باتری و UPS

در ساده ترین تعریف، باتری منبعی از انرژی پتانسیل الکتریکی است که از طریق واکنش شیمیایی که در داخل آن روی می دهد، انرژی شیمیایی را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کند. این انرژی الکتریکی را از قطب‌های باتری می‌توان دریافت نمود.

باتری‌ها نسبت به شکل، ابعاد، ولتاژ و ظرفیت‌، انواع مختلفی دارند؛ ولی به طور کلی تمامی باتری‌ها را به دو دسته اولیه و ثانویه تقسیم می‌کنند.

باتری‌های اولیه، باتری‌هایی هستند که صرفا یک بار قابل استفاده بوده و پس از اتمام ظرفیت، کاربردی ندارند و باید دور انداخته شوند. به علت خطراتی که باتری های رها شده در طبیعت دارند، امروزه مراکز خاصی ایجاد شده اند که باتری‌های مصرف شده را بازیافت کرده تا برای محیط زیست خطری ایجاد نکنند.

باتری‌های ثانویه نیز باتری‌هایی هستند که پس از اتمام ظرفیت، قابلیت شارژ دوباره دارند. به عبارت دیگر با قرار دادن آن‌ها در خلاف جهت معمول در مدار می‌توان آن‌ها را دوباره شارژ نمود. در این صورت می‌توان گفت که واکنش‌های شیمیایی در ماده الکترولیت در جهت عکس انجام می‌شوند. البته باید توجه داشت که تعداد دفعات شارژ این نوع باتری ها محدود بوده و پس از تعداد مشخصی شارژ و دشارژ، باتری کارایی خود را از دست می‌دهد و دچار افت ولتاژ می‌شود. این امر به وضوح در باتری گوشی‌های هوشمند دیده می‌شود.

در صنعت نیز یکی از منابع بدون توقف، باتری های صنعتی هستند که با توجه به قابلیت شارژ و دشارژ، بسیار مورد استفاده قرار می گیرند. بالاخص برای تغذیه سیستم های حفاظتی که باید همواره به صورت فعال در مدار قرار داشته باشند تا از آسیب رسیدن به دیگر تجهیزات جلوگیری کنند، از باتری استفاده می شود. باتری‌های صنعتی باید بتوانند قدرت بالایی داشته باشند و مقدار بیشتری انرژی الکتریکی را در زمانی طولانی‌تر در خود نگه دارند.

در ادامه به معرفی انواع باتری ها می پردازیم.

باتری سرب اسیدی: باتری سرب اسیدی از پرکاربردترین باتری‌ها در صنایع هستند. آن ها از صفحات فلزی و اکسید فلزی تشکیل شده‌اند. این باتری‌ها از طول عمر زیاد و هزینه‌ پایین‌تری نسبت به دیگر باتری‌ها برخوردارند. باتری خودرو مثالی از باتری سرب اسیدی است.

باتری نیکل کادمیوم: باتری های نیکل کادمیوم نیز یکی از انواع باتری صنعتی هستند که کارایی و عملکرد بالایی دارند. تنها ایراد این نوع باتری‌ها در هزینه اولیه و هزینه نگهداری و تعمیرات آن است.لازم به ذکر است که این باتری‌ها قابلیت شارژ دارند.

باتری لیتیوم یونی: باتری لیتیوم یونی نوع دیگری از باتری‌های صنعتی است که به دلیل سبک بودن و چگالی بالا مورد استفاده قرار می‌گیرند. باتری های لیتیومی به دو شکل قابل شارژ و غیر قابل شارژ وجود دارند. این باتری‌ها نسبت به باتری نیکل کادمیوم طول عمر زیادتر، زمان شارژ سریع‌تر و هزینه‌های پایین‌تری دارند.

برای شارژ کردن باتری های صنعتی از دستگاهی به نام شارژر استفاده می شود. شارژر وسیله‌ای جهت تزریق مجدد انرژی الکتریکی درون باتری‌های قابل شارژ است و این کار را از طریق تزریق جریان الکتریکی به درون باتری انجام می‌دهد.

توان خروجی شارژرهای صنعتی بر اساس دو ویژگی جریان و ولتاژ DC خروجی تعریف می‌شود که شامل شارژرهای با توان کم و با توان زیاد هستند. در حقیقت همه شارژرهای با توان کم، دارای برق ورودی تک فاز و شارژرهای با توان زیاد دارای برق ورودی سه فاز هستند. بر این اساس قیمت شارژر باتری های صنعتی نیز با یکدیگر متفاوت است.

Ups : UPS در واقع مخفف عبارت Uninterruptible Power Supply یا همان منبع تغذیه بی وقفه می باشد. این دستگاه جریان برق مورد نیاز وسایل برقی مصرف کننده را در زمان قطع برق تامین می کند. از سوی دیگر پس از اتصال مجدد جریان برق شهری، این سیستم وظیفه تنظیم و ثابت نگه داشتن برق شبکه را بر عهده دارد.

این تجهیزات معمولا برای محافظت از سخت افزارها و سیستم هایی مانند کامپیوتر، مراکز داده و تجهیزات الکترونیکی مختلف که قطع برق ناگهانی در آنها باعث صدمات، تلفات و اختلالات جدی در کسب و کار یا از بین رفتن اطلاعات مهم و حیاتی می شود، مورد استفاده قرار می گیرند.

مکانیزم عملکرد UPSها به گونه ای در نظر گرفته شده است که بتوانند از شوک ناگهانی ناشی از قطعی برق جلوگیری کنند و در نتیجه سیستم ها و دستگاه ها، از خرابی ناشی از قطع برق و از دست دادن ناگهانی برق شبکه در امان باشند. نمودار خروجی برق UPS کاملا سینوسی است و این نشان می دهد که آنها بهترین انتخاب برای تامین برق خروجی بدون نوسان و محافظت شده می باشند.

UPSها بسته به نوع باتری، ظرفیت و کاربرد در انواع مختلفی تولید می شوند. آنها ممکن است طوری طراحی و پیکر بندی شوند که با افزایش ظرفیت باطری ها، برق مصرفی دستگاه ها را برای مدت طولانی تری تامین کنند. این عملکرد بیشتر برای UPSهای صنعتی در نظر گرفته می شود.

از سوی دیگر UPSها مانع از نفوذ نویز و اختلالات در تجهیزات حساس می گردند. این تجهیزات با داشتن فیلترهای الکترونیکی باعث حذف نویزها و نوسانات برق شهری می شوند و محافظت از مصرف کننده ها را در برابر رعد و برق و ولتاژ بالا بعهده دارند و جریان برقی یکنواختی را با شکل موج ثابت به مصرف کننده تحویل می دهند.

دسته بندی یو پی اس ها غالباً در سه قسمت انجام می شود.

آفلاین: این دسته از UPSها هنگام قطع برق و به عنوان منابع جایگزین فعال می شوند. در حالت معمولی آن ها برق را از منبع اصلی برق می‌گیرند و بین منبع برق اصلی و باتری، سوئیچ می‌کنند. این مدل می‌تواند قطع شدن برق را تشخیص دهد و به طور خودکار به برق باتری سوپیچ شود.

آنلاین : در شرایط طبیعی، تأمین برق خروجی در این دسته UPSها پس از تصحیح ورودی، یعنی پاک سازی ورودی از نویز و احیاناً تنظیم سطح ولتاژ ورودی انجام می پذیرد. این دسته UPSها وقتی برق قطع می‌شود، جریان برق را یکنواخت نگه می‌دارند تا از تجهیزات محافظت کنند. یکسوساز موجود در آن ها به صورت خودکار بای پس می‌شود و برق را از باتری تامین می‌کند تا دوباره برق وصل شود.

لاین اینتراکتیو (LINE INTERACTIVE): این نوع UPS با اضافه شدن یک Autotransformer به UPS آفلاین، ایجاد می شود تا قابلیت افزایش و کاهش ولتاژ خروجی را پیدا کند. در این دسته از UPSها در شرایط عادی، ارتباط ورودی و خروجی از طریق Autotransformer با قابلیت تنظیم دامنه ولتاژ برقرار می شود و باتری نیز در حالت شارژ قرار می گیرد. در شرایط قطع برق، باتری از طریق اینورتر، بارهای خروجی را تغذیه می‌کند.

با قطع برق، زمان انتقال به حالت باتری، تنها در حد چند میلی ثانیه است. این زمانی است که پاورهای خازنی همچون پاورهای کامپیوتر آن را تحمل می‌کنند و هیچگونه وقفه ای در عملکرد دستگاه ایجاد نمی‌شود.

با توجه به توضیحات ذکر شده و تنوع انواع باتری و UPSهای موجود در بازار، انتخاب صحیح این تجهیزات از اهمیت بالایی برخوردار است. برای انتخاب درست باید به موارد زیادی از جمله محاسبه توان مورد نیاز تجهیزات، نوع باتری، زمان سویچ کردن، قابلیت تنظیم پارامترها و غیره توجه نمود.

در پایان قابل ذکر است که چنانچه نیاز به خرید هر یک از تجهیزات مذکور را دارید، شرکت نوین تجارت دایا با دارا بودن کادر فنی متخصص و همکاری با تولیدکنندگان داخلی و خارجی، آماده ارائه بهترین خدمات در زمینه مشاوره و فروش انواع این تجهیزات می باشد.

فهرست