انواع باتری قابل استفاده در یو پی اس کدامند؟
انواع باتری قابل استفاده در یو پی اس
سه نوع باتری اصلی وجود دارد که در یو پی اس استفاده می شود: سرب-اسید، نیکل-کادمیم و لیتیوم-یون. نمی‌توان گفت کدام یک بهترین باتری برای یو پی اس است، بهترین انتخاب باید بر اساس مورد به مورد انجام شود.
باتری یو پی اس سرب اسید (Lead-Acid)
باتری‌های سرب اسیدی زمانی که در یک سیستم منبع تغذیه بدون وقفه (UPS) استفاده می‌شوند، دارای سابقه ثابت شده ای برای قابلیت اطمینان و پایداری هستند. در مجموعه های بزرگ، جایی که وزن موضوع اصلی نیست، این دسته مقرون به صرفه ترین انتخاب هستند.
- Valve Regulated (VRLA)
همچنین به عنوان اسید سرب مهر و موم شده ، سیلد لید اسید (SLA) شناخته می شود، این رایج ترین نوع باتری موجود در سیستم های UPS مدرن است. آنها معمولاً دارای عمر طراحی 5 یا 10 ساله هستند و بهتر است در یک اتاق خشک و تحت کنترل آب و هوا در دمای 20-25 درجه سانتیگراد نگهداری شوند.
باتری‌های VRLA در داخل محفظه‌ای مهر و موم می‌شوند که دارای یک دریچه است که در صورت افزایش فشار داخلی، گاز را آزاد می‌کند، از این رو "سوپاپ تنظیم شده" یا Valve Regulated نامیده می شوند.
از آنجایی که آنها مهر و موم هستند، می توانند به صورت عمودی یا افقی نصب شوند، بنابراین برای استفاده در محفظه باتری، سینی های رک یا کابینت های خارجی مناسب هستند. علاوه بر این، آنها نیازی به تعمیر و نگهداری مستقیم مانند پر کردن منظم آب ندارند.
دو نوع اصلی از ترکیب الکترولیت مورد استفاده در باتری UPS VRLA وجود دارد: Absorbed Glass Mat (AGM)، که در آن الکترولیت در جداکننده شیشه (glass separator) میکروفیبر متخلخل نگهداری می شود. و ژل Gel که از ترکیب اسید سولفوریک و سیلیس ساخته شده است.
فناوری AGM به دلیل هزینه کمتر، مقاومت داخلی کمتر و نرخ شارژ/دشارژ بالاتر، به طور معمول برای باتری‌های UPS استفاده می شود.
در مقایسه، VRLA پر شده با ژل Gel دارای مقاومت داخلی بالاتری است، که آن را برای تخلیه با سرعت بالا که در کاربردهای UPS رایج است، مناسب تر می کند. این نمونه از نظر محدوده دمای عملیاتی گسترده تر (-40 درجه سانتیگراد تا +55 درجه سانتیگراد) و عمر طراحی طولانی تر هستند.
- Open Vented (VLA)
این باتری ها همچنین به عنوان Flooded شناخته می شوند، صفحاتی دارند که با اسید الکترولیت پر شده اند. آنها عمر طراحی طولانی دارند (تا 20 سال) و معمولاً در تاسیسات بزرگی که نیاز به میزان آمپر ساعت بالا (Ah) دارند استفاده می شوند.
از آنجایی که آنها مهر و موم نیستند، هر هیدروژن تولید شده مستقیماً در محیط پراکنده و پخش می شود. این بدان معناست که در مکان هایی که از باتری های VLA استفاده می کنند به سیستم های تهویه قوی تری نیاز دارند ، همچنین می توانند خطر ایمنی بیشتری داشته باشند.
برای غلبه بر این خطرات، باتری های VLA باید در یک اتاق اختصاصی با امکانات شستشو در صورت نشت اسید قرار داده شوند. از آنجایی که آنها از بالا تهویه می شوند، باید آنها را نیز در حالت عمودی نگه دارید و سطح آب را به صورت دستی بالا ببرید.
آنها را نمی توان در کابینت ها یا قفسه ها استفاده کرد، به این معنی که برای محیط های اداری یا تاسیسات مرکز داده مناسب نیستند. باتری های VLA نیز گران تر از جایگزین VRLA هستند.
باتری یو پی اس نیکل-کادمیوم (Nickel-Cadmium)
باتری‌های نیکل کادمیوم (NiCd) یک گزینه محبوب برای تاسیسات مخابراتی بودند، در حالی که هنوز برای کاربردهای UPS در مکان‌هایی با دمای محیط بسیار بالا، به‌ویژه خاورمیانه استفاده می‌شوند.
الکترودهای باتری از هیدروکسید نیکل در صفحه مثبت (positive plate) و هیدروکسید کادمیوم در صفحه منفی (negativeplate) تشکیل شده اند.
NiCdها مزایای عمر طراحی 20 ساله، توانایی کنترل در محدوده وسیع دمای محیط (20- تا +40 درجه سانتیگراد)، عمر چرخه بالا و تحمل تخلیه های عمیق (high cycle life) را ارائه می دهند.
از سوی دیگر، باتری های یو پی اس NiCd بسیار گران تر از انواع سنتی VRLA هستند. و از آنجایی که نیکل و کادمیوم مواد سمی هستند، فرآیندهای دفع و بازیافت در پایان عمر مفید بسیار گران است.
باتری یو پی اس لیتیوم یون (Lithium-Ion)
باتری‌های لیتیوم یونی (Li-Ion) مدت‌هاست که در دستگاه‌های الکترونیکی مانند لپ‌تاپ و تلفن‌های هوشمند استفاده می‌شوند، در حالی که اکنون عنصر اصلی در پیشرفت و رشد خودروهای الکتریکی و برقی هستند. اخیراً آنها در حال تبدیل شدن به یک گزینه مناسب برای منابع برق اضطراری یو پی اس و سایر سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی، مانند سیستم های تجدیدپذیر مانند باد یا خورشید هستند.
مزایای Li-Ion شامل قابلیت اطمینان بالاتر نسبت به باتری های VRLA/SLA سنتی به دلیل سیستم های نظارت و مدیریت داخلی باتری است که هر تک سلول را برای هر گونه تغییر در عملکرد بررسی می کند.
با وجود کاهش هزینه باتری‌های UPS لیتیوم یونی در سال‌های اخیر، اما هنوز نسبت به سایر باتریها بسیار گرانتر هستند.
با این حال، عمر طولانی تر، هزینه های سرمایه اولیه بالاتر را متعادل می کند. Li-Ion گرمای کمتری تولید می کند و می تواند در دماهای بالاتر کار کند، به این معنی که به تهویه مطبوع زیادی نیاز ندارند، که می تواند هزینه های خنک کننده را کاهش دهد.
