انواع باتری، اندازه و زمان ماندن برای واحدهای منبع تغذیه بدون وقفه (UPS)

به گزارش ایلنا، در اینجا، ما به برسی عمیق در UPS ها می پردازیم و زمان اجرا یا نگهداری، انواع باتری و اندازه آن را بررسی می کنیم.

زمان توقف

زمان توقف مدت زمانی است که یک دستگاه الکتریکی می تواند در طول قطع برق بدون راه اندازی مجدد یا راه اندازی مجدد به کار خود ادامه دهد. این مدت زمان بسته به صنعت متفاوت خواهد بود، به عنوان مثال واحدهای منبع تغذیه برای تجهیزات فناوری اطلاعات باید طوری طراحی شوند که انرژی کافی برای کارکرد دستگاه در هنگام قطع برق حدود 20 میلی ثانیه داشته باشند. این به دستگاه اجازه می دهد تا در حین انتقال یو پی اس بین حالت های عملکرد، در برابر قطعی های کوتاه برق مقاومت کند.

به طور معمول زمان انتقال عملکرد به یو پی اس و باتری ups  باید کمتر از زمان توقف باشد. این به این دلیل است که هرچه واحد منبع تغذیه مدت بیشتری برق نداشته باشد، جریان ورودی به هنگام وصل مجدد برق بیشتر می شود، که در صورت تجاوز از ظرفیت مدیریت فعلی، می تواند منجر به خاموش شدن UPS شود.

زمان انتقال معمولی بین انواع مختلف UPS کمی متفاوت است:

یک یو پی اس آفلاین دارای زمان انتقال بین 5 تا 12 میلی ثانیه است که میانگین آن 8 میلی ثانیه است. در حالی که این مورد توسط اکثر منابع تغذیه تحمل می شود، زمان انتقال بالاتر از 5 میلی ثانیه احتمال فراتر رفتن جریان ورودی از ظرفیت اینورتر UPS را افزایش می دهد. اگر جریان خروجی یو پی اس آماده به کار به کمتر از 10 درصد جریان اسمی برسد، این یک نگرانی برای سرورهای بسیار مهم است.

یک یو پی اس تعاملی Line نسبت به یو پی اس آفلاین زمان انتقال کوتاه تری دارد، معمولا بین 3 تا 8 میلی ثانیه (معمولاً 5 میلی ثانیه) که برای اکثر منابع تغذیه قابل قبول است. اگر زمان انتقال بیش از 5 میلی‌ثانیه باشد، واحد منبع تغذیه می‌تواند جریان‌های جریانی بیش از 400 درصد و اینورتر UPS را تجربه کند.

یک یو پی اس به همراه باتری یو پی اس با تبدیل دوبل دارای کمترین زمان انتقال است، با وقفه ناچیز در توان خروجی، بنابراین کمترین خطر جریان های جریانی بیش از ظرفیت واحد وجود دارد.

سه نوع اصلی از باتری های مورد استفاده در واحدهای UPS وجود دارد: اسید سرب تنظیم شده با شیر (VRLA)، سلول غرقابی و یون لیتیوم.

باتری های اسید سرب تنظیم شده با شیر (VRLA)

باتری‌های VRLA که به آن‌ها باتری‌های اسید سرب مهر و موم شده یا باتری‌های بدون نیاز به تعمیر و نگهداری نیز گفته می‌شود، رایج‌ترین نوع موجود در واحدهای یو پی اس هستند، این باتری‌ها «آب‌بندی» هستند، بنابراین در حین جابجایی و استفاده معمولی هیچ گونه ریزش اسیدی رخ نمی‌دهد، می‌توان آن‌ها را به صورت عمودی یا عمودی نصب کرد. به صورت افقی و برای استفاده در محفظه باتری، سینی های رک مانت یا کابینت های خارجی مناسب هستند.

آنها به دلیل روش انتشار گازی که استفاده می کنند به عنوان شیر تنظیم شده شناخته می شوند، اگر فشار گاز فراتر از مقدار تعیین شده در باتری صبا ایجاد شود، یک شیر فشار اضافی را بدون به خطر انداختن یکپارچگی باتری تخلیه می کند.

از دست دادن مایع اسیدی باتری های VRLA به حداقل می رسد زیرا هیدروژن تشکیل شده در طول چرخه شارژ با اکسیژن داخل باتری دوباره ترکیب می شود. در شرایط عادی شناور، تقریباً تمام هیدروژن و اکسیژن دوباره ترکیب می شوند. از آنجایی که آب را نمی توان اضافه کرد، ترکیب مجدد آن برای عمر و سلامت باتری و هر شرایط محیطی که تبخیر را افزایش می دهد، مانند دمای محیط بالاتر و گرمای جریان های شارژ بسیار مهم است، زیرا این موارد باعث کاهش عمر باتری سرب اسیدی ، حتی باتری واریان می شود. باتری‌های VLRA برای کاربردهایی که می‌توانند در دمای نسبتاً پایدار حدود 25 درجه سانتی‌گراد یا کمتر باقی بمانند، بهترین هستند.

باتری های اسید سرب دارای هواکش سلولی غرقابی (VLA).

باتری‌های سلولی غرقابی که به عنوان باتری‌های سلولی مرطوب یا اسید سرب هواکش (VLA) نیز شناخته می‌شوند، از صفحات ضخیم بر پایه سرب با اسید الکترولیت تشکیل شده‌اند. این می تواند به آنها طول عمر طولانی بدهد، به شرط اینکه صفحات به طور مداوم در الکترولیت غوطه ور باشند، در معرض دامنه دمایی وسیع قرار نگیرند و چرخه های شارژ/دشارژ آنها به درستی مدیریت شود.

در مقایسه با باتری یو پی اس 42 آمپر ، باتری‌های سلولی غرق‌شده معمولاً هزینه‌های اولیه بالاتر و اقدامات ایمنی بیشتری دارند که نیاز به بررسی دارند، مانند داشتن یک منطقه تهویه‌شده خوب، به حداقل رساندن لرزش و ایجاد جداسازی باتری‌ها از سایر تجهیزات به دلیل خطرات شیمیایی احتمالی درگیر. باتری‌های سلولی غرق‌شده همچنین نیازمندی‌های نگهداری اضافی دارند، مانند پر کردن آنها با آب مقطر «غیر معدنی» و بررسی منظم سطوح الکترولیت.

باتری های لیتیوم یونی

باتری‌های لیتیوم یونی هنوز برای استفاده با واحدهای UPS نسبتاً جدید هستند - در ابتدا به عنوان کابینت باتری در تاسیسات سه فاز استفاده می‌شدند، اما اکنون می‌توانند در تاسیسات تک فاز نیز استفاده شوند.

این نوع باتری یوپی اس طیف وسیعی از مزایایی را نسبت به سایر انواع باتری ها ارائه می دهد که از جمله آنها می توان به ایمن تر و پایدارتر بودن، طول عمر بیشتر، سبک وزن، اندازه کوچکتر و پوشش گارانتی گسترده تر اشاره کرد. یک مزیت کلیدی این است که آنها دارای مدیریت و نظارت داخلی باتری هستند که امکان مدیریت جریان شارژ، ولتاژ و تعادل ولتاژ سلولی را فراهم می‌کند و همچنین می‌تواند با قطع کردن باتری‌ها یا رشته‌ها در صورت افزایش دما، برای مشکلات دمای بیش از حد تنظیم شود.

با این حال، به دلیل فناوری و موادی که در فرآیند تولید قرار می گیرند، گران تر هستند.اندازه‌گیری صحیح یک یو پی اس و باتری یو پی اس 65 آمپر برای یک برنامه کاربردی برای عملکرد آن بسیار مهم است، کوچک‌تر شدن اندازه باعث می‌شود در مواقع مورد نیاز قدرت کافی نداشته باشد، در حالی که بزرگ‌سازی هزینه‌های اولیه بیشتری را بدون هیچ سود فنی در بر خواهد داشت.

تعدادی از ملاحظات وجود دارد که می توان برای تعیین اندازه UPS مورد نیاز در نظر گرفت، از جمله:

سابقه قطع برق، به ویژه مدت زمان قطع برق قبلی

اندازه های بار بحرانی

اگر یک ژنراتور آماده به کار در محل وجود داشته باشد.

مدت زمان مورد نیاز برای تخلیه بار و/یا خاموشی منظم

محیط موجود، به عنوان مثال، محدودیت های فضا، دما و رطوبت

هزینه در مقابل فضای مورد نیاز برای سیستم‌های با زمان طولانی‌تر که ممکن است به باتری‌های اضافی نیاز داشته باشند.

باتری های صنعتی که در صبا باتری تولید می شوند ، محدود به باتری یو پی اس نیستند ، باتری لیفتراک نیز از دسته باتری های صنعتی است که در صبا باتری تولید می شود و حرف اول را در کیفیت می زند.