انواع مختلف باتری های UPS
سه نوع باتری اصلی در منابع تغذیه بدون وقفه وجود دارد: نیکل-کادمیوم، سرب-اسید و لیتیوم-یون. یک فناوری “بهترین” باتری UPS وجود ندارد – انتخاب باید به صورت موردی انجام شود.
باتری های UPS-Lead Acid
باتری های سرب-اسید هنگام استفاده در سیستم منبع تغذیه بدون وقفه، سابقه اثبات شده ای در مورد قابلیت اطمینان دارند. در برنامه های بزرگ برق، که مهمترین مسئله برای وزن نیست، آنها اقتصادی ترین انتخاب را دارند.
این مقرون به صرفه بودن با سایر ویژگی های عملکردی مانند امپدانس داخلی کم و تحمل بالا همراه است.
باتری های سرب-اسید در دو نوع مختلف وجود دارند:
تنظیم سوپاپ (VRLA)
همچنین به عنوان Sealed Lead-Acid (SLA) شناخته می شود، این رایج ترین نوع موجود در سیستم های UPS مدرن است. آنها معمولاً با عمر طراحی 5 یا 10 ساله ارائه می شوند و بهتر است در یک اتاق خشک و دارای کنترل آب و هوا در دمای 25-20 درجه سانتی گراد نگهداری شوند.
باتری های VRLA در داخل محفظه ای بسته شده اند که دارای دریچه ای است که در صورت فشار بیش از حد داخلی، گاز را آزاد می کند، بنابراین اصطلاح (تنظیم سوپاپ) است.
از آنجا که مهر و موم شده اند، می توان آنها را به صورت عمودی یا افقی نصب کرد، بنابراین برای استفاده در محفظه های باتری، سینی های رک مونت یا کابینت های خارجی مناسب هستند. علاوه بر این، آنها به هیچگونه نگهداری مستقیم مانند پر کردن منظم با آب نیاز ندارند.
دو نوع اصلی از ترکیبات الکترولیت در باتری VRLA UPS استفاده می شود: Mat Matter Glass (AGM)، جایی که الکترولیت در یک جدا کننده شیشه میکروفیبر متخلخل نگه داشته می شود. و ژل، که از مخلوط اسید سولفوریک و سیلیس ساخته شده است.
فناوری AGM به دلیل هزینه کمتر، مقاومت داخلی کمتر و میزان شارژ / دشارژ بالاتر، باتری های UPS یک امر عادی است.
برای مقایسه، VRLA پر از ژل دارای مقاومت داخلی بالاتری است که باعث می شود برای تخلیه با سرعت بالا معمول در برنامه های UPS، مناسب نباشد. از نظر دامنه عملکرد گسترده تر (-40 درجه سانتیگراد تا + 55 درجه سانتیگراد) و عمر طولانی تر، مزایایی را به همراه دارد.
Vented Open (VLA)
این باتری ها با نام Flooded نیز شناخته می شوند، دارای صفحه هایی هستند که با اسید الکترولیت غرق می شوند. آنها طول عمر طولانی دارند (تا 20 سال) و معمولاً در تاسیسات بزرگ که به درجه آمپرساعت (Ah) بالایی نیاز دارند مورد استفاده قرار می گیرند.
از آنجا که مهر و موم نشده اند، هر نوع هیدروژن تولید شده مستقیماً به محیط خارج می شود. این بدان معنی است که نصب با استفاده از باتری های VLA به سیستم های تهویه قوی تری نیاز دارند و می توانند خطر ایمنی بیشتری داشته باشند.
برای غلبه بر این خطرات، در صورت نشت اسید، باتری های VLA باید در یک اتاق اختصاصی با امکانات شستشو قرار گیرند. از آنجا که آنها از تهویه بالایی برخوردار هستند، همچنین باید به صورت قائم نگه داشته شوند، و سطح آب به طور دستی بالا باشد.
نمی توان از آنها در کابینت یا قفسه استفاده کرد، به این معنی که برای محیط های اداری یا نصب مرکز داده مناسب نیستند. باتری های VLA نیز گرانتر از VRLA هستند.
باتری های UPS نیکل-کادمیوم
باتری های نیکل-کادمیوم (NiCd) قبلاً یکی از گزینه های محبوب نصب های مخابراتی بودند، در حالی که هنوز هم برای برنامه های UPS در مکان هایی با دمای محیط بسیار بالا، به ویژه خاورمیانه استفاده می شوند.
الکترودهای باتری از هیدروکسید نیکل در صفحه مثبت و هیدروکسید کادمیوم در صفحه منفی ساخته شده اند.
NiCds مزایای یک عمر طراحی 20 ساله، توانایی کنترل طیف وسیعی از دمای محیط (-20 درجه سانتیگراد تا + 40 درجه سانتیگراد)، عمر با چرخه بالا و تحمل تخلیه های عمیق را ارائه می دهد.
از طرف دیگر، باتری های NiCd UPS بسیار گران تر از انواع سنتی VRLA هستند. و از آنجا که نیکل و کادمیم مواد سمی هستند، این امر فرآیند های دفع و بازیافت در پایان عمر را بسیار گران می کند.
این امر به ویژه در کشورهایی با سیاست ها و مقررات سختگیرانه زیست محیطی مانند انگلستان صادق است.
باتری های یو پی اس لیتیوم یون
باتری های لیتیوم یون (Li-Ion) مدت هاست که در دستگاه های الکترونیکی مانند لپ تاپ ها و تلفن های هوشمند مورد استفاده قرار می گیرند، در حالی که اکنون آنها عناصر اصلی رشد وسایل نقلیه الکتریکی هستند. اما اخیراً آنها در حال تبدیل شدن به گزینه ای روزافزون مناسب برای منابع تغذیه بدون وقفه و سایر سیستم های ذخیره انرژی مانند استفاده از انرژی فن آوری های تجدید پذیر مانند باد یا خورشید هستند.
مزایای Li-Ion
از مزایای Li-Ion می توان به قابلیت اطمینان بالاتر نسبت به باتری های VRLA / SLA سنتی اشاره کرد، زیرا سیستم های کنترل و کنترل باتری داخلی در آن ها وجود دارد که هر سلول را از نظر تغییر در عملکرد بررسی می کند.
یکی دیگر از مزایای باتری های یو پی اس لیتیوم یون این است که به دلیل تراکم قدرت قابل توجهی بالاتر، بسیار کوچکتر و سبک تر هستند. آنها همچنین دارای شارژ سریعتر، چرخه های طولانی تر و حداقل دو برابر عمر مفید در مقایسه با VRLA / SLA هستند.
علی رغم کاهش هزینه باتری های یو پی اس Li-Ion در طی سال های اخیر، هنوز یک انتخاب اولیه بسیار گران تر از سایر گزینه ها است.
با این وجود، طول عمر بالاتر تعادل بین هزینه های بالاتر سرمایه قبل را ایجاد می کند. Li-Ion گرمای کمتری تولید می کند و می تواند در دمای بالاتر کار کند، به این معنی که آنها به تهویه هوا زیادی نیاز ندارند، که می تواند هزینه های خنک کننده را کاهش دهد.
چندین محصول UPS Riello سازگاری باتری Li-Ion را ارائه می دهند، از جمله Multi Power و NextEnergy.
