وبلاگ

روش عملکرد باتری ups و انواع آنها

نحوه کار باتری و انواع آن

باتری یکی از پرکاربردترین و مهم‌ترین وسایلی است که در زندگی روزمره با آن سر و کار داریم. ما از باتری ‌ها در همه جا استفاده می‌کنیم: ماشین، تلفن‌همراه، لپ‌تاپ، پخش‌کننده موسیقی و … . ما امروز قصد داریم به نحوه کارکردن باتری‌ها نگاهی بیندازیم و شما را با شیوه‌های استفاده بهینه از آن‌ها آشنا کنیم.

باتری یو پی اس
ساخت باتری با ساختار پیشرفته کنونی، نخستین بار در سال ۱۸۰۰ میلادی شکل گرفت. الساندرو ولتا – دانشمند ایتالیایی- برای نخستین بار یک پیل با نام “پیل ولتایی” ساخت که در آن دو صفحه فلزی یکی از روی و دیگری از نقره به عنوان الکترودها استفاده می‌شدند. این دو صفحه در محلول آب نمک قرار گرفته و توسط یک صفحه مقوایی نازک از هم جدا می‌شدند. هنگامی‌که دو سر بالایی صفحه‌های فلزی توسط سیم به هم وصل شدند، درون سیم جریان الکتریسته برقرار شد. ولتا سعی کرد که پتانسیل الکتریکی ایجاد شده را اندازه‌گیری کند. این پتانسیل الکتریکی همان ولتاژ نام گرفت که بعد از او با واحد” ولت” سنجیده می‌شود.

آنچه که امروز به نام باتری می‌شناسیم در واقع همان پیل ولتایی در شکل جدیدتر و پیشرفته‌تر است.

نحوه عملکرد باتری

باتری وسیله‌ای است که انرژی شیمیایی را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کند. باتری‌های امروزی مثل باتری‌های AA، C یا D، دو انتهای مثبت و منفی دارند. داخل تمام این باتری‌ها، همانند پیل ولتایی بوده و تنها از مواد مختلف و گوناگونی استفاده می‌کنند. در تمام باتری‌ها از فلزات برای الکترود و از مواد دیگری که مشابه آب نمک هستند، برای الکترولیت استفاده می‌شود. الکترودها با هم در تماس مستقیم نبوده و تنها تماس آن‌ها از طریق الکترولیت صورت می‌گیرد.

فروش باتری یو پی اس

وقتی یک سیم به قطب‌های مثبت و منفی باتری وصل می‌شود جریان الکتریسته از قطب منفی به سمت قطب مثبت سیم به حرکت در می‌آید. حرکت جریان درون سیم، در واقع حرکت الکترون‌های داخل آن است که می‌تواند وسایل الکتریکی را به کار بیندازد.

پتانسیل الکتریکی ایجاد شده بین دو سر باتری، ولتاژ باتری نامیده شده و با واحد ولت سنجیده می‌شود.

میزان این پتانسیل یا نیروی محرکه به نوع واکنش صورت گرفته درون باتری بستگی داشته و مواد مختلف پتانسیل‌های گوناگونی را تولید می‌کنند.

انواع باتری‌ها

باتری‌ها در دستگاه‌های مختلفی استفاده می‌شوند. جدا از دستگاهی که باتری درون آن استفاده می‌شود، باتری‌ها به دو دسته اولیه (Primary) و ثانویه (Secondary) تقسیم می‌شوند. در باتری‌های اولیه با مصرف مواد شیمیایی داخل باتری، عمر باتری به پایان می‌رسد، در حالی‌که باتری‌های ثانویه قابلیت شارژ مجدد دارند. در باتری‌های ثانویه، با وصل کردن باتری مصرف شده به جریان الکتریسته، ترکیب شیمیایی مواد داخل باتری به حالت اولیه بازگشته و امکان استفاده مجدد از باتری فراهم می‌شود. با این حال به دلایلی چون خوردگی داخلی، از دست رفتن ماده الکترولیت و مواد فعال داخل باتری، این نوع باتری‌ها را تنها به تعداد معین و محدود می‌توان شارژ مجدد کرد.

باتری‌های اولیه

باتری‌های ارزان قیمت AA ،C و باتری‌های خشک نوع D، در این دسته قرار می‌گیرند. در این باتری‌ها از کربن و روی به عنوان الکترود و از یک خمیر اسیدی به عنوان الکترولیت استفاده می‌شود. این باتری‌ها، ولتاژ ۵/۱ ولت تولید می‌کنند.

باتری‌های قلیایی (Alkaline) که توسط شرکت‌هایی چون Duracell و Energizer عرضه می‌شوند، به‌جای کربن از اکسید منیزیم استفاده می‌کنند و همان‌طور که از نام باتری پیداست، الکترولیت اسیدی با یک ماده قلیایی جایگزین شده است. این باتری‌ها نیز خروجی ۵/۱ ولت دارند.

مرجع باتری یو پی اس

باتری‌های یکبار مصرف، برای مصرف فوری و ضروری تولید شده و پس از تمام شدن قدرت آن‌ها، باید دور ریخته شوند. این باتری‌ها معمولا برای دستگاه‌های قابل حمل که شدت جریان کمی را طلب می‌کنند و یا همیشه استفاده نمی‌شوند، به‌کار گرفته می‌شوند. ساعت‌ها و کنترل‌ها جزو این دسته از دستگاه‌ها هستند.

باتری‌های ثانویه

این باتری‌ها قابل شارژ هستند. باتری‌های اتومبیل، نمونه‌ای از باتری‌های قابل شارژ هستند که سرب و اکسید سرب، الکترودها و یک اسید قوی، الکترولیت آن‌را تشکیل می‌دهد.

در باتری‌های نیکل- کادمیوم (NiCd)، کادیوم و هیدروکسید نیکل نقش الکترود را داشته و الکترولیت، هیدروکسید پتاسیم است. باتری‌های NiCd قادرند شدت جریان بسیار بالایی را تولید کنند و با شدت جریان بسیار بالا می‌توان آن‌ها را در مدت زمان کوتاهی شارژ کرد. این باتری‌ها از یک عیب بزرگ به نام اثر حافظه (Memory Effect) رنج می‌برند. زمانی‌که شارژ یک باتری NiCd به‌طور کامل تمام نشده باشد و اقدام به شارژ مجدد آن شود، دانه‌های کریستالی درون باتری تبلور یافته و رشد می‌کنند. این دانه‌ها، ظرفیت باتری را کاهش داده و حذف آن‌ها از باتری نیز دشوار است.

یو پی اس

باتری‌های نیکل- هیدرید فلزی(NiMh) جایگزین بسیار مناسبی برای باتری‌های NiCd هستند، چرا که خصوصیات مشابه آن‌ها را داشته و از اثر حافظه نیز رنج نمی‌برند. هر دوی این باتری‌ها، خروجی ۲/۱ ولت دارند. تمام باتری‌های قابل شارژ‌، اگر مدت زمان طولانی استفاده نشوند، مقداری از شارژ خود را از دست می‌دهند. برای مثال، وقتی از یک باتری NiMh برای مدت ۶ ماه استفاده نشود بین ۲۰ تا ۵۰ درصد شارژ خود را از دست خواهد داد. میزان هدر رفت شارژ به عواملی چون دمای نگهداری باتری بستگی دارد.

باتری‌های لیتیوم-یون (Li-ion) به‌طور گسترده در لپ‌تاپ‌ها و تلفن‌های همراه استفاده می‌شوند. این باتری‌ها از لیتیوم و کربن به عنوان الکترود استفاده می‌کنند. نسبت توان ذخیره شده به وزن باتری در این نوع باتری‌ها بسیار بالا بوده و سرعت از دست دادن شارژ به‌خاطر عدم استفاده نیز بسیار پایین است.

باتری‌های قابل شارژ نظیر NiMH، معمولا به صورت بدون شارژ به فروش می‌رسند و برای استفاده باید ابتدا شارژ شوند. با این حال برخی از مدل‌های جدید این باتری‌ها با شارژ به فروش می‌رسند.

باتری‌های پیشرفته

تولیدکنندگان باتری همیشه در راه بهبود باتری‌ها، استفاده از مواد شیمیایی جدیدتر با ظرفیت بالاتر و کاهش اندازه و وزن باتری‌ها حرکت کرده‌اند.

برای مثال Energizer ادعا می‌کند که باتری‌های سری Ultimate Lithium این شرکت، با دوام‌ترین باتری‌های سایز AA و AAA در جهان است. طبق اطلاعات موجود، این باتری‌ها ۸ برابر باتری‌های معمولی، شارژ در خود نگه می‌دارند و یک سوم باتری‌های آلکالاین معمولی، وزن دارند. این باتری‌ها قادرند در شرایط عملیاتی فوق‌العاده بین ۴۰- تا ۶۰+ درجه سانتی‌گراد کار کنند. این باتری‌ها را تا ۱۵ سال می‌توان نگهداری کرد. استفاده این باتری‌ها برای دستگاه‌های پیشرفته با تکنولوژی بالا مثل دوربین‌ها، ضبط کننده‌های موسیقی، ماوس و کیبورد و دستگاه‌های قابل حمل GPS توصیه می‌شود.

شرکت معروف Duracell نیز،‌یک باتری با نام PowerPix طراحی کرده که از تکنولوژی انحصاری این شرکت با نام NiOx بهره می‌برد. این شرکت ادعا می‌کند با این باتری‌ها می‌توانید با دوربین دیجیتالی خود بیش از ۲ برابر بیشتر نسبت به باتری‌های آلکالاین معمولی عکس بگیرید.

برای استفاده بهینه و بهتر از باتری‌ها بد نیست نکات زیر را بدانید:

– کیفیت تمام باتری‌ها با گذشت زمان کاهش می‌یابد، حتی اگر مورد استفاده قرار نگیرند.

– سرعت از دست رفتن شارژ باتری در دماهای پایین،‌کم‌تر است.

– نگهداری باتری در دماهای بسیار بالا یا بسیار پایین، روی ولتاژ خروجی باتری تاثیر می‌گذارد.

– باتری‌های با ترکیب شمیایی مختلف را هرگز در یک دستگاه استفاده نکنید.

– ترکیب باتری‌های قابل شارژ و غیر قابل شارژ را نیز روی یک دستگاه نباید استفاده کرد.

– باتری‌های آلکالاینی در شرایط استفاده معمولی یا عدم استفاده، نشتی ندارند. با این حال، دمای بالا، استفاده از باتری‌های نو و کارکرده درکنار هم و استفاده از باتری‌هایی با ترکیب شمیایی مختلف در کنار هم، احتمال نشتی را افزایش می‌دهد.

– نشتی باتری به شدت سوزش‌آور بوده و نباید در تماس با پوست قرار گیرد.

– برای رسیدن به بالاترین کارآیی، باتری‌های قابل شارژی که برای مدت طولانی استفاده نشده‌اند را قبل از استفاده، حتما شارژ کنید.

– اگر قرار باشد تا دستگاهی برای مدت طولانی استفاده نشود، باتری‌های آن‌را خارج کنید.

وبلاگ

باتری یو پی اس

باتری یو پی اس

در این مطلب اشاره ای شده است به این سوال که باتری یو پی اس چیست و همچنین به نحوه عملکرد باتری یو پی اس و خطاهای باطری یو پی اس.امید داریم با خواندن این مطلب به طور پیشرفته با باتری یو پی اس آشنا شوید

سیگنال وضعیت باتری یو پی اس ضعیف از منبع تغذیه‌ ی برق بدون وقفه

باتری یو پی اس

هنگامی که باتری ups در سیستم از یک سطح شارژ خاص تنزل پیدا می‌کند منبع تغذیه برق بدون وقفه سیگنال وضعیت باتری یو پی اس ضعیف را می‌ فرستد.

سیگنال باتری یوپی اس ضعیف از منبع تغذیه‌ ی برق بدون وقفه موجب خواهد شد که سیستم در صورتی که شرایط زیر صدق کنند shutdown کنترلی برای اتلاف توان را انجام دهد:

  1. — در صورتی که ارتباط چهار سیمی بین محصول System i® و منبع تغذیه‌ی برق بدون وقفه را در باتری یوپی اس انتخاب کرده باشید.
  2. — سیگنال نقص عملکرد  (utility fail) در باتری یو پی اس فعال باشد.

Shutdown کنترلی بلافاصله انجام می‌شود. اگر سیستم بر روی توان کمکی (utility power) عمل کند و منبع تغذیه‌ ی برق بدون وقفه سیگنال باتری ups ضعیف را بفرستد، سیستم روشن می‌ ماند و پیغام CPI0964 را ارسال می‌کند. اما، تحت این شرایط اگر توان کمکی از دست برود سیستم بلافاصله مکانیسم shutdown را شروع می‌ کند.

زمان معمول و از قبل تعیین شده توسط کارخانه برای اینکه منبع تغذیه‌ ی برق بدون وقفه سیگنال باتری یو پی اس ضعیف را بفرستد تقریباً دو دقیقه از زمان اجرای باقیمانده می‌ باشد. بعضی از مدل‌ های منابع تغذیه‌ ی برق بدون وقفه دارای تنظیماتی برای این زمان هستند که قابل تغییر دادن می‌باشند. به طور ایده‌آل، می‌خواهید که آن را برای مقدار زمانی که سیستم شما صرف می‌کند تا shutdown کنترلی اتلاف توان را انجام دهد تنظیم کنید. تصور نکنید که زمان از پیش تعیین شده توسط کارخانه در یوپی اس برای shutdown نرمال سیستم شما کافی و مناسب است. مقدار زمانی را که لازم است shutdown کنترلی اتلاف توان انجام شود محاسبه کنید، مقدار مناسبی را برای QUPSDLYTIM به کار ببرید و زمان را برای سیگنال باتری ups ضعیف بر روی یو پی اس (در صورتیکه قابل تنظیم باشد) تنظیم کنید.

شکل زیر پیشرفت زمانی تابع (عملکرد) QUPSDLYTIM را از چپ به راست نشان می‌دهد.

شکل ۱- خط زمان (نمودار زمان) تابع QUPSDLYTIM باتری یو پی اس

باطری یو پی اس

نحوه عملکرد باتری یو پی اس

این خط زمان (نمودار زمان) آنچه را که از زمانی که توان کم می‌شود تا زمانی که سیستم خاموش می‌شود اتفاق می‌افتد نشان می‌دهد. طول مدت زمان با طول عمر مجاز و اسمی باتری یو پی اس یکسان است. خط زمان در نقطه‌ای که توان کمکی (utility power) به اتمام می‌ رسد آغاز می‌شود. در همین زمان یوپی اس یا واحد توان باتری یو پی اس فعال است. در این هنگام برنامه ی کاربر عمل می‌کند و وقفه‌ ی مقدار QUPSDLYTIM موثر می‌باشد. وقتی که این زمان به پایان برسد، حافظه‌ی اصلی ذخیره می‌ شود و سپس shutdown صورت می‌گیرد. بعد از آن باید مقداری زمان از باطری یو پی اس به عنوان ضریب اطمینان باقی مانده باشد.

وبلاگ

تفاوت باتری یو پی اس و باتری خودرو چیست؟

تفاوت باتری یو پی اس و باتری خودرو چیست؟

تفاوت باتری یو پی اس و باتری اتومبیل چیست؟ آیا میتوان از باتری ماشین برای ups استفاده کرد؟

باتری های اتومبیل نیروی الکتریسیته را با استفاده از واکنش اسیدسولفوریک بر روی صفحات سربی که درمایع معلق است تولید می کنند، به همین دلیل به آنها باتریهای ” معلق درمایع” نیز گفته می شود.

این قبیل باطری ها برای استفاده در ups مناسب نیستند زیرا این امکان وجود دارد که اسید از محفظه باتری به بیرون نشت کند وهمچنین هنگام شارژ باتری ممکن است گازهیدروژن قابل اشتعال تولید شود که دریک محیط بسته می تواند خطرناک باشد.

باتری ماشین ، باطری خودرو

به همین خاطر، باتری های ups ازنوع مخصوصی هستند:

باتریهای سیلد لید اسید

 

باتری های سیلد لید اسید برای جلوگیری از هرگونه احتمال فرار هیدروژن یا نشتی اسید، کاملاً بسته شده اند. برای کاهش بیشتر احتمال نشتی، اسید با لایه هایی از نمد یا فیبر پوشانده شده است که آنرا سرجای خود نگاه دارد.

این نوع از باتریها مزایای بسیاری نسبت به باتریهای سنتی معلق درمایع دارند ازجمله اینکه براحتی می توان آنها را درمسافتهای طولانی حمل ونقل کرد زیرا درمقابل نشتی محافظت شده اند درحالیکه باطریهای سنتی معلق درمایع بعنوان یک ماده خطرناک و ریسک پذیر در نظر گرفته می شوند.

باتری سیلد لید اسید یو پی اس

تنها نقطه منفی باطری های یوپی اس این است که قیمت آنها در ظرفیت های مشابه دو یا سه برابر از باتری های معمولی بیشتر است.

تمام باتری ها برحسب ولتاژ نامی (برحسب ولت) وظرفیتشان (برحسب آمپر- ساعت) طبقه بندی می شوند.