سیستم UPS از آلودگی های ناشی از ایرادات شبکه از جمله نوسانات برق و کاهش جریان و … محافظت می کند و باید یک خروجی موج سینوسی تولید شده دیجیتالی را ارائه دهد که کیفیت آن باید بیشتر از آن باشد که می توان از منبع تغذیه محلی دریافت کرد.

باتری های اسید سرب یا بیشتر باطری های اسید سرب تنظیم شده با شیر (VRLA) به انتخاب اصلی برای اکثر کاربردهای UPS تبدیل شده اند.

فناوری آنها به خوبی برای نقش غیرفعال و آماده به کار باتری مجموعه در نقش انرژی حیاتی سنتی آن مناسب است. قطع برق لحظه ای نادر است و در صورت وقوع می تواند شامل یک یا دو یا چند مورد سریع باشد و UPS معمولاً برای پوشش این دوره ها شارژ کافی دارد.

حتی در هنگام قطع‌های طولانی‌تر منبع تغذیه، باتری معمولاً فقط تا زمانی که خروجی یک مجموعه مولد محلی شروع به کار کند، نقش آماده به کار را ایفا می‌کند.

هنگامی که برق شبکه بازیابی می شود، باتری آماده به کار مجدداً شارژ می شود، معمولاً از یک سیستم شارژ قطره ای نه چندان پیچیده استفاده می شود تا اطمینان حاصل شود که باتری ظرف ۲۴ ساعت تا حدود ۸۰ درصد شارژ می شود. شارژ سریع باعث ایجاد گرمای بیش از حد در باتری اسید سرب می شود و باعث کاهش عمر و خطر آتش سوزی بالقوه می شود.

اولین نکته ای که باید به آن توجه کرد این است که همه تولیدکنندگان یو پی اس، سیستم های UPS بر پایه باتری لیتیوم یونی را ارائه نمی دهند. در نتیجه دامنه انتخاب یو پی اس لیتیوم یونی بسیار محدود است.

به عنوان مثال، یک سازنده یو پی اس ممکن است یو پی اس های تک فاز کوچکتر تا ۲ تا ۳ کیلو ولت آمپر را با گزینه های باتری اسید سرب یا لیتیوم یون ارائه دهد. اینها سیستم های UPS خاصی هستند که برای کار با فناوری باتری مربوطه طراحی شده اند و قابل تعویض نیستند.

دلیل آن ویژگی های منحصر به فرد شارژ و مدیریت هر نوع باتری است. قیمت لیتیوم نیز روی این موضوع تاثیر گذار است، احتمالا بارها درباره قیمت لیتیوم و اهمیت آن در اخبار تکنولوژی و حتی سیاسی خوانده اید.

برای منبع تغذیه بدون وقفه آنلاین بزرگتر، یک سازنده UPS سیستم ها یا راه حل های مجزایی را ارائه می دهد که می توانند باتری های اسید سرب یا لیتیوم را شارژ کنند. این گزینه اغلب یک انتخاب تنظیم سیستم عامل در هنگام نصب است.

نکته ای که باید به آن توجه داشت این است که با افزایش اندازه یو پی اس در کیلو ولت آمپر/کیلووات، اندازه باتری یو پی اس نیز افزایش می یابد.

ذخیره انرژی با استفاده از باتری های لیتیومی

در طول ۱۰ سال گذشته، جهان شاهد افزایش تاسیسات فتوولتائیک خورشیدی و افزایش پذیرش خودروهای الکتریکی (EV) علاوه بر پذیرش انبوه فن‌آوری‌های موبایل و تبلت بوده است. این سیستم ها همگی از باتری‌های لیتیومی استفاده می‌کنند.

باتری‌های لیتیومی برای کاربردهایی مناسب‌تر هستند که به چرخه‌های شارژ و دشارژ مکرر و سریع‌تر نیاز دارند. با این حال، مواد و ساخت باتری‌های لیتیومی با باتری‌های اسید سرب بسیار متفاوت است و به یک سیستم مدیریت باتری پیچیده‌تر از جمله نقاط نظارت گسترده نیاز دارد.

اساساً به این دلیل که خرابی یک باتری لیتیومی می تواند فاجعه بارتر از نوع اسید سرب باشد. لیتیوم وقتی در معرض هوا و به ویژه آب قرار می گیرد، هیدروژن آزاد می کند که البته بسیار قابل اشتعال است. بنابراین، یک باتری لیتیومی ترک خورده یک خطر آتش سوزی بالقوه است و اینکه آیا باتری در یک دستگاه تلفن همراه یا سیستم UPS استفاده می شود، در هنگام نصب یا خارج کردن برای دفع و بازیافت نیاز به دقت زیادی دارد.

با این حال هنوز جایگزین بهتری برای استفاده در وسایل نقلیه الکتریکی یا برای کاربران PV خورشیدی که می‌خواهند برق تولید شده محلی خود را برای استفاده بعدی ذخیره کنند، وجود ندارد. این ویژگی ذخیره انرژی است که توسط برخی از سازندگان یو پی اس برای کاربردهای خاص مورد استفاده قرار می گیرد.

یو پی اس تک فاز با باتری های لیتیومی داخلی

چندین تولید کننده یو پی اس در حال حاضر یک یا دو منبع تغذیه اضطراری تک فاز کوچک با باتری لیتیوم یون داخلی تا ۲ کیلو ولت آمپر ارائه می دهند. کاربردهای خاصی وجود دارد که این نوع منبع تغذیه مفید است، از جمله دسترسی از راه دور و سایت های قطع سریع برق.

سیستم‌های یو پی اس گران‌تر از جایگزین‌های مبتنی بر اسید سرب هستند (۲۰ تا ۳۰%)، اما مجموعه باتری معمولاً دو تا سه برابر بیشتر از نظر عمر کاری دوام می‌آورد.

یو پی اس سه فاز با کابینت باتری لیتیومی خارجی

برخی از تولیدکنندگان یو پی اس تجاری و صنعتی که در همکاری با تامین کنندگان باتری کار می کنند، اکنون گزینه های بسته باتری لیتیومی “پیچ و مهره شده” را برای سیستم های خود ارائه می دهند.

بسته باتری لیتیومی چگالی توان بیشتری نسبت به باتری اسید سرب، چرخه شارژ/دشارژ سریع‌تر و عمر طراحی طولانی‌تر ۱۰ تا ۱۵ سال یا بیشتر در مقایسه با نسخه‌های اسید سرب ۵ یا ۱۰ ساله ارائه می‌دهد.

اتصال یو پی اس های سه فاز و بزرگتر با مجموعه باتری لیتیومی همچنین گزینه ای را برای دارندگان سیستم فراهم می کند تا از برنامه های پاسخ طرف تقاضا پشتیبانی کنند.

بازیافت باتری یو پی اس

در پایان عمر مفید باتری ups ، بازیافت باتری‌های لیتیوم یونی یک مسئله مهم است. برای باتری های اسید سرب، مراکز و شرکت های بازیافت متعددی وجود دارد.

تا ۹۰ درصد از باتری های اسید سرب را می توان بازیافت نموده و دوباره وارد چرخه حیات کرد که شامل جعبه پلاستیکی، پایانه ها و صفحات سربی و اسید هیدروکلریک می شود. این مورد در مورد باتری های لیتیوم یونی اصلا صدق نمی کند.

تقریباً همه افرادی که تلفن همراه دارند به ویژگی ها و مزایای مجموعه باتری های لیتیوم یونی عادت کرده اند.

بازیافت باتری لیتیومی برای وسایل نقلیه الکتریکی (EV) یک مشکل بزرگ است، تا حدی که میتوان گفت مهمترین مانع در مسیر توسعه خودروهای برقی همین معضل بازیافت باتری های آن است.

تاکنون تنها یک مرکز بازیافت اختصاصی باطری های لیتیوم یونی در بلژیک، اروپا وجود دارد. بیشتر اوقات باتری های EV در برنامه هایی تغییر کاربری داده می شوند که می توان از آنها برای ذخیره انرژی استفاده کرد.

با گذشت زمان، تعداد به کار رفته در کالاهای سیار، خودروهای الکتریکی و سیستم‌های یو پی اس می‌تواند منجر به یک مشکل بازیافت بزرگ شود. تجزیه باتری لیتیوم یونی به اجزای آن برای بازیافت بسیار دشوار و پرهزینه است. تا زمانی که این مشکل حل نشود و باتری‌های اسید سرب برای اولین بار خرید و بازیافت در حد یکسان نباشند، باتری اسید سرب پایدارترین فناوری مورد استفاده در یو پی اس ها باقی می‌ماند.

/ پایان رپرتاژ