی کرد.