ساختار باتری یو پی اس چگونه است؟ چه تفاوت هایی میان باتری های یو پی اس و باطری های ماشین وجود دارد؟ اگر شما نیز جزو کسانی هستید که درباره این نوع دستگاه و باتری مورد نیاز آن خیلی اطلاعات ندارید، پس برای گرفتن پاسخ سوال های خود تا انتها این مقاله همراه ما باشید.
باتری های یو پی اس با تکنولوژی های ساخت متفاوت تولید می شوند که بیشترین آن از نوع سیلد اسید می باشد .
ساختار باتری های یو پی اس چگونه است؟
باتری یو پی اس جزو دسته باتری های سیلد اسید یا به اصطلاح سرب اسیدی هستند.
تفاوت باتری های یو پی اس و باتری ماشین در چیست؟
این سوال جزو سوال هایی است که برای بسیار به وجود می آید و به دنبال تفاوت های موجود میان این دو نوع باتری هستند.
همان طور که می دانید باتری هایی که در ماشین ها از آن ها استفاده می شود ساختارشان به گونه ای است که تا انرژی بسیاری را در مدت زمان کوتاه برای خودرو و وسایل برقی درون آن تامین کنند.
اما در باتری های یو پی اس این گونه نیست، طراحی این باتری ها به صورتی است که بتوانند مقدار بسیار ناچیزی از انرژی را در مدت زمان طولانی تامین کنند. اما در این دو باتری شباهت هایی وجود دارد یعنی : هم در باتری های ماشین و هم در باتری های یو پی اس از ولتاز 12 ولت استفاده می شود و ظاهر مشابهی دارند.
اما نکته ای که مهم است ساختار درونی آن ها است که کاملا با یکدیگر متفاوت می باشند.
به طور مثال: در ساختار درونی باتری ماشین تعداد پلیت هایی که استفاده می شود بسیار زیاد تر و نازک تر از باتری های یو پی اس است.
بیشتر بدانید: تفاوت باتری یو پی اس و باتری ماشین
تفاوت ساختار باتری یو پی اس با باتری خودرو
تفاوت باتری های سیلد اسید یو پی اس با سیلد اسید خودرویی در این است که باتری های خودرو، صفحات مثبت و منفی در داخل اسید سولفوریک شناور هستند. اما در باتری های یو پی اس لایه های نمدی از پشم شیشه وجود دارند که باعث می شود اسید توسط این نمد جذب شوند.
استفاده از این نمد باعث می شود این اسید باتری نشتی نداشته باشد تا قابل استفاده در محیط کاری و منزل باشند. دلیل استفاده از این ساختار باتری یو پی اس این است که محیط اداری و خانگی فضای سربسته هستند و بخار اسید برای سلامتی مضر می باشد. همچنین نشت اسید باعث آسیب به اقلام محیط پیرامونی خود شود. همچنین در شارژ باتری ممکن است گاز هیدروژن تولید شود که قابل اشتعال است و این گاز در فضاهای سربسته خطرناک می باشد.
همانطور که در شکل زیر می بینید، دیاگرام یک باتری یو پی اس نشان داده شده است که صفحه منفی با پارچه نمدی پشم شیشه Micro Glass Mat تجهیز شده است.
صفحات مثبت و منفی این باتری ها از نوع سرب می باشد.
این باتری ها دارای دو ترمیتال مثبت و منفی می باشند که ترمینال (قطب) مثبت به رنگ قرمز می باشد.
آیا می توانیم از باتری های ماشین در UPS استفاده کنیم؟
همان طور که در مطلب بالا به آن اشاره کردیم این دو باتری تنها از نظر ظاهر و برخی قسمت های کوچک دیگر به یکدیگر شبیه هستند و ساختار درونی آن ها و سیکل جریان دهیشان کاملا نسبت به متفاوت می باشد.
شاید در ابتدا بتوانید با کمک باتری ماشین یک دستگاه یو پی اس را روشن کنید و انرژی مورد نیاز رو تولید کنید، اما نکته ای که وجود دارد این است که انرژی خروجی پس از مدت زمان کوتاهی افت پیدا می کند و باعث آسیب رساندن به مصرف کننده می شود.
علاوه بر این موضوع استفاده کردن از باتری های ماشین باعث می شود که دما به سرعت بالا رود و باعث بروز نشت و آتش سوزی می شود.
اجزا باتری UPS
1.بدنه باتری
بدنه این باتری حالتی جعبه شکل دارد که به صورت پلاستیک یا رزین های ABS هستند، به دلیلی وجود این رزین ها علاوه بر این که عایق خوبی برای جران برق هستند، باتری به صروت کامل در برابر فشار و حرارت هایی که از محیط به آن وارد می شود مقاوم خواهد بود.
ساختار ظاهری جعبه باتری به گونه ای است که در انتها خود حوضچه هایی وجود دارد که مانع از آن می شوند که موادی که درون باتری رسوب شده اند ته نشین شوند.
همان طور که می دانید این نوع باتری ها دارای طول عمر بالایی هستند که علت آن هم به خاطر عایق بودن جعبه است، این عایق ها باعث می شوند که از هر عاملی که سبب بروز نشتی در باتری می شود چلوگیری شود.
2.صفحات باتری
در صفحات استفاده باتری یو پی اس از دو قطب مثبت و منفی استفاده می شود، جنس جهت مثبت باتری از الیاژ کلسیم سرب اندود هایی تشکیل شده است که دارای اکسید سرب متخلخل تحت عنوان ماده فعال هستند؛ اما در آن طرف و برای جهت منفی که نازک تر از جهت + است، از جنس سرب اسفنجی الیاژ کلسیم سرب استفاده می شود.
3.الکترولیت باتری
منظور از الکترولیت های باتری محلول هایی با امکان یونیزه شدند هستند که درون باتری به انجام فعالیت های مثبت و منفی کمک می کند.
اگر بخواهیم به صورت دقیق تر بگوییم عملکرد الکترولیت ها زمانی است که الکترون ها می خواهند بین جهت مثبت و منفی حرکت کنند، در این زمان محلول الکترولیت از اسیدی با غلظت 25 تا 35 درصد ایجاد می شود.
4.جدا کننده صفحات باتری
منظور از این بخش قسمتی در باتری است که مانع از آن می شود که اتصالی بین قطب مثبت و مننفی ایجاد شود.
وجود این جدا کننده ها در ساختار باتری یو پی اس باعث می شود که عمر مفید باتری بالا تر رود و این امکان را داشته باشد که در دمای متعادل به خوبی کار کند.
5.ترمینال یو پی اس
منظور از ترمینال یو پی اس همان سر باتری است که قطب های مثبت و منفی به آن وصل می شوند.
6.دریچه یا سوپاپ
همان طور که می دایند باتری های یو پی اس به صورت مهر و موم شده هستند که اجازه نمی دهد که هیچ گونه گازی از باتری خارج شود.
اما اگر فشار این گاز ها بیشتر از حد شود چه اتفاقی می افتد؟ در این جا عملکرد سوپاپ ها مشخص می شود و گاز زائد را از باتری خارج می کنند.
حتما می دانید که زیاد شدن فشار گاز برای باتری بسیار خطرناک است و ممکن است باعث بروز آتش سوزی شود، بنابراین عملکرد سوپاپ ها بسیار مهم است.
7.بخار و واکنش شیمایی
اشاره کردیم که این باتری ها به صورت مهر و موم شده هستند، بنابراین در آن ها احتیاجی نیست که اسید اضافه شود.
چرخه این باتری به صورتی است که الکترون های + به سمت الکترون های – می روند و پس از آن با مواد شیمیایی ترکیب می شوند.
8.سلول ها ی باتری
در یک باتری یو پی اس هر یک از الکترون های منفی و الکرتون های مثبت به همراه جداکننده ای که دارند را سلول یا خانه نام گذاری می شود.
هر یک از سلول های درون باتری این امکان را دارند که چیزی حدود 2 ولت برق ایجاد کنند.
انواع باتری یو پی اس
باتری های یو پی اس به دو دسته تقسیم می شوند: باتری نیکل کادیوم و باتری سرب اسیدی که در ادامه هر کدام را مختصر توضیح می دهیم.
باتری های سرب اسیدی
این نوع از باتری جرو مدل های بسیار رایجی است که در دستگاه های یو پی اس استفاده می شود و امکان شارژ شدن مجدد را نیز دارد، از نکات مثبت آن می توان به این اشاره کرد که جریان شارژ باتری سیلد اسید بسیار بالا است.
باتری نیکل کادمیوم
برای ساخت این نوع از باتری از نیکل اکسید و کادیوم فلزی استفاده می شود. نکته مثبتی که در مورد باتری نیکل کادمیوم وجود دارد طول عمر مناسب آن و درجه حرارت پایین باتری است.
عملکرد باتری یو پی اس چگونه است؟
عملکرد این باتری و ایجاد جریان در آن با کمک قرار گرفتن دو فلز از نوع الکترود در اسید باتری به وجود می آید. به صورت دقیق تر یعنی الکترود های جهت مثبت باتری یون های که دارای بار منفی هستند را نسبت به خود جذب می کنند و در میان این دو واکنشی به وجود می آید.
این واکنش باعث می شود یک اختلاف پتانسیل در میان قطب های باتری به وجود آید. با به وجود آمدن این اختلاف جریان الکتریکی مورد نظر ایجاد می شود. برای درک بهتر این موضوع به شکل زیر توجه کنید.
سایز و ابعاد باطری های یو پی اس
به صورت کلی این باتری ها داری وزن و سایز یکسانی نیستند زیرا ابعاد آن ها بستگی به میزان ساعت آمپر دارد.
اما برای باتری استانداردی تعریف می شود که ابعاد آن ها باید مطابق با آن باشد. اگر یک باتری چنین ابعادی را نداشته باشد و کمتر از مقدار مشخص شده باشد به این معنا است که الکترود های به کار رفته درون آن نازک هستند یا از الیاز استاندارد استفاده نشده است.
در صورتی که در این باتری ها الیاژ مناسب استفاده نشود کیفیت لازم را نخواهند داشت و سبب کاهش طول عمر باتری می شود.
طول عمر باتری های یو پی اس چقدر است؟
حتما می دانید که نمی توان یک عدد مشخص را برای طول عمر باتری تعریف کرد، مقدار عمر باتری های UPS بسته به نوع ساخت آن ها و کیفیتشان دارد.
علاوه بر این موضوع عامل مهم دیگری که در مقدار عمر باتری تاثیر گذار است طرز استفاده از آن می باشد.
اگر شما به صورت پشت سر هم از باتری استفاده کنید و عمل های شارژ و دشارژ به صورت متوالی برای آن پیش بیاید باعث می شود طول عمر باتری کم تر از میزان معین شود.
به صورت مثال اگر در یک محلی که قطع شدن برق در آن بسیار اتفاق می افتد از باتری های یو پی اس استفاده کتید، در این محل باتری نسب به محلی که اصلا قطعی برق ندارد، زمان کوتاه تری به تعویض احتیاج پیدا می کند.
علاوه بر موارد گفته شده در بالا لازم است که شما از یک جعبه مناسب برای این باتری استفاده کنید، چنانچه در جهت انتخاب جعبه دقت به خرج ندهید ممکن است در باتری نشتی گاز در باتری رخ بدهد که این عمر علاوه بر خطراتی که دارد سبب کم شدن مقدار عمر باتری نیز می شود.
وظیفه باطری یو پی اس چیست؟
به صورت کلی نقش این باتری ها در محافظت از مراکز داده، کامپیوتر ها، تجهیزات استفاده شده در سیستم مخابرات ها و … است.
زمانی که در اداره ها و سازمان های الکتریکی قطعی برق رخ بدهد خسارات بسیار زیادی برایشان وارد می شود، در این جا اگر از باتری های یو پی اس استفاده کنند متوجه نقش این باتری می شوند که تا چه مقدار جلوی این خسارات را خواهد گرفت.
در ادامه به برخی از وظایف مهم باتری های یو پی اس اشاره می کنیم:
- تغذیه و شارژ نمودن مجدد تجهیزات برقی زمان هایی که قطعی برق رخ می دهد
- محافظت کردن از تجهیزات برقی در زمان های کاهش یا افزایش سریع ولتاژ
- محافظت از تجهیزات برقی در زمان های ایجاد نویز در آن ها
- محافظت از برق کلی شهر در برابر بی ثباتی هایی ایجاد شده
روش شارژ باتری سیلد اسید (باتری های UPS)
برای شارژ کردن یا احیای باتری سیلد اسید در ابتدا آن را به صورت کامل بررسی کنید تا مشکلی در آن وجود نداشته باشد، پس از آن دو قطب مثبت و منفی را پیدا کنید و سپس کابل ها را متصل کنید.
در آخر با وصل کردن جریان برق باتری شروع به شارژ شدن می کند.
قیمت باتری یو پی اس
قیمت باتری UPS با توجه مقدار آمپری که دارد کاملا متفاوت است و دارای قیمت یکسانی نیستند، اما میانگین قیمتی که دارند از 150 هزار تومن به بالا است.
کلام آخر
در این مقاله به خوبی درباره ساختار باتری یو پی اس و انواع آن ها صحبت کردیم، همچنان به تفاوت میان این باتری با باتری های ماشین اشاره داشتیم، در آخر توجه داشته باشید که شما باید از هر باتری تنها در کارکرد مخصوص آن استفاده کنید و نباید برای مصرف های مختلف از باتری های متفرقه استفاده نمایید.
