نکات مهم برای نگهداری از باتری یو پی اس

دستگاه یو پی اس از اجزای مختلفی تشکیل شده است که یکی از مهم‌ترین آنها باتری محسوب می‌شود. برای استفاده بهینه از سیستم یو پی اس، انتخاب باتری مناسب ضروری است. همچنین نگهداری از باتری یو پی اس هم باید در اولویت قرار بگیرد. انواع باتری یو پی اس دارای عمر مفید خاصی هستند که با نگهداری صحیح، می‌توان آن را افزایش داد. چه راهکارهایی برای نگهداری از این باتری‌ها وجود دارد؟ در ادامه مطلب به بررسی این موضوع می‌پردازیم.

تعریف یو پی اس

برای نگهداری از باتری یو پی اس راهکارهای زیادی وجود دارد، اما قبل از آن باید با یو پی اس بیشتر آشنا شوید. یو پی اس دستگاهی الکترونیکی است که بین برق شهری و تجهیزات الکتریکی قرار دارد و جریان تغذیه تجهیزات را فراهم می‌کند. معمولا از این دستگاه برای مرکز داده، محافظت از کامپیوترها، تجهیزات مخابراتی و … استفاده می‌کنند.

همانطور که می‌دانید اتصالات کوتاه و قطعی‌های ناگهانی برق، آسیب زیادی به تجهیزات الکترونیکی وارد می‌کنند. یو پی اس‌ها وظیفه حفاظت از تجهیزات در برابر نوسانات برقی را دارند. به این ترتیب از وارد شدن خسارات زیاد به تجهیزات جلوگیری می‌شود.

دستگاه یو پی اس از 4 قسمت اصلی تشکیل شده است که عبارتند از مبدل جریان متناوب به مستقیم، باتری، یک‌سوکننده شارژ و مبدل جریان مستقیم به متناوب. هر کدام از این تجهیزات نیاز به نگهداری دارند. برای نگهداری از باتری یو پی اس هم باید نکاتی را رعایت کنید. وجود باتری برای یو پی اس ضروری است. اگر باتری وجود نداشته باشد، یو پی اس به درستی کار نخواهد کرد. باتری‌ها با ذخیره‌سازی انرژی، جریان برق موردنیاز تجهیزات را در زمان قطعی برق فراهم می‌کنند.

درباره باتری یو پی اس

فرقی نمی‌کند یو پی اس از کدام نوع باشد. تمام یو پی اس‌هایی که بر ترانسفورماتور برای انتقال جریان تکیه می‌کنند، نیاز به انرژی دارند. این انرژی توسط باتری تامین می‌شود. به همین دلیل نگهداری از باتری یو پی اس هم اهمیت پیدا می‌کند. به طور کلی باتری‌های یو پی اس انواع مختلفی دارند.

هر کدام از انواع باتری‌های یو پی اس، عملکرد منحصربه‌فرد خود را دارند و برای مصرف خاصی طراحی شده‌اند. به همین دلیل در انتخاب UPS هم باید به این نکته توجه شود.

سلامت باتری نقش مهمی در بهبود عملکرد سیستم یو پی اس دارد. اگر باتری توان یا ظرفیت کافی برای ذخیره‌سازی جریان برق را نداشته باشد، نمی‌تواند از تجهیزات در برابر آسیب‌های محیطی محافظت کند.

مواد شیمیایی که برای باتری‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد، تاثیر زیادی در عمر آنها دارد. همچنین برخی از باتری‌های یو پی اس، قابلیت بازیافت و تعمیر هم دارند. اگر دستورالعمل‌های نگهداری از باتری به خوبی رعایت شوند، عمر مفید آنها بسیار بیشتر خواهد شد. به طور کلی انواع باتری‌ها دارای طول عمر مشخصی هستند که معمولا توسط شرکت سازنده اعلام می‌شود. البته این عمر مفید ممکن است تحت شرایط خاصی کمتر یا بیشتر شود. برای مثال میزان استفاده و تعداد دفعات شارژ باتری، روی عمر مفید آن تاثیرگذار است. به همین دلیل موضوع نگهداری از باتری یو پی اس اهمیت پیدا می‌کند.

معرفی انواع باتری‌های یو پی اس

همانطور که اشاره کردیم، باتری یو پی اس نقش مهمی در عملکرد موثر سیستم دارد. هرچقدر توان ذخیره‌سازی باتری بالاتر باشد، بهره‌وری سیستم یو پی اس هم بیشتر می‌شود. نگهداری از باتری یو پی اس هم باعث افزایش عمر آن خواهد شد. معمولا با توجه به نوع یو پی اس و کاربرد آنها از باتری‌های متفاوتی استفاده می‌کنند. ظرفیت باتری‌های یو پی اس هم 6 یا 12 ولت در نظر گرفته می‌شود. معمولا برای مصارف کوچک از باتری‌های 6 ولتی یو پی اس و برای کاربردهای بزرگ‌تر هم از باتری 12 ولت استفاده می‌کنند. به طور کلی باتری‌ها از نظر نوع مواد شیمیایی به‌کار رفته در آنها به سه دسته تقسیم می‌شوند که در ادامه به تشریح آنها خواهیم پرداخت.

1. باتری یو پی اس سرب اسیدی

این نوع باتری‌ها قابلیت اطمینان بسیار بالایی دارند. همچنین از سابقه نسبتا زیادی هم برخوردارند و منابع تغذیه بدون وقفه محسوب می‌شوند. این باتری‌ها علاوه‌بر وزن سبک خود، هزینه نهایی کمتری هم دارند. وقتی باتری یو پی اس سرب اسیدی دشارژ یا شارژ می‌شود، فقط مواد شیمیایی واکنش نشان می‌دهند. به این ترتیب رابط بین الکترولیت‌ها و الکترودها برپا می‌ماند. مواد شیمیایی ذخیره شده به مرور زمان، در کل حجم ماده پخش می‌شوند. از مهم‌ترین ویژگی‌های باتری سرب اسیدی می‌توان به تحمل بالا و آمپدانس داخلی پایین اشاره کرد.

برای آب‌بندی این نوع باتری از محفظه پلاستیکی پلی پروپیلنی استفاده می‌کنند. این محفظه، وظیفه نگهداری از باتری یو پی اس سرب اسیدی را هم برعهده دارد. این نوع باتری‌ها به هیچ عنوان نشت اسید ندارند و وقتی وارونه شوند هم اسید آنها نمی‌ریزد. روش انتشار گاز در این باتری به افزایش فشار داخلی گاز باتری مرتبط می‌شود. در این حالت شیر وقتی به فشار معینی می‌رسد، شروع به تخلیه هوا می‌کند.

وقتی باتری سرب اسیدی یو پی اس شروع به شارژ می‌کند، هیدروژن آزاد می‌شود. به این ترتیب از دست دادن آب در این نوع باتری‌ها به حداقل می‌رسد. عمر مفید این نوع باتری‌ها معمولا بین 5 تا 10 سال تخمین زده می‌شود. با این حال باید شرایط نگهداری از باتری یو پی اس سرب اسیدی فراهم شود. اگر این باتری‌ها در محیط خشک و تحت نظارت قرار بگیرند، عمر مفید آنها افزایش پیدا می‌کند. همچنین بهتر است در دمای بین 20 تا 25 درجه سانتی‌گراد نگهداری شوند.

2. باتری یو پی اس لیتیوم یون

احتمالا نام باتری‌های لیتیوم یونی را برای بسیاری از گوشی‌ها یا لپ‌تاپ‌ها شنیده‌اید. این باتری‌ها ابعاد بسیار کوچک و وزن کمی دارند. باتری‌های لیتیوم یون برای ذخیره‌سازی جریان، از تکنیک‌های ذخیره‌سازی جریان DC جایگزین استفاده می‌کنند. به همین دلیل بیشتر مورد استقبال کاربران قرار گرفته است. باتری لیتیوم یون برای کاربری‌های سنگین و پیچیده بسیار مناسب است. یکی از ویژگی‌های منحصربه‌فرد این باتری، قابلیت مدیریت باتری داخلی است.

نگهداری از باتری یو پی اس لیتیوم یون، باعث افزایش تعداد چرخه و سرعت زمان‌های شارژ می‌شود. از این باتری‌ها برای پشتیبانی صنعتی، اشتراک‌گذاری شبکه و کنترل فرایند استفاده می‌کنند. این باتری‌ها دارای صفحات ضخیم سربی هستند که با الکترولیت پر شده‌اند. به این ترتیب خللی در عمر مفید 20 ساله این باتری اتفاق نمی‌افتد. طول عمر مفید باتری لیتیوم یون نسبت به سایر باتری‌ها بسیار بیشتر است.

موضوع مهم در مورد نگهداری از باتری یو پی اس لیتیوم یون است. این باتری‌ها را باید در یک فضای مجزا از سایر تجهیزات نگهداری کرد. برای نگهداری از باتری‌های لیتیوم یون باید تمام موارد مهم در نظر گرفته شوند. از این باتری‌ها بیشتر در تاسیسات بزرگ استفاده می‌کنند. باتری‌های لیتیوم یون، مملو از آب هستند. نکته جالب در خصوص این باتری‌ها، فعالیت آنها در دمای بالاست؛ به این ترتیب نیاز به تعمیر و نگهداری کمتری هم دارند.

3. باتری یو پی اس نیکل کادمیوم

این نوع باتری یو پی اس، برای استفاده در دماهای بالا بسیار مناسب است. همچنین این باتری میزان تحمل بسیار بالایی در مواجهه با تخلیه‌های عمیق و شدید دارد. به این ترتیب از چرخه عمر بالایی هم برخوردار است. معمولا قیمت باتری یو پی اس نیکل کادمیوم نسبت به سایر باتری‌ها بیشتر است. در این باتری‌ها از محلول آبی هیدروکسید پتاسیم قلیایی استفاده می‌شود. این ماده بسیار خطرناک و آلوده‌کننده شناخته شده است.

در این باتری‌ها از هیدروکسید کربن برای صفحه منفی و هیدروکسید نیکل برای صفحه مثبت استفاده شده است. در نگهداری از باتری یو پی اس نیکل کادمیوم باید به این نکته توجه داشته باشید. این باتری دمای بین منفی 20 تا مثبت 40 درجه سانتی‌گراد را تحمل می‌کند. یکی از نکات و ویژگی‌های مثبت این باتری، قابلیت شارژ سریع آن است. همچنین زمان ذخیره‌سازی بسیار طولانی دارد. باتری نیکل کادمیوم در برابر شارژ بیش از حد، جریان شارژ با موج بالا و تخلیه بیش از حد، مقاومت خوبی از خود نشان می‌دهد.

نحوه کارکرد باتری یو پی اس

سیستم مدیریت و نگهداری از باتری یو پی اس در کنترل‌کننده اصلی سیستم یو پی اس قرار دارد. این سیستم فعالیت‌هایی مثل تعادل ولتاژ، مدیریت جریان شارژ و تنظیمات را برعهده دارد. این سیستم وقتی فعال می‌شود که حرارت موجود، بسیار بیشتر از سطح ایمن باتری باشد. به این ترتیب باتری از چرخه خارج می‌شود تا آسیب نبیند. البته این قطع ‌شدن از طریق هشدار، روی مانیتور کابینت یو پی اس نقش می‌بندد.

یکی از مهم‌ترین عوامل خرابی یو پی اس، باتری آن است. استفاده از باتری لیتیوم یون به دلیل ویژگی‌های خاصی که دارد، راه‌حل مطمئنی محسوب می‌شود. در اغلب یو پی اس‌ها از یک باتری استفاده نمی‌شود؛ بلکه مجموعه‌ای از باتری‌ها، برای ایجاد ولتاژهای بیشتر به صورت سریالی یا موازی کنار هم قرار می‌گیرند. در آرایش موازی باتری‌ها، جریان‌ها در محدوده خود جمع شده و بدون توقف انرژی موردنیاز سیستم را تامین می‌کنند. البته باید در نگهداری از باتری یو پی اس به این نکته توجه داشت که افزایش سطح جریان باعث افزایش دمای باتری می‌شود. به این ترتیب میزان انرژی باتری تلف خواهد شد.

اقدامات لازم برای تعمیر و نگهداری از باتری یو پی اس

اغلب یو پی اس‌های موجود در بازار، دارای خدمات نگهداری و تعمیر هستند. با این وجود باید از روش‌های نگهداری باتری‌های یو پی اس آگاهی داشته باشید. به طور کلی 3 روش جامع برای بررسی و نگهداری از باتری‌های یو پی اس وجود دارد که در ادامه به تشریح آنها می‌پردازیم.

1. بازرسی بصری باتری یو پی اس

یکی از ساده‌ترین روش‌های نگهداری از باتری یو پی اس است که طی آن، علائم مربوط به وضعیت باتری بررسی می‌شود. باتری‌های یو پی اس معمولا دارای کیس پلاستیکی هستند. به این ترتیب وقتی باتری داخلی فرسوده می‌شود، کیس هم گرم شده و به دلیل سولفاته‌شدن و آمپدانس، ممکن است باعث خرابی باتری شود.

2. آزمایش بانک بار باتری یو پی اس

این روش معمولا برای یو پی اس‌هایی که در مجموعه‌های بزرگ به‌کار گرفته می‌شوند در همان مراحل ابتدایی راه‌اندازی انجام می‌شود. این آزمایش، برای تعیین مقدار توان باتری انجام می‌گیرد. همچنین بازدیدهای منظم و سالیانه، برای پیشگیری از خرابی باتری انجام می‌شود.

3. تست بلوک باتری

معمولا بلوک‌های باتری‌های یو پی اس را می‌توان به صورت جداگانه بررسی و آزمایش کرد. برای این کار از دستگاه تست‌کننده دستی استفاده می‌کنند.

چه عواملی باتری‌های سیلد اسید را تحت تاثیر قرار می‌دهند؟

ممکن است برخی عوامل خاص، عملکرد و طول عمر باتری را تحت‌الشعاع قرار دهند. برای نگهداری از باتری یو پی اس، شناسایی و کنترل این عوامل ضروری است:

• دمای اطراف باتری: هر چقدر دمای اطراف باتری بیش از حد گرم یا بیش از حد سرد باشد، خیلی زودتر خراب خواهد شد. دمای مطلوب برای اطراف باتری، بین 20 تا 25 درجه سانتی‌گراد است.
• اندازه و ظرفیت باتری: باید توجه داشته باشید که ظرفیت باتری را مطابق با نیاز تجهیزات خود انتخاب کنید. طبیعتا باتری‌هایی که ظرفیت و توان بیشتری دارند از طول عمر بالاتری هم برخوردارند.
• میزان فعالیت باتری: اغلب باتری‌ها دارای چرخه کامل خاصی هستند. این باتری‌ها بین 300 تا 500 چرخه کامل را پشتیبانی می‌کنند. به همین دلیل فعالیت مداوم و بیش از حد آنها، باعث خرابی باتری خواهد شد.
• عوامل محیطی: برخی عوامل دیگر مثل رطوبت بالا، هوای گرم و سرد و … باعث استهلاک باتری به مرور زمان می‌شوند.

4 نکته مهم نگهداری از باتری یو پی اس که باید بدانید

بعد از انتخاب و خرید یو پی اس مناسب، موضوع نگهداری و مراقبت از باتری این دستگاه مطرح می‌شود. چرا که کاهش طول عمر باتری، برابر است با کاهش طول عمر یو پی اس. با رعایت برخی نکات مهم، می‌توان از کاهش طول عمر باتری‌ها جلوگیری کرد. در ادامه به بررسی این نکات می‌پردازیم.

1. استفاده از شارژر مناسب

هر دستگاهی که از باتری تغذیه می‌کند، دارای شارژر مخصوص و منحصربه‌فردی است. نحوه عملکرد شارژر تاثیر زیادی روی طول عمر باتری دارد. برخی مدل‌های یو پی اس، قابلیت تنظیم جریان شارژ را دارند. با استفاده از این قابلیت، نصب و تعویض باتری متناسب با جریان شارژ خواهد بود. هنگام استفاده از شارژر باید به میزان جریان شارژ توجه کنید. بهترین گزینه انتخاب یو پی اس با شارژ باتری اتوماتیک است. به این ترتیب وقتی باتری به صورت کامل شارژ می‌شود، جریان شارژ به صورت خودکار قطع خواهد شد.

2. بهبود دمای محیط

همانطور که اشاره کردیم، دما و سایر عوامل محیطی در طول عمر باتری یو پی اس تاثیرگذارند. به همین دلیل بهتر است دمای محیط اطراف باتری را به حالت ایده‌آل نزدیک کنید. دمای ایده‌آل باتری یو پی اس، بین 20 تا 25 درجه سانتی‌گراد است. در این دما طول عمر باتری یو پی اس هم بیشتر می‌شود. در نگهداری از باتری یو پی اس، باید به این موضوع توجه ویژه‌ای داشته باشید.

3. قرارگیری باتری یو پی اس در کابینت مخصوص

برای باتری‌های یو پی اس، محفظه یا کابینت مخصوصی وجود دارد. این کابینت از آسیب‌های احتمالی و اتصالات کوتاه باتری جلوگیری می‌کند. معمولا کابینت‌های باتری در ابعاد و اندازه‌های مختلفی طراحی می‌شوند تا باتری‌ها درون آن قرار بگیرند. برای این کابینت‌ها از آلیاژهای ضخیم و استاندارد استفاده می‌کنند. همچنین برای بدنه آن از رنگ استاتیک مقاوم استفاده می‌شود که از زنگ‌زدگی جلوگیری می‌کند.

4. بازدید دوره‌ای باتری یو پی اس

یکی از مهم‌ترین نکات نگهداری از باتری یو پی اس، انجام سرویس‌های دوره‌ای است. در این سرویس‌ها یا بازدیدهای دوره‌ای، اتصالات باتری و سرباتری‌ها مورد بازرسی قرار می‌گیرند. همچنین ابعاد و حرارت باتری هم بررسی می‌شود. این بازدیدها باید در فواصل زمانی مشخص و به صورت منظم انجام شوند تا کارایی بیشتری داشته باشند.

معرفی برندهای معتبر باتری یو پی اس

قبل از خرید باتری یو پی اس، باید نکات زیادی را در نظر داشته باشید. یکی از این نکات مهم، توجه به برند سازنده این باتری‌هاست. برخی از مهم‌ترین برندهای سازنده باتری یو پی اس، عبارتند از:

• باتری یو پی اس نارادا (Narada)
• باتری یو پی اس سیل (Sail)
• باتری یو پی اس لوچ (Leoch)
• باتری یو پی اس CSB
• باتری یو پی اس لانگ (Long)
• باتری یو پی اس سافت (Saft)
• باتری یو پی اس فیام (Fiamm)
• باتری یو پی اس پاناسونیک (Panasonic)
• باتری یو پی اس هیتاکو (Hitaco)
• باتری یو پی اس سپاهان باتری
• باتری یو پی اس صباباتری
• باتری یو پی اس فاراتل
• باتری یو پی اس فاران

اجزای تشکیل‌دهنده باتری‌های یو پی اس

برای نگهداری از باتری یو پی اس، آشنایی با اجزای تشکیل‌دهنده آنها ضروری است. انواع باتری‌ها دارای اجزای تشکیل‌دهنده متفاوتی هستند. با این حال برخی اجزا در آنها مشترک هستند که عبارتند از:

• شبکه: نوعی صفحه شبکه‌ای و سوراخ‌دار که از سرب یا آلیاژ سرب ساخته می‌شود و به عنوان رسانا در باتری مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• الکترولیت: محلولی است که شرایط لازم برای انتقال یون‌های مثبت و منفی الکترودها را فراهم می‌کند. الکترولیت‌ها در برخی باتری‌ها به صورت مایع و در برخی دیگر خشک هستند.
• آنود: به پایانه ورودی جریان گفته می‌شود.
• کاتود: به پایانه خروجی جریان گفته می‌شود.
• جار: به محفظه‌ای گفته می‌شود که اجزای مختلف باتری درون آن قرار می‌گیرند.
• سوپاپ تنظیم: این سوپاپ هنگام افزایش گازهای تولیدشده ناشی از واکنش‌های شیمیایی داخلی باتری فعال می‌شود.
• جداکننده: قطعه‌ای است که الکترودهای مخالف را به صورت فیزیکی از هم جدا می‌کند.

بررسی انواع اتصالات باتری یو پی اس

اتصالات باتری به صورت کلی در دو دسته سری و موازی قرار می‌گیرند. برای نگهداری از باتری یو پی اس، توجه به نوع اتصالات ضروری است. در ادامه به تشریح این دو دسته می‌پردازیم.

1. اتصال سری باتری یو پی اس

در این نوع اتصال، ترمینال‌های مثبت و منفی سلول به یکدیگر متصل می‌شوند. در اتصال سری باتری یو پی اس، توان ولتاژ شبکه افزایش پیدا می‌کند. البته ظرفیت باتری ثابت باقی می‌ماند.

2. اتصال موازی باتری یو پی اس

در این نوع اتصال، تمام قطب‌های مثبت و منفی باتری به یکدیگر متصل می‌شوند. این اتصال برخلاف اتصال سری، باعث ثابت ماندن ولتاژ باتری و افزایش ظرفیت شبکه می‌شود.

بررسی تاثیر باتری در ظرفیت و پشتیبانی سیستم یو پی اس

یکی از دغدغه‌های سازندگان و کاربران یو پی اس‌ها، افزایش ظرفیت آنهاست. نگهداری از باتری یو پی اس به طول عمر این دستگاه کمک می‌کند، اما آیا افزایش تعداد باتری، تاثیری روی ظرفیت یو پی اس دارد؟ هر چقدر بار تولیدشده روی یو پی اس کمتر شود، زمان کارکرد باتری بیشتر خواهد شد. به این ترتیب اضافه کردن تعداد باتری‌های یو پی اس، نقش موثری در عملکرد آن دارد. این کار باعث افزایش کارایی باتری، برای پشتیبانی بیشتر از بار می‌شود. با این حال افزایش تعداد باتری‌ها، تاثیری روی ظرفیت خود یو پی اس ندارد.

نکته مهم در خصوص افزایش تعداد باتری‌های سیستم یو پی اس، بررسی امکان آسیب به منبع تغذیه برق است. برای این کار باید اندازه و ظرفیت مناسب یو پی اس، محاسبه و تغییرات را با توجه به آن انجام داد.

بررسی قیمت باتری یو پی اس

همانطور که تا اینجا متوجه شدید، باتری‌های یو پی اس در انواع مختلفی تولید می‌شوند. به این ترتیب هر کدام از این باتری‌ها، دارای قیمت متفاوتی هم هستند. عوامل زیادی مثل برند سازنده و مواد به‌کار رفته در باتری روی قیمت نهایی آن تاثیر می‌گذارند. برخی دیگر از عوامل تاثیرگذار روی قیمت باتری‌های یو پی اس، عبارتند از:

• استحکام و دوام باتری
• ظرفیت و اندازه باتری
• نوع باتری
• سرویس و پشتیبانی عملکرد باتری

کلام پایانی

نگهداری از باتری یو پی اس، تاثیر زیادی روی افزایش عمر باتری و یو پی اس دارد. به طور کلی اغلب خرابی‌های یو پی اس، متوجه باتری آنها می‌شود. این موضوع اهمیت سرویس و مراقبت از باتری یو پی اس را نشان می‌دهد. برای نگهداری باتری یو پی اس، انجام سرویس‌های دوره‌ای و بازرسی‌های بصری منظم ضروری است. باتری‌های یو پی اس انواع مختلفی دارند که لیتیوم یون، نیکل کادمیوم و سرب اسیدی مهم‌ترین آنها محسوب می‌شوند. هرکدام از این باتری‌ها ویژگی‌ها و کارکردهای منحصربه‌فرد خود را دارند. قیمت باتری‌ها هم با توجه به نوع مواد به کار رفته در آنها متفاوت است. اندازه و ظرفیت باتری هم روی قیمت آن تاثیرگذار است که حین خرید باید به آن توجه داشته باشید.