بهترين و مطمئن ترين مشاور در امور برق رساني به شبکـه هاي کامپــــيـــــوتري با ســــاليان سال تجربه مفيد
upsهاي توانيرو با استاندارد و ساختار صنعتي موجود در بازار ايران با قابليت استــارت دو برابر دستگاه هاي
موجود در بازار مخصوصا دستگاه هاي چيني
Line interactive single Conversion
|
||
| (KVA (2 – 3 – 5 | Rated Power | POWER |
| Lineinteractive , double conversion / inverter | Topology | GENERAL DATA |
| Up to 85% | Efficiency | |
| Analog – Digital | Control | |
| 220 One phase | Voltage |
INPUT |
| 25% | Voltage Range | |
| 50Hz | Frequency | |
| 5% | Frequency Range | |
| 4%> | THDI | |
| 220VAC | Voltage | OUTPUT |
| 50Hz | Frequency | |
| 0.8 | Power Factor | |
| 3%> (Linear load) | THDv | |
| 125% rated load for 60 sec
150% rated load for 30 sec |
Over Load | |
| Maintenance-free sealed lead acid battery (12V | Battery Type | BATTERY |
| 5A = 2 – 3 – 5 KVA | Charging Current | |
|
||
| (KVA (15 – 20 KVA |
Rated Power | POWER |
| Lineinteractive , double conversion / inverter | Topology | GENERAL DATA |
| Up to 85% | Efficiency | |
| Analog – Digital | Control | |
| One phase220 + 380 VAC tree phase |
Voltage |
INPUT |
| 25% | Voltage Range | |
| 50Hz | Frequency | |
| 5% | Frequency Range | |
| 4%> | THDI | |
| 220VAC | Voltage | OUTPUT |
| 50Hz | Frequency | |
| 0.8 | Power Factor | |
| 3%> (Linear load) | THDv | |
| 125% rated load for 60 sec
150% rated load for 30 sec |
Over Load | |
| Maintenance-free sealed lead acid battery (12V | Battery Type | BATTERY |
| 15KVA , 20KVA = 15A |
Charging Current | |
|
||
| (KVA (2 – 3 – 5 | Rated Power | POWER |
| Lineinteractive , double conversion / inverter | Topology | GENERAL DATA |
| Up to 85% | Efficiency | |
| Analog – Digital | Control | |
| 220 One phase | Voltage |
INPUT |
| 25% | Voltage Range | |
| 50Hz | Frequency | |
| 5% | Frequency Range | |
| 4%> | THDI | |
| 220VAC | Voltage | OUTPUT |
| 50Hz | Frequency | |
| 0.8 | Power Factor | |
| 3%> (Linear load) | THDv | |
| 125% rated load for 60 sec
150% rated load for 30 sec |
Over Load | |
| Maintenance-free sealed lead acid battery (12V | Battery Type | BATTERY |
| 5A = 2 – 3 – 5 KVA | Charging Current | |
Doubble Conversion
|
||
| (KVA (2 – 3 – 5 | Rated Power | POWER |
| Lineinteractive , double conversion / inverter | Topology | GENERAL DATA |
| Up to 85% | Efficiency | |
| Analog – Digital | Control | |
| 220 One phase | Voltage |
INPUT |
| 25% | Voltage Range | |
| 50Hz | Frequency | |
| 5% | Frequency Range | |
| 4%> | THDI | |
| 220VAC | Voltage | OUTPUT |
| 50Hz | Frequency | |
| 0.8 | Power Factor | |
| 3%> (Linear load) | THDv | |
| 125% rated load for 60 sec
150% rated load for 30 sec |
Over Load | |
| Maintenance-free sealed lead acid battery (12V | Battery Type | BATTERY |
| 5A = 2 – 3 – 5 KVA | Charging Current | |
|
||
| (KVA (15 – 20 KVA |
Rated Power | POWER |
| Lineinteractive , double conversion / inverter | Topology | GENERAL DATA |
| Up to 85% | Efficiency | |
| Analog – Digital | Control | |
| One phase220 + 380 VAC tree phase |
Voltage |
INPUT |
| 25% | Voltage Range | |
| 50Hz | Frequency | |
| 5% | Frequency Range | |
| 4%> | THDI | |
| 220VAC | Voltage | OUTPUT |
| 50Hz | Frequency | |
| 0.8 | Power Factor | |
| 3%> (Linear load) | THDv | |
| 125% rated load for 60 sec
150% rated load for 30 sec |
Over Load | |
| Maintenance-free sealed lead acid battery (12V | Battery Type | BATTERY |
| 15KVA , 20KVA = 15A |
Charging Current | |
|
||
| (KVA (6 7.5 10 |
Rated Power | POWER |
| Lineinteractive , double conversion / inverter | Topology | GENERAL DATA |
| Up to 85% | Efficiency | |
| Analog – Digital | Control | |
| One phase220 380VAC tree phase |
Voltage |
INPUT |
| 25% | Voltage Range | |
| 50Hz | Frequency | |
| 5% | Frequency Range | |
| 4%> | THDI | |
| 220VAC | Voltage | OUTPUT |
| 50Hz | Frequency | |
| 0.8 | Power Factor | |
| 3%> (Linear load) | THDv | |
| 125% rated load for 60 sec
150% rated load for 30 sec |
Over Load | |
| Maintenance-free sealed lead acid battery (12V | Battery Type | BATTERY |
| 8A = 6 – 7.5 – 10 KVA | Charging Current | |
Charger
دستگاه هاي شارژر در دو نوع معمولي و نيکل مي باشد که بنا به سفارش مشتري توليد مي گردد که بستگي به ولتاژ و آمپر ساعت باتري و نوع باتري مورد استفاده سيلد اسيد يا نيکل کادميوم قرار مي گيرد.
Inverter
Stabilizer
مشخصات فني استابلايزر توانيرو تک فاز و سه فاز مجهز به سروموتور
1- نمايشگر ولتاژ و جريان ورودي و خروجي
2- نمايشگر مقدار توان مصرفي و خروجي
3- هشدار دهنده صوتي جهت اخطار افزابش بيش از حد بار مصرفي
4- رگولاسيون هر فاز بطور مستقل ( تک فاز و سه فاز)
5- سيستم محافظ در مقابل کاهش يا افزايش بيش از حد ولتاژ
6- سيستم فيلترينگ جهت حذف شوک هاي الکتريکي و نوبزهاي موجود در برق شهر
7- حفاظت بر اثر اتصال کوتاه با قطع خودکار
8- سيستم کنترل و حفاظت دماي داخل دستگاه توسط فن هوشمند
9- سيستم کنترل فار جهت حفاظت در مقابل دو فاز شدن ورودي (در دستگاه هاي سه فاز)
10- استارتينگ دو برابر توان نامي 30 ثانيه
11- حفاظت قطع دستگاه در صورت مصرف 8/2 برابر توان نامي
12- سيستم تاخير جهت حفاظت در زمان وصل مجدد برق شهر
13- داراي کليد BY-PASS جهت يکسره نمودن ورودي و خروجي در مواقع اضطراري (در تک فاز)
14- رنج قابل پذيرش ولتاژ ورودي در تک فاز (154-227) ودر سه فاز (270-392) با تلرانس %-30 – 18%+
15- حدکثر تغييرات ولتاژ خروجي در تک فاز (213-227) و در سه فاز (368-392) با تلرانس 3%
16- زمان تصحيح ولتاژ کمتر از 0.5 ثانيه بدون قطع ولتاژ خروجي (صفر ثانيه)
17- دماي کارکرد +50 تا -2
18- رعد گير و حذف الکتريسيته هاي ساکن روي خطوط ورودي – خروجي
19- راندمان 95%
20- داراي نشان دهنده وضعيت کار دستگاه بصورت صوتي و نوري
21- داراي ترانس ايزوله گالوانيک پر قدرت جهت کار مداوم شبانه روز
22- داراي کابل هاي رابط باطري و ملحقات
23- داراي ورودي باطري توسط دو عدد کابل نمره 16 يا 25 به طول 1.5 متر با اتصال کابل شو به سر باطري
24- داراي ايزولاسيون کامل خروجي 220vac ولت نسبت به ورودي باطري و سولار
شارژر , سولار , اينورتر خورشيدي
مشخصات خروجی هر UPS با توجه به مشخصات فنی دستگاه مشخص می گردد که شامل :
1. توان ، ضریب توان؛ ولتاژ ، فرکانس ، ظرفیت تحمل اضافه بار و THD خروجی و غیره
2. توان هر دستگاه، که مشخص می باشد زیرا با توجه به سفارش شما تعیین می گردد .
3. ضــریب توان خروجی، که بهتر است بالاتر از 0.8 باشد که ضریب توان اکتیو (وات خروجی را مشخص می کند.)
4. ولتاژ خروجی که بازه ولتاژ خروجی با تلرانس خروجی آن مشخص می شود. مثلا : 220 +/-20%
چه وسایلی را نمی توان به UPS وصل نمود؟
یو پی اس معمولا دستگاهی انعطاف پذیر است ، اما نوع خاصی از بارها هستند که نباید آنها را به روش متدوال به یو پی اس وصل نمود ، این بارها عبارتند از :
1. لامپهای فلورسنت یا لامپهای گازی
2. موتورها و کمپرسورها
3. دستگهاههای تهویه مطبوع
4. پرینترهای لیزری
هریک از این دستگاهها درحین کارکردن عادی و یا در لحظه روشن شدن ، جریان زیادی از منبع تغذیه خود می کشند جریان زیاد یو پی اس را به حالت اضافه بار می برد ، در نتیجه ولتاژ خروجی یو پی اس قطعاکاهش خواهد یافت و این امر سبب آسیب دیدن سایر قطعات و تجهیزات حساس می گردد مثلآ جریان راه اندازی موتورها معمولا بین 4 تا 10 برابر مقدار نامی آن می باشد.
در صورتی که بخواهیم از یو پی اس برای حفاظت از بارهایی با جــریان لحظه ای زیاد مــانند پرینتر های لیزری و موتورها استفاده کنیم ،یو پی اس مورد نظر باید از مشخصات الکتریکی قویتری برخوردار باشد.
1. THD(Total Harmonic Distortion) : بارهایی که از منابع تغذیه سوئیچینگ استفاده می کنند ، به دلیل ایجادهارمونیک در شبکه باعث داغ شدن سیم نول و به تبعه آن باعث بروز گرما در سیستم برق می شوند . بنابراین در جاهایی که تعداد منابع تغذیه سوئیچینگ زیاد دارند بهتراست از ups استفاده گردد که THD جریان ورودی پایین مثلا 10% داشته باشد البته این را نیز نباید فراموش نمود که در جایی که ژنراتور نیز وجود دارد استفاده از UPS با THD پایین ضروری می باشد.
2. زمان سوئیچ : فاصله زمانی بین سوئیچ از برق شهربه باتری و بالعکس ، هرچه این زمان بیشتر باشداحتمال ریست شدن کامپیوتر در لحظه سوئیج بیشتر می گردد .1. THD(Total Harmonic Distortion) : بارهایی که از منابع تغذیه سوئیچینگ استفاده می کنند ، به دلیل ایجادهارمونیک در شبکه باعث داغ شدن سیم نول و به تبعه آن باعث بروز گرما در سیستم برق می شوند . بنابراین در جاهایی که تعداد منابع تغذیه سوئیچینگ زیاد دارند بهتراست از ups استفاده گردد که THD جریان ورودی پایین مثلا 10% داشته باشد البته این را نیز نباید فراموش نمود که در جایی که ژنراتور نیز وجود دارد استفاده از UPS با THD پایین ضروری می باشد.
2. زمان سوئیچ : فاصله زمانی بین سوئیچ از برق شهربه باتری و بالعکس ، هرچه این زمان بیشتر باشداحتمال ریست شدن کامپیوتر در لحظه سوئیج بیشتر می گردد .
3. On line / UPS زمان سوئیچ صفر دارد ) زمان پشتیبانی : مدت زمان مورد نیاز برای پشتیبانی از باتری در زمان قطع برق شهر ، این زمان بستگی به آمپر ساعت باطری داشته و با کم و زیاد شدن آمپر ساعت باتری کم و زیاد می گردد فقط یو پی اس باید قابلیت شارژ باتری را درکمترین زمان ممکن (حدودا بین4 تا 8 ساعت) را داشته باشد در بعضی یو پی اس ها محدودیت جریان شارژ دارد.
4. نویز شنیداری : زمانی که دستگاه روشن است ،صدای ناشی از فن یا ترانس دستگاه میزان نویزی را ایجاد میکند ،استفاده از یو پی اس با کمترین نویز در ادارات و بیمارستانها و مکانهایی که نیازمند کمترین صدا می باشند ضروری می باشد.
5. سایز و وزن : سایز و حجم دستگاه میتواند بر اساس مکان استفاده متفاوت باشد.
6. استحکام و قابلیت اطمینان : استحکام و قابلیت اطمینان زیاد در برابر شرایط آب و هوایی و شرایط سخت و بحرانی (اضافه بارهای لحظه ای)از مهمترین پارامترهای انتخاب یو پی اس می باشد.
7. تکنولوژی ساخت و شکل موج خروجی : چنانچه منابع تغذیه دستگاه های مورد استفاده بسیار حساس بوده و هیچگونه نویز یا اعوجایی نباید به آن وارد شود و شکل موج خروجی به صورت سینوسی کامل و بدون قطعی و بدون وابستگی به ولتاز ورودی لازم باشد ،پیشنهاد میگردد از یو پی اس ONLINE استفاده شود و چنانجه ورود نویز یا تغییر شکل موج خروجی سیستم از درجه اهمیت کمتری برخوردار است ،یو پی اس ها Line_Interactive توصیه می شود.
البته در انتخاب تکنولوزی باید به نوسانات برق شهری در منطقه نیز دقت شود (وجود افت ولتازهای شدید ،قطعی های مداوم و غیره …..)
توان نامی : از دو راه می توان توان نامی را برای
UPS را محاسبه نمود
روش اول : توان مصرفی تک تک دستگاهها را برحسب وات محاسبه نموده و با هم جمع نموده و بر ضریب توان خروجی یو پی اس تقسیم نموده توان دستگاه یو پی اس بر حسب ولت-آمپر بدست می آید.
روش دوم : جریان مصرفی کل دستگاهها را اندازه گرفته در 220 ضرب می نما ییم توان یو پی اس بر حسب ولت-آمپر بدست می آید.
البته بهتر است که مقدار بار متصل به یو پی اس نهایتا 70% از توان خروجی یو پی اس باشد تا در بارهای لحظه ای و کلید زنی که جریان لحظه ای دارند فشار کمتری به یو پی اس وارد شود.
رنج تغیرات ولتاژ و فرکانس ورودی:میزان تغیرات ولتاژ ورودی و فرکانس بدان معنی است که بازه ولتاژ ورودی و فرکانس( مثلآ
160~280 vae ولتاژ و فرکانس از 45~65 ) اگر در ورودی (برق شهر) تغییر نماید یو پی اس بدون استفاده از باتری و با استفاده از فیلتراسیون داخلی به کار خود ادامه داده و ولتاژ خروجی مناسبی را ارائه دهد .در صورتی که یو پی اس خارج از این بازه باشد ،یو پی اس به حالت Backup رفته و ورودی را قطع می نماید و از باتری استفاده می کند تا مجددا به حالت نرمال برگردد.رنج ولتاژ خروجی و فرکانس خروجی و رگولاسیون (بازه ولتاژ و فرکانس خروجی یو پی اس) آن باید با بازه ولتاژ ورودی دستگاههای مصرفی وصل به یو پی اس هماهنگ باشد ،در یو پی اس ها ی online رگولاسیون ولتاژ کمتر از 2%+ و فرکانس کمتر از0.5%+ در یو پی اس ها ی off_line و line_Interactive رگولاسیون ولتاژ 10%+ تا 3%+ وفرکانس بین 5/2% تا 5/0% می باشد.
انواع یو پی اس
یو پی اس ها براساس ساختار و مشخصات به دسته های گوناگونی تقسیم می شوند. اصلی ترین دسته بندی عبارت است از تقسیم یو پی اس ها به On-line و Off-line
به طور کلی یو پی اس On-line یو پی اسی است که در حالت عادی برق خروجی به طور کامل توسط inverter (مبدل برق dc به Ac) تولید شود. بدیهی است در این صورت برق تولید شده به لحاظ فرکانس، دامنه و شکل موج مستقل از ورودی است (VFI Voltage & frequency independent) .
در یو پی اس های Off-line در شرایط نرمال خروجی از برق ورودی تغذیه می شود. در این حالت می توان توسط Stabilizer و یا مدارات الکترونیکی نوسانات برق را تا حدودی اصلاح کرد، اما در خصوص فرکانس و نوسان لحظه ای در یو پی اس های خانواده Off-line نمی توان اصلاح ویژه ای بعمل آورد. به یو پی اس های Off-line مجهز به استابلایزر، اصطلاحاً Line-interactive و به یو پی اس های Off-line که مجهز به اینورتر Delta می باشند، اصطلاحاً Delta-conversion و به یو پی اس های Off-line مجهز به ترانس هسته اشباع اصطلاحاً Ferro resonance گفته می شود.
لازم به ذکر است که شکل موج یو پی اس های Off-line در برخی موارد مربعی و در برخی دستگاهها سینوسی است، که بر این اساس یو پی اس های Off-line به دو دسته سینوسی و مربعی (که از آن بعنوان شبه سینوسی نیز یاد می شود) تقسیم بندی می شوند.
در یوپی اس با تکنولوژی Off Line مصرف کننده ها از مسیر By pass انرژی دریافت می کنند.(برق شهر ورودی مستقیما به مصرف کننده ها وصل است) و اگر تغدیه مسیر By pass به هر دلیلی قطع شود یا ولتاژ آن خارج از محدوده قابل قبول و مجاز قرار گیرد مسیر اینورتر جایگزین می گردد.
در طی عملکرد معمولی UPS هر اختلال و اعوجاجی که در محدوده تعریف شده ورودی دستگاه باشد به مصرف کننده ها منتقل می شود.
هر چند در UPSهای با این تکنولوژی در مسیر By pass توسط ترانس موجود، افزایش و کاهش ولتاژ تا حدودی جبران می گردد ( که اصطلاحا به آن استابیلایزر اطلاق می شود) ولی با توجه به ایرادات برق شهر که مورد بحث قرار گرفت با این تکنولوژی تنها دو ایراد از (نه = ۹) مشکل برق شهر برطرف میشود.
اگر ولتاژ ورودی برق شهر (ولتاژ By pass )از محدوده تعریف شده خارج یا قطع گردد اینورتر دستگاه روشن می شود و خروجی از مسیر اینورتر تغذیه می گردد روشن شدن اینورتر، زمانی بین ۲ تا ۱۰ میلی ثانیه مصرف می کند که سیستم های سویچینگ معمولی آن را تحمل کرده و قطع نمی شوند.
با توجه به ساختار اینورتر UPS ، که فقط در موارد خاص روشن میشود و در بقیه زمانها خاموش است. این قطعه دارای محدودیت زمان کارکرد می باشد ( برخلاف یو پی اس On Line که در آن اینورتر همیشه روشن است.).
هرچند با افزایش قدرت شارژر در این دستگاههای میتوان محدودیت جریان شارژر را برطرف کرد، ولی بعلت ساختار اینورتر امکان ارائه زمانهای پشتیبانی ( Backup time ) به صورت طولانی و نامحدود وجود ندارد.
سیستم های UPS با تکنولوژی ON LINE
عملکرد دستگاههای On Line Double Conversionبدین صـــورت می باشد که بـــــرق شهــر( برق AC ) پس از ورود به UPS به رکتیفایر رفته و تبدیل به برق DC می شود و توان مورد نیاز inverter و Charger را تامین می نماید ، سپس قسمت Inverter برق DC موجود را تبدیل به برق AC نموده و پس از فیلتر کردن ، آن را به خروجی UPS منتقل می نماید اصطلاحاً برق AC به DC ومجدداً به AC تبدیل شده و بدین ترتیب برق ورودی به UPS ( برق شهر ) و برق خروجی از UPS از هم ۱۰۰ % ایزوله می باشند .
پس همواره UPS On Line فعال بوده و در تمام ساعت کاری عمل فوق مرتباً انجام می شود و هرگز برق شهر مستقیماً به مصرف کننده ها متصل نمی باشد و مصرف کننده ها همواره از برق سینوسی و سالم که توسط اینورتر دستگاه UPS ساخته می شود استفاده می کنند .
از جمله مهمترین مزایای سیستم On Line، این است که برق توسط رکتیفایر از AC به DC و سپس مجدداً توسط اینورتر از DC به AC تبدیل می شود لذا اختلالات برق شهر به مصرف کننده منتقل نمی شود .
از دیگر مزایای این UPS ها ، داشتن قابلیتهای فنی بالاتر ، محدوده وسیع تر برای ولتاژ ورودی برق شهر ، داشتن رگولاسیون خروجی مناسب تر ( برای ولتاژ و فرکانس ) ، تحمل اضافه بار بیشتر می باشد که نهایتـــاً Reliability بالاتــــری را نسبت به UPS هـــای Off Line ایجاد می کند .
به همین دلیل UPS هایی که برای مکانهای حساس مثل : شبــــکه های بزرگ رایانـــه ای ، Main Frame ، لوازم حساس پزشکی ، مخابراتی، سرورهای بسیار حساس و …. استفاده می شوند و همچنین UPSهای توان بالا و سه فاز همگی باید از نوع On Line باشند .
در مکانهایی که برق شهری دارای نوسانات زیاد ولتاژ بوده و برق شهر به صورت مکرر قطع میشود. نیز از دستگاه UPS با تکنولوژی On Line استفاده میگردد .
با توجه به تکنولوژی سیستم های On Line ، این سری UPS ها قادرند تمامی ۹ مورد ایراد برق شهر را برطرف کرده و برق بسیار تمیزتر و مطمئنی در اختیار مصرف کننده ها قرار دهند.
قابل ذکر است در این تکنولوژی با توجه به فعال بودن دائمی Inverter محدودیت کارکرد این قطعه که در دستگاههای Off Line وجود داشته برطرف شده است و دیگر محدودیتی در زمان پشتیبانی های طولانی نیز وجود ندارد.
به طور کلی باتری های قابل استفاده در یو پی اس منحصراً باتری های ثانویه با قابلیت شارژ مجدد می باشند. اما انتخاب نوع باتری با توجه به محدودیتهای محیطی (شامل دما، رطوبت، محیط های با قابلیت انفجار بالا، اثرات محیطی باتری و …) ، محدودیتهای مربوط به شارژ و دشارژ (مدت زمان دشارژ باتری، مدت زمان شارژ، منبع موجود برای شارژ و …) ، محدودیتهای مربوط به ساختار و مشخصات فیزیکی باتری مانند وزن، ابعاد، ایجاد گازهای مربوط به سیکل شارژ و دشارژ، راندمان چرخه شارژ و دشارژ و در آخر ملاحظات مربوط به قیمت و ضریب اطمینان و … می باشد.
در این مقاله سعی بر این است که به معرفی باتری های مورد نیاز برای استفاده در شرایط عمومی تر پرداخته شود. بدیهی است کارشناسان شرکت تتیس آماده ارائه مشاوره جهت انتخاب باتری برای موارد خاص می باشند. با توجه به مطالب فوق بر اساس اهمیت نسبی هر یک از پارامترها می توان به دسته بندی زیر رسید:
1- محدودیتهای محیطی
الف- دما: دمای محیط نصب باتری شامل متوسط دما، حداقل و حداکثر آن یکی از مهمترین پارامترهای انتخاب نوع باتری است. معمولاً برای استفاده باتری در دماهای خیلی پائین و خیلی بالا از باتری های نیکل کادمیوم استفاده می شود. این نوع باتری علاوه بر محدوده وسیع دمای کار، طول عمر بالائی نیز دارد اما قیمت آن در حدود 10 تا 15 برابر قیمت باتری های سرب اسیدی می باشد. در محیط هایی با تغییرات دمایی کمتر (صفر تا 40 درجه سانتیگراد) به لحاظ صرفه اقتصادی عموماً باتری های سرب اسیدی کاربرد دارند.
ب- رطوبت: در محیط های دارای رطوبت نامتعارف عموماً از پوشش Epoxy برای حفاظت ترمینال و اتصالات باتری ها استفاده می شود.
ج- اثرات زیست محیطی: در برخی از موارد با توجه به مواد موجود در محیط و همچنین تاثیرات گازهای متصاعد شده از باتری، استفاده از باتری های خاص اجتناب ناپذیر است. عمدتاً در اینگونه موارد از باتری های SEALED استفاده می شود. در این نوع باتری چرخه شارژ و دشارژ باتری در یک سلول بسته انجام می شود و به همین دلیل این سلول سیلد شده است به عبارت دیگر عملکرد عادی باتری تاثیرات زیست محیطی نداشته و می تواند در فضای محل کار کاربران نیز نصب شوند.
2- محدودیت های مربوط به شارژ و دشارژ
الف- محدودیت های مربوط به دشارژ
عموماً نسبت جریان دشارژ به ظرفیت نامی باتری یک مقدار تعیین کننده در مدت زمان برق دهی باتری و طول عمر مفید آن باتری است. در باتری های ثانویه (قابل شارژ) کم بودن این نسبت باعث می گردد تا باتری بتواند درصد بیشتری از انرژی شیمیائی خود را به انرژی الکتریکی تبدیل نماید. با توجه به مطلب فوق و این واقعیت که باتری های قابل شارژ بعنوان منبع تامین انرژی، استفاده گسترده ای در صنایع و کاربردهای مختلف دارند نیاز به تولید باتری های متفاوت برای تامین انرژی در زمانهای مختلف الزامی گردیده است. بعنوان مثال
باتری های نیکل کادمیم در انواع دشارژ سریع (کمتر از نیم ساعت) دشارژ متوسط (بین نیم تا 3 ساعت) و دشارژ
کُند (یک ساعت به بالا) طراحی و ساخته می شوند. در باتری های سرب اسیدی نیز ظرفیت نامی آن بر اساس
مدت زمان دشارژ باتری بیان می گردد. بالطبع در انتخاب باتری پس از تعیین نوع باتری (سرب – اسید،
نیکل – کادمیم و …)، به منظور محاسبه ظرفیت مورد نیاز باید به مدت زمان دشارژ آن نیز توجه نمود. به
عبارت دیگر در باتری های با ظرفیت نامی 100 آمپر ساعت و با زمانهای دشارژ 20 ساعت، 10 ساعت، 5 ساعت و HIGH RATE ظرفیت های واقعی متفاوت می باشند.
ب- محدودیت های مربوط به شارژ
هر یک از انواع باتریهای ثانویه جهت شارژ مجدد محدودیت ها و ملاحظات خود را دارند که می باید در نظر گرفته شوند (بعنوان مثال MEMORY EFFECT در باتری های نیکل – کادمیم، حداقل و حداکثر جریان شارژ متفاوت در باتری ها، حداکثر جریان موجود در لحظه در انواع سلولهای خورشیدی، ولتاژ شناور و وابستگی آن به دمای محیط، ولتاژ شارژ چرخه ای و شناور و …) این ملاحظات باعث می گردد که استفاده از شارژر متناسب با نوع باتری الزامی گردد، بنابراین استفاده از انواع شارژر در شرایط و کاربردهای مختلف امکان پذیر نیست و به همین ترتیب در صورت نیاز به تغییر مدل باتری در سیستمهای عملیاتی، نیاز به تغییر شارژر نیز الزامی است.
3- مشخصات فیزیکی باتری
الف – ابعاد: در بسیاری از کاربردها با توجه به فضای قابل اختصاص، ابعاد باتری به منظور چیدمان بهتر جهت اشغال فضای کمتر و دسترسی آسان جهت تست اهمیت خاص خود را خواهد داشت.
ب- وزن باتری: در بعضی موارد وزن باتری و به عبارت دقیق تر نسبت انرژی بر وزن باتری نیز پارامتر مهمی به شمار می آید بخصوص در کاربردهای پرتابل
ج- استفاده از باتری های بدون نیاز به سرویس و نگهداری و همچنین بدون اثرات زیست محیطی نیز از پارامترهای تعیین کننده در انتخاب باتری است.
د- راندمان چرخه شارژ و دشارژ (نسبت توان دریافتی هنگام دشارژ نسبت به توان اعمالی هنگام شارژ مجدد) در باتری ها بخصوص در مواردی که منابع انرژی محدودی در اختیار است (مانند انرژی های تجدید پذیر) اهمیت خاصی پیدا می کنند.
4- ملاحظات قیمت، طول عمر و ضریب اطمینان
با در نظر گرفتن طول عمر و ضریب اطمینان از عملکرد صحیح، در بسیاری از موارد، قیمت باتری بعنوان یک پارامتر نهائی در تصمیم گیری مؤثر است.
ظرفیت نامی در باتری های سرب اسیدی
همانگونه که می دانیم در تئوری، ظرفیت یک باتری عبارتست از حاصل ضرب جریان کشیده شده از باتری در مدت زمانی که باتری قادر به تامین آن جریان می باشد قبل از آنکه ولتاژ آن از یک مقدار مشخص برای هر سلول کمتر شود. بعنوان مثال ظرفیت یک باتری که بتواند برای مدت 20 ساعت جریانی معادل 5 آمپر را قبل از آنکه ولتاژ آن به 75/1 ولت (برای هر سلول) برسد تامین نماید، معادل 100 آمپر ساعت می نامند. در تئوری، این باتری باید جریان 1 آمپر را برای مدت 100 ساعت و جریان 100 آمپر را برای مدت 1 ساعت تامین نماید. اما در عمل ظرفیت واقعی یک باتری تابعی از نسبت جریان دشارژ به ظرفیت نامی آن می باشد به همین دلیل ظرفیت نامی بهمراه زمان قابل دسترسی به آن ظرفیت (عموماً 10 ساعت، 20 ساعت و در مواردی 5 ساعت) بر روی باتری حک می شود. در این حالت در یک باتری 100 آمپر ساعت با زمان دشارژ 10 ساعت شما می توانید جریان 10 آمپر را برای مدت 10 ساعت و یا 5 آمپر را برای مدت 20 ساعت داشته باشید. در زمانهای دشارژ طولانی تر از مقدار حک شده بر روی باتری این رابطه (با دقت بالائی) خطی می ماند. اما در زمانهای دشارژ کمتر، (مطابق منحنی های ارائه شده توسط تولید کننده) از ظرفیت واقعی باتری کاسته می شود. بطور میانگین باتری های با ضریب تخلیه 10 ساعت تحت دشارژ یک ساعت تنها می توانند 55 تا 62 درصد از ظرفیت نامی خود را ارائه نمایند یعنی 55 آمپر تا 62 آمپر برای باتری 100 آمپر ساعت، این مقدار برای باتری های با ضریب 20 ساعت بین 50 تا 57 درصد متغیر است.
بنابراین برای انتخاب باتری جهت یو پی اس هایی که مدت برق دهی در آنها کمتر از 3 ساعت است استفاده از باتری های High Rate اقتصادی تر می باشد یعنی به ازاء قیمت، حجم و وزن کمتر می توان انرژی بالاتری را بدست آورد. در باتری های High Rate با تخلیه باتری در زمان یک ساعت 65 تا 70 درصد ظرفیت نامی باتری بدست خواهد آمد. بدیهی است در زمانهای دشارژ کمتر از 30 دقیقه اختلاف ظرفیت واقعی باتری های
High Rate و معمولی بیشتر نیز خواهد شد.
و البته این تنها تفاوت باتری های High Rate با باتری های معمولی نیست. هنگام تخلیه باتری های معمولی با جریان بالاتر از 2 برابر ظرفیت نامی باتری، (یو پی اس هائی با مدت برق دهی کمتر از نیم ساعت این شرایط را به باتری تحمیل می نمایند پس در این نوع از یو پی اس ها استفاده از باتری های High Rate اجتناب ناپذیر است) حرارت ایجاد شده در آن باتری ها باعث کاهش شدید عمر مفید باتری ها می گردد.