عوامل مؤثر در انتخاب باتری یو پی اس:
«یو پی اس» (UPS) یا «منبع تغذیه بدون وقفه» (Uninterruptible Power Supply) از تجهیزات پرکاربردی است که برای پشتیبانی و تأمین بارهای الکتریکیِ معمولاً حساس در هنگام قطعی برق اصلی یا تغییرات شدید ولتاژ مورد استفاده قرار می گیرد.
وقتی برق اصلی قطع باشد، یو پی اس به یک منبع برای تغذیه بارهای مهمِ متصل به آن نیاز دارد. این منبع، که یو پی اس از آن تغذیه می شود، باتری است.
بنابراین، باتری یکی از بخش های مهم در UPS است که باید نوع و اندازه آن به دقت انتخاب شود. در این آموزش، روش سریع و آسان محاسبه اندازه باتری یو پی اس را بیان می کنیم.
قبل از محاسبات مربوط به انتخاب باتری، باید بدانیم که معمولاً باتری ها دو پارامتر اصلی به نام ظرفیت و ولتاژ دارند که براساس آن ها بیان می شوند. ظرفیت باتری برحسب آمپر-ساعت (AH) است و برابر با حاصل ضرب مدت زمان عملکرد آن در جریانی است که تحویل می دهد. ولتاژ باتری ها نیز مقادیر استانداردی مانند 12 ولت است.
برای مثال، در ساده ترین حالت و بدون در نظر گرفتن ملاحظات خاص، وقتی بخواهیم یک بار 10 آمپری را با یو پی اس دارای ورودی 12 ولت، به مدت 2 ساعت تغذیه کنیم، به یک باتری 20 آمپر-ساعت 12 ولت نیاز داریم.
انتخاب تعداد و اندازه باتری های مورد نیاز برای سیستم یو پی اس به عوامل زیادی وابسته است که در اینجا مهم ترین و رایج ترین عوامل تأثیرگذار در انتخاب آن ها را معرفی می کنیم.
اندازه بار:
یک از عوامل مهم در انتخاب باتری، مقدار توان باری است که می خواهیم آن را تغذیه کنیم. هرچه توان مصرفی بار بیشتر باشد، به ظرفیت باتری بیشتری نیز نیاز خواهیم داشت. توان بار بر حسب وات (W) است و برای مجموع بارهای بیان می شود که قرار است توسط یو پی اس تغذیه شوند.
زمان عملکرد:
مشابه مورد قبل، زمان عملکرد بار نیز یکی از عوامل مهم در انتخاب باتری است؛ به طوری که هرچه زمان عملکرد مورد نظر آن بالاتر باشد، ظرفیت لازم برای باتری نیز بیشتر خواهد بود.
ظرفیت شارژر:
واضح است که ظرفیت باتری یو پی اس نمی تواند بی نهایت باشد و باتری ها در ظرفیت های مشخصی در بازار موجودند. ظرفیت باتری به اندازه شارژر محدود است. معمولاً ظرفیت باتری نباید بیشتر از 12 برابر جریان شارژ باشد.
یعنی یک شارژر 5 آمپری فقط می تواند باتری تا ظرفیت 60 آمپر-ساعت (5×12) را پشتیبانی کند. البته اگر تخلیه باتری کمتر از 10 روز یکبار باشد، در شرایط خاص، ظرفیت باتری می تواند به 20 برابر جریان شارژ نیز برسد.
ولتاژ ورودی اینورتر یو پی اس:
ولتاژ ورودی یو پی اس یا همان ولتاژ باس DC، مقدار ولتاژ مورد نیاز DC است که باید به اینورتر UPS اعمال کرد. اندازه این ولتاژ از سوی سازنده UPS اعلام می شود و در برگه مشخصات آن وجود دارد. باس های DC معولاً از ولتاژ 12 ولت تا 480 ولت در دسترس هستند.
اگر باتری هایی با ولتاژ ورودی خاص مثلاً 12 ولت (که رایج تر است) در اختیار داشته باشیم، با سری کردن آن ها می توانیم به ولتاژ مورد نظر برای ورودی اینورتر برسیم.
بازده یو پی اس (اینورتر):
اینورترها (که برق DC باتری را به برق AC مناسب برای تغذیه دستگاه های برقی تبدیل می کنند) بخشی از انرژی را در مدارها و قطعات تشکیل دهنده خود مصرف می کنند و همه انرژی باتری به طور خالص به بار منتقل نمی شود.
علاوه بر این، مقداری از توان در کابل ها و اتصالات نیز تلف می شود. بنابراین، هنگام محاسبه باتری باید بازده اینورتر UPS را نیز در نظر بگیریم.
نوع باتری:
باتری های مختلفی با فناوی های ساخت متنوع در بازار وجود دارند. معمولاً باتری های سرب-اسیدِ مهر و موم شده با چرخه عمیق (Deep Cycle) رایج تر از سایر انواع باتری ها هستند. لازم به ذکر است که سرعت تخلیه باتری ها در بارهای بزرگ تر، نسبت به بارهای کوچک تر بیشتر است.
بنابراین، اگر یک باتری به مدت 1 ساعت، جریان 5 آمپری را تأمین کند، نسبت به حالتی که یک 10 آمپر را در 30 دقیقه تأمین کند دیرتر تخلیه می شود.
البته برای دقت کلی بالاتر، باید منحنی های تخلیه باتری را، که توسط سازنده آن ارائه می شود، بررسی کرد.
طبق یک قاعده سرانگشتی، داریم: