چگونه عمر باتری یو پی اس را افزایش دهیم؟

باتری یو پی اس از آن دسته محصولات گران قیمتی است که برای مصارف حساس و حیاتی به کار می‌رود؛ از این‌جهت شناخت انواع باتری یو پی اس به علت حساسیت بالا و مراقبت از دستگاه‌های الکترونیکی اهمیت زیادی دارد. همچنین با استفاده از تکنیک‌هایی می‌توان عمر این باتری را افزایش داده و برای مدت طولانی‌تری از آن استفاده کرد. ما در ادامه مطلب به طور تخصصی به بررسی راهکارهای افزایش عمر باتری یو پی اس می‌پردازیم. با ما همراه باشید.

باتری یو پی اس چیست؟

باتری Uninterruptible Power Supply یا به‌اختصار UPS درحقیقت دستگاهی الکترونیکی است که از آن برای ایجاد ثبات در جریان تغذیه تجهیزات الکتریکی استفاده می‌کنند. این باتری در واقع یک سیستم الکتروشیمیایی است که انرژی را به‌صورت شیمیایی ذخیره کرده و در زمان شارژ آن را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کند. با استفاده از این قطعه می‌توان اطمینان خاطر داشت که جریان برق به طور پیوسته، بی‎وقفه و باکیفیت در اختیار دستگاه قرار می‌گیرد و ولتاژ آن کاهش و افزایش نمی‌یابد. این باتری مخصوصاً برای سیستم‌های کامپیوتری، لوازم آزمایشگاهی، بیمارستان‌ها، مراکز حساس و تخصصی، سازمان‌های دولتی، مراکز دندانپزشکی، مراکز پتروشیمی و پالایشگاه‌ها کاربردی و اساسی است.

با توجه ‌به اینکه باتری یو پی اس برای برخورداری از یک جریان برق بی‌وقفه و ممتد مورد استفاده قرار می‌گیرد و بدون آن ممکن است که صدمات تلفات و خسارات جبران‌ناپذیری به مؤسساتی که از تجهیزات الکترونیکی حساس و گران قیمت استفاده می‌کنند وارد شود، لازم است که نکات ویژه‌ای را در نگهداری از آن رعایت کنیم. با توجه به نکات ویژه‎ای می‌توان این باتری‎ها را تا مدت‎ها بدون کاهش ظرفیت آن مورد استفاده قرار داد.

نحوه عملکرد باتری یو پی اس به این صورت است که پس از قطع جریان برق در حدود ۵ الی ۱۵ دقیقه به شما اجازه می‌دهد تا داده‌ها و اطلاعات مورد نیاز خود را با خیال راحت ذخیره کرده و پیش ‌از این که منبع انرژی باتری به اتمام برسد، از تمامی موارد بک‌آپ بگیرید. به این ترتیب دیگر نگرانی از بابت از دست دادن اطلاعات حساس و حیاتی خود نداشته باشید.

ظرفیت باتری یو پی اس و Crate یا (میزان C)

یکی از مهم‌ترین نکات در افزایش عمر باتری یو پی اس اطلاع از ظرفیت آن است. در واقع این ظرفیت باتری است که مشخص می‌کند تا چه مدت می‌توان از آن در زمان قطع جریان برق استفاده کرد. از این رو ظرفیت باتری یو پی اس یکی از مهم‌ترین عوامل و پارامترها در خرید و انتخاب آن به شمار می‌رود.

ظرفیت نامی باتری یو پی اس، میزان ظرفیت تضمین شده‌ای است که هنگام دشارژ می‌تواند جریان مشخص و ثابتی را در یک مدت زمان معین و با دمای اسمی خاصی انتقال دهد. این ظرفیت با علامت KN نشان داده می‌شود که با توجه ‌به فرمول KN=IN × tN محاسبه و به کار می‌رود. این مقدار ظرفیت نامی باتری‌ها بر حسب آمپر ساعت (Ah) به کار برده می‌شود و در زمان خرید لازم است که آن را متناسب با ظرفیت و میزان مصرف دستگاه خریداری کنید.

به طور معمول برای باتری‌های یو پی اس دو ظرفیت ۶ و ۱۲ ولت در نظر گرفته می‌شود و بر اثر اساس میزان استفاده از باتری و نحوه فعالیت این ظرفیت‌ها کاربردی خواهد بود؛ به طور مثال درصورتی‌که برای مصارف کوچک اداری یا خانگی این باتری را لازم دارید، می‌توانید از نوع ۶ ولت یو پی اس استفاده کنید. در مقابل برای کاربردهای بزرگ‌تر همچون تولیدی‌ها و کارخانجات بهتر است تا باتری ۱۲ ولت یو پی اس را مورد استفاده قرار دهید.

در حین خرید، اما شما با متغیر Crate سروکار خواهید داشت که در واقع به معنای میزان سرعت شارژ و دشارژ باتری است و بر اساس ضریب C بیان می‌شود. درصورتی‌که باتری شما دارای سرعت 1C باشد به این معناست که کل ظرفیت باتری در یک ساعت تخلیه می‌شود. اما 2C به این معناست که ۲ ساعت طول می‌کشد تا ظرفیت باتری تخلیه شده و به انتها برسد. توجه کنید که در ابتدای کار هر باتری که به کار می‌برید، تا انتها نیز باید همان مدل باتری را با ظرفیت یکسان به کار بگیرید.

یکی از مهم‌ترین نکاتی که در افزایش عمر باتری یو پی اس باید به آن توجه کنیم، میزان استفاده و شارژ این باتری است؛ اما چگونه و از کجا متوجه شویم که نوع باتری که ما انتخاب کرده‌ایم تا چه مدت زمانی عمر می‌کند؟

عمر باتری UPS

پیش از این که اقدام به خرید باتری یو پی اس کنید، ابتدا باید به بررسی طول عمر آن و خصوصیات پروژه خود توجه داشته باشید. به‌طورکلی باتری‌های یو پی اس با طول عمرهای متفاوتی عرضه می‌شوند که آنها را می‌توان در دسته‎های زیر قرار داد:

A- عمر بسیار طولانی: بیش از 12 سال

B- عمر طولانی: 10 تا 12 سال

C- اهداف کلی و عمومی: 6 تا 9 سال

D- استاندارد اقتصاد3 تا 5 سال

اگر به دنبال افزایش عمر باتری یو پی اس خود هستید، ابتدا باید این نکته را در نظر داشته باشید که نوع باتری شما چقدر است و تا چه میزان عمر می‌کند؛ چراکه طول عمر واقعی باتری با طول عمر طراحی شده توسط سازندگان متفاوت خواهد بود که این در مورد به عوامل متعددی از جمله دمای ماهیت و نحوه نگهداری از آن بستگی دارد. به طور مثال هر چه که دمای باتری از حداکثر میزان گفته شده بیشتر باشد، طول عمر واقعی آن نیز ۵۰ تا ۷۰ درصد کمتر خواهد بود. البته این نکته را نباید فراموش کرد که باتری‌های یو اس پی تقلبی در بازار زیاد هستند و عمر بسیار کمتری دارند؛ به‌طوری‌که در کمتر از دو سال خراب شده و از کار می‌افتند.

درصورتی‌که باتری یو پی اس تقلبی و غیراورجینال باشد و به‌خوبی نگهداری نشود، ظرفیت یا توان کافی برای ذخیره‌سازی جریان برق را نخواهد داشت و به این ترتیب نمی‌تواند پشتیبانی امن و کاملی را از تجهیزات داشته باشد. جالب است بدانید که باتری‌های UPS در انواع مختلفی با استفاده از مواد شیمیایی متفاوتی ساخته می‌شوند که همین عامل باعث می‌شود که عمر و ظرفیت باتری تغییر کند.

این تفاوت به طوری است که برخی از باتری‌ها قابل‌تعمیر و برخی قابل بازیافت هستند. همچنین دارای نکات و دستورالعمل‌های حمل و نگهداری مخصوصی می‌باشند که رعایت آن‌ها باعث می‌شود که افزایش عمر باتری یو پی اس به سادگی ممکن شود و تا مدت طولانی قابل استفاده باشد.

انواع باتری UPS

نوع باتری یو پی اس و توان ذخیره‌سازی آن از جمله عواملی است که اهمیت و تأثیر زیادی در کارکرد دستگاه‌ها دارد. به طور کلی این باتری را می‌توان در سه دسته باتری یو پی اس سرب اسیدی، باتری یو پی اس لیتیوم یون (VLA یا باتری‌های سلولی) و باتری یو پی اس نیکل کادمیوم (NiCad) تقسیم کرد که هر یک از نظر مواد تشکیل‌دهنده، عمر و ماندگاری دارای ویژگی‌ها و شرایط خاصی هستند. کاربرد و شرایط استفاده از این نوع باتری‌ها متفاوت است که در ادامه هر یک از آنها را بررسی می‌کنیم.

باتری یو پی اس سرب اسیدی

یکی از مطمئن‌ترین انواع باتری‌های یو پی اس برای برخورداری از جریان برق بدون وقفه باتری سرب اسیدی است که تنها روی مواد شیمیایی واکنش‌دهنده تأثیر دارد و یکی از مقرون‌به‌صرفه‌ترین انتخاب‌ها در فعالیت‌هایی است که وزن دستگاه از اهمیت چندانی برخوردار نیست. شما می‌توانید باتری سرب اسیدی را در نوع اسید سرب تنظیم شده یو پی اس (VRLA یا لیتیوم یونی) به وفور بیابید.

باتری یو پی اس VRLA رایج‌ترین نوع باتری یو پی اس سرب اسیدی به شمار می‌رود که از عمر مفید 5 تا 10 سال برخوردار است. همچنین هیچ نشت اسیدی نداشته و در صورت وارونه شدن یا استفاده نیز با چنین مشکلی مواجه نمی‌شود؛ چرا که در درون محفظه و بدنه پلاستیکی از جنس پلی پروپیلن نگهداری می‌شود. ممکن است که این باتری را با نام باتری UPS مهروموم نیز شنیده باشید.

باتری یو پی اس لیتیوم یون (VLA یا باتری‌های سلولی)

درصورتی‌که برای کاربری‌های سنگین و حساس به دنبال یک باتری مناسب می‌گردید، این باتری می‌تواند کمک زیادی به شما کند؛ چرا که از لحاظ تأمین انرژی حیاتی و پشتیبانی، عملکرد بسیار عالی و بدون وقفه‎ای دارد. وزن سبک و اندازه کوچک آن از جمله ویژگی‌هایی است که باعث می‌شود این باتری امروزه به دنبال یک جایگزین مناسب برای انواع باتری‌های یو پی اس شناخته شود. همچنین زمان شارژ سریع‌تر و چرخه بالای این باتری از جمله مواردی است که باعث می‌شود که این باتری در فعالیت‌هایی چون کنترل فرایند پشتیبانی‌های صنعتی و اشتراک‌گذاری شبکه کاربرد بسیار بیشتری داشته باشد.

این باتری ماندگاری بیشتری نیز نسبت به دیگر انواع باتری یو پی اس دارد، اما برای نگهداری لازم است آن را در یک فضای مجزا از تجهیزات قرار دهید. اگر می خواهید که این باتری برایتان تا مدت زیادی کار کند، لازم است در نگهداری و استفاده از آن حداکثر اصول ایمنی و مراقبتی را به کار بگیرید. این باتری با نام‌هایی چون باتری Flooded یا تهویه باز نیز شناخته می‌شود. عدم نیاز به خنک‌کننده در دماهای بالا، تعمیر و نگهداری کمتر، کارکرد طولانی‌مدت و زمان شارژ سریع‌تر از جمله ویژگی‌های منحصر‌به‌فرد این باتری به شمار می‌رود.

باتری یو پی اس نیکل کادمیوم (NiCad)

بهترین باتری برای استفاده در دماهای بالا باتری نیکل کادمیوم است. این باتری علاوه بر اینکه عمر چرخشی بالایی دارد، میزان تحمل آن نیز در مقابله با تخلیه‌های عمیق بسیار زیاد است. از این نظر قیمت بیشتری نیز نسبت به انواع باتری‌های یو پی اس دارد. این باتری می‌تواند دمای بین منفی ۲۰ درجه تا مثبت ۴۰ درجه سانتی‌گراد را تحمل کند. همچنین شارژ آن خیلی سریع انجام می‌گیرد که به علت برخورداری از مقاومت داخلی کم و چگالی توان بالای آن محقق شده است.

درصورتی‌که دغدغه افزایش عمر باتری یو پی اس خود را دارید، می‌توانید از این نوع باتری استفاده کرده و به مدت زیادی آن را به کار ببرید‌. دیگر ویژگی باتری نیکل کادمیوم را می‌توان زمان ذخیره‌سازی بسیار طولانی، محافظت زیاد در برابر شارژ بیش از حد جریان‌های شارژ با موج بالا و تخلیه بیش از اندازه عنوان کرد.

همانطور که مشاهده کردید انواع باتری یو پی اس از ساختار و ماندگاری مشخصی برخوردار هستند. با این حال می‌توان با استفاده از راهکارهایی عمر این باتری‌ها را افزایش داد. افزایش عمر باتری یو پی اس وابسته به عواملی همچون محافظت از بدنه این باتری، میزان استفاده و شارژ آن است که در صورت رعایت می‌تواند ماندگاری بالایی را از خود بروز دهد. در ادامه روش‌های افزایش عمر باتری یو پی اس را باهم بررسی می‌کنیم.

روش های افزایش عمر باتری یو پی اس

درصورتی‌که به دنبال راهکارهایی هستید که این باتری‌ها را به مدت طولانی مورد استفاده قرار دهید، موارد زیر را در نظر داشته باشید و تا حد ممکن آنها را رعایت کنید:

نگهداری باتری یو پی اس در جای خنک و خشک

نخستین راهکار در افزایش عمر باتری یو پی اس، نگهداری این باتری در محلی با درجه حرارتی در حدود ۲۵ درجه سانتی‌گراد است. توجه کنید هر 10 درجه سانتی‎گراد که فضای قرارگیری این باتری افزایش دما داشته باشد، عمر آن نیز به نصف کاهش پیدا خواهد کرد. با این‌حال امروزه با پیشرفت‌های صورت‌گرفته، باتری‌های مورد استفاده در سیستم‌های یو پی اس توانایی تحمل دمای بالا دارند و از این‌جهت از عملکرد بهتری نیز برخوردار هستند.

بهتر است این باتری را در بخش‌های مرطوب آفتاب‌گیر و در نزدیکی پنجره‌های باز قرار ندهید. همچنین برای برقراری جریان هوای مناسب اطراف یو پی اس از هر طرف دستگاه ۵ سانتی‌متر فاصله بگذارید.

بسیاری از باتری‌ها از این توانایی برخوردار نیستند که در دمای بالا به کار خود ادامه دهند و از این نظر در دمای بالا دچار نوسان ولتاژ می‌شوند. توجه داشته باشید این عامل باعث می‌شود باتری‌های یو پی اس مخصوصاً انواع لیتیوم یون در این سیستم‌ها مستعد آتش‌سوزی باشند.

در ساخت این باتری‌ها، یک لایه میانی به‌کار رفته که با یک ماده قابل‌اشتعال پوشانده شده است. این لایه با هدف کارآمد بودن یون‌ها در باتری به کار گرفته شده است و درحقیقت همان چیزی است که به باتری کمک می‌کند که انرژی را به جریان انداخته و شارژ را نیز ذخیره کند. در صورت تنظیم دمای مناسب، آتش‌سوزی باتری هیچ‌گاه رخ نمی‌دهد. از این رو بهتر است که با نظارت از راه دور گرم ‌شدن باتری را تشخیص دهید و با اقدامات اساسی و احتیاطی از آتش‌سوزی جلوگیری کنید.

انبار کردن باتری یو پی اس در محل مناسب

پیش از هر چیزی بهتر است تا حد ممکن از انبارکردن این باتری‌ها بپرهیزید؛ چراکه نگهداری باتری‌ها برای طولانی‌مدت می‌تواند ظرفیت آنها را کاهش داده و طول عمر آنها را تاحد زیادی کم کند. یکی از راهکارهای افزایش عمر باتری یو پی اس در حین انبار کردن آن، تنظیم دمای محیط و عدم نگهداری باتری‌ها در فضاهای گرم است؛ از این‌جهت بهتر است که آنها را در دمای 20 درجه سانتی‌گراد یا پایین‌تر نگهداری کنید.

یکی از انواع باتری‌های یو پی اس که نسبت به دیگر انواع خود مقاومت بیشتری دارد و قابل نگهداری در انبار نیز است، باتری‌های سیلد اسید به شمار می‌رود. این باتری اما باید در دمای مناسب قرار بگیرد تا کیفیت آن کاهش نیابد. یک باتری سیلد اسید یو پی اس حتی در اثر نگهداری مناسب، در طی 18 تا 30 ماه ممکن است که ظرفیت خود را به طور کامل از دست بدهد. از این‌جهت تا حد امکان دست به انبار کردن این باتری‌ها نزنید و تنها برای جایگزینی این باتری‌ها دست به خرید بزنید تا با تخلیه باتری‌ها مواجه نشوید. بهتر است تا هر شش ماه یکبار باتری‌های انبار شده را شارژ کنید.

نکته مهم: باتری‌های به‌کاررفته در هر دستگاه UPS بایستی از ابتدا از یک نوع بوده و از نظر طول عمر مشابه باشند. به طور مثال اگر از یک باتری UPS به جای باتری دو‌ساله قبلی استفاده کنید، باتری نو عملکرد کندی را از خود نشان خواهد داد؛ چراکه باتری جدید نمی‌تواند با سنسورهای قدیمی تطابق پیدا کند.

کالیبره کردن باتری‌های یو پی اس یک یا دو بار در سال

یکی دیگر از روش های افزایش عمر باتری ups، کالیبره کردن این نوع باتری‌ها به مدت یک یا دو بار در سال است. این کار باعث می‌شود باتری در سلامت کامل بوده و به این زودی‌ها ظرفیت خود را از دست ندهد. توجه داشته باشید کالیبره کردن بیش از حد نیز اصلاً توصیه نمی‌شود؛ چرا که می‌تواند عمر باتری را تا حد زیادی کاهش دهد. با توجه ‌به اینکه این باتری‌ها قیمت بالایی دارند، بهتر است از تست‌های دوره‌ای آن همچون تست آمپدانس باتری کمک بگیرید تا بتوانید درک بهتری از وضعیت آنها داشته باشید. توجه کنید این تست‌ها باعث می‌شود سریعتر تشخیص دهید که این باتری‌ها نیاز به جایگزینی دارند یا خیر و برای خرید محصولات جدید پیش قدم شوید.

تعمیر و نگهداری منظم باتری یو پی اس

برای نگهداری طولانی مدت و افزایش عمر باتری یو پی اس بهتر است که به‌صورت دوره‌ای اقدام به سرویس کردن آن کنید. به طور کلی باتری‌های یو پی اس پس از اینکه به طور کامل مصرف شده باشند، باید ظرف ۴۸ ساعت مجدداً شارژ شوند. علاوه بر این، این نکته را در نظر داشته باشید که شارژ و دشارژ بیش از حد باتری نیز می‌تواند سبب کاهش شدید عمر باتری شود. نکته دیگری که باید به آن توجه داشته باشید، مقاومت داخلی باتری است. هر چه که از عمر باتری یو پی اس زمان بیشتری گذشته باشد و خوردگی داخلی آن بیشتر شود، مقاومت باتری نیز افزایش می‌یابد که در نتیجه دیگر برای استفاده مجدد کارایی نخواهد داشت. بر همین اساس به طور منظم مقاومت داخلی باتری یو پی اس خود را از طریق آزمایش ظرفیت اندازه‌گیری کرده و زمانی که بیش از ۳۰ درصد بود، دست به تعویض آن بزنید.

استفاده از سیم‌کشی باکیفیت و مناسب برای یو پی اس

هر چه که دستگاه و مصرف‌کننده باتری یو پی اس از سیم‌کشی مناسبی برخوردار بوده و کم مصرف‌تر باشد، عمر باتری‌ها نیز افزایش خواهد یافت. به طور مثال لامپ‌های معمولی در مقایسه با لامپ‌های رشته‌ای روشنایی یکسانی را ایجاد می‌کنند، اما مصرف برق بیشتری دارند. در مقابل چراغ‌های ال‌ای‌دی به علت مصرف برق کمتر و عمر طولانی‌تر نسبت به این دو مدل بهتر هستند. اگر می‌خواهید برای افزایش عمر باتری یو پی اس خود کاری بکنید، بهتر است از سیم‌کشی باکیفیت و خوب برای یو پی اس خود استفاده کنید تا هم مقاومت و بار وارد شده روی یو پی اس افزایش پیدا نکند و هم طول عمر باتری دستگاه بیشتر شود.

مدیریت فرایند شارژ و دشارژ باتری یو پی اس

برای افزایش عمر باتری یو پی اس بهتر است این نکته را در نظر داشته باشید که دمای محیط، تعداد دفعات شارژ باتری و… عوامل بسیار تأثیرگذاری هستند. از این رو پس از اینکه دستگاه یو پی اس را نصب کردید، برای اینکه بهترین شرایط باتری را تشخیص دهید، بهتر است از 5 سیکل شارژ و دشارژ کامل کمک بگیرید.

انتخاب ظرفیت مناسب برای باتری ups

هرچه که باتری و دستگاه UPS از نظر ظرفیت و مصرف باهم تناسب بیشتری داشته باشند، بهتر نیز می‌توانیم از آن استفاده کنیم. از این‌جهت برای افزایش عمر باتری یو پی اس ابتدا باید بدانید چه ظرفیتی برای کار شما مناسب است. در این مرحله به بررسی تجهیزات و پروژه‎های خود پرداخته و سپس متناسب با آن باتری یو پی اس را انتخاب کنید. در صورتی‌که به این موضوع توجه لازم را نداشته باشید، در آینده‌ای نه چندان دور با آسیب‎ها و مشکلات فراوانی در دستگاه خود روبه‌رو شده و عمر باتری نیز سریع‌تر به پایان خواهد رسید.

نتیجه گیری

سیستم یو پی اس از وسایل الکتریکی حساس در برابر نوسانات برق محافظت می‌کند، از این نظر به باتری مخصوص خود نیاز دارد. با توجه ‌به قیمت بالای این باتری‌ها بهتر است تا حد امکان آن را انبار نکرده و تنها برای جایگزینی آن را بخرید تا بتوانید از ظرفیت ۱۰۰ درصدی آن استفاده کنید. برای افزایش عمر باتری یو پی اس خود تنها کافی است که نکاتی همچون نگهداری باتری یو پی اس در جای خنک و خشک، کالیبره کردن باتری‌های یو پی اس به طور سالانه، استفاده از سیم‌کشی باکیفیت و مناسب برای یو پی اس و انتخاب ظرفیت متناسب باتری با ups را رعایت کنید.