عوامل موثر در طول عمر باتری یو پی اس

عوامل مختلفی بر طول عمر باتری های یو پی اس تاثیر گذار هستند، که در صورتی که آن ها را رعایت کنید قطعا عمر مفید باتری ups شما افزایش پیدا خواهد کرد، چرا که قیمت باتری های سیلد اسید مورد استفاده در دستگاه یو پی اس آنقدری بالا هست که ارزش نگهداری و مراقبت و استفاده طولانی مدت تر را داشته باشد.

چرخه عمر باتری یو پی اس

عمر باتری یو پی اس ( باتری سیلد اسید یو پی اس ) را می توان با چندین شرایط مختلف توصیف کرد، که برخی از آنها از طرف تولید کنندگان مشخص شده و برای کسانی که در صنعت باطری هستند قابل درک می باشد اما بعضی از آن شرایط بدون تعریف واضح از طرف تولید کنندگان باتری می باشد که ممکن است باعث گمراه شدن مصرف کنندگان نهایی یو پی اس و باتری گردد.

به علاوه چندین شرایط محیطی بر عمر باتری تاثیرگذار است که باید زمانی که کاربر نهایی باتری را برای محیط خاصی انتخاب می کند، مورد توجه قرار می گیرد. این مقاله به توضیح شرایط “عمر باتری یو پی اس ” و دلیل استفاده از آنها می پردازد.

عمر نامی باتری ups (عمر اسمی)

قبل از تولید یک باتری، طراحان تمام پارامترهای اساسی را که باتری باید به آنها برسد را در نظر میگیرند، ولتاژ، آمپر، عمر طراحی، سایز باطری، ظرفیت هدایت کننده ها و الکترولیت ها و عمر طراحی باتری مشخصات اصلی طراحی باتری هستند. کار طراحان باتری این است که مطمئن شوند که الکترولیت و هدایت کننده کافی متناسب با سایز و ابعاد باتری طراحی شده وجود دارد تا ولتاژ و آمپر مورد نیاز را تا انتهای زمان عمر اسمی باتری تامین کند.

عمر طراحی یک باتری در واقع زمانی می باشد که تولید کننده ادعا میکند که باتری قادر است پارامترها و مشخصات خود را حفظ کند. مشخصات عمر نامی باتری از تولید کننده به تولید کننده دیگر و همچنین از مدل باتری به مدل دیگر متفاوت می باشد.

متغیرهای محیطی به طور معمول عمر باتری یو پی اس را تحت تاثیر قرار می دهد برای پیروی شرایط نگهداری طراحی شده باتری این پارامترها باید رعایت شوند:

• میزان دقت ولتاژ شناور شبکه
• فرکانس دیس شارژ باتری 
• تعداد دیس شارژ باتری 
• حداکثر میزان دیس شارژ باتری
• عمق دیس شارژ باتری 
• ولتاژ پایانی
• دمای عملیاتی باتری 
• میزان جریان و ولتاژ موثر در حین شارژ و همچنین دیس شارژ شدن باتری ها

این یک شرایط بسیار سختگیرانه است که باید به دقت دنبال شود تا شرایط بر طبق شرایط طراحی شده باتری ها منطبق باشد این در حالی است که تعداد خیلی کمی از مصرف کننده ها قادر به تامین این شرایط ایدآل برای باتری و سیستم یو پی اس خود هستند.

عمر واقعی باتری یو پی اس (عمر خدماتی)

بر خلاف عمر طراحی باتری عمر خدماتی آنها هیچ ویژگی خاصی ندارد. و تخمین های قابل اعتماد برای عمر باتری یو پی اس، با توجه به محیطی که در دنیای واقعی باتری ها در آن در حال کار می باشند در نظر گرفته می شود. هنگامی که باتری ها در سیستم های برق اضطراری و یو پی اس (UPS) مورد استفاده قرار می گیرند، پارامترهای الکتریکی و فیزیکی هر دو می تواند بسیار موثر باشند.

در یو پی اس های مدرن با راندمان بالا، باتری بسیار با اهمیت می باشد. سیستم باتری به طور فزاینده ای برای افزایش ظرفیت خازنی استفاده قرار می گیرد که بار ورودی به اینورتر را تثبیت می کند. پارامتر های مختلف محیطی و الکتریکی مختلفی هستند که بر روی عمر باطری تاثیر می گذارند که در زیر در مورد آنها صحبت خواهیم کرد.

 عوامل موثر در طول عمر باتری ups

چه عواملی می تواند بر طول عمر باتری های VRLA تاثیر بگذارد: عامل های مختلفی وجود دارد که بر طول عمر باتری ups تاثیر می گذارد. در ادامه نیز برخی از دستورالعمل ها برای اطمینان از عمر مفید و مطلوب باطری وجود دارد:

1- دفعات بهره گیری از UPS

زمانی که منبع برق مجموعه به دلیلی از مدار خارج می شود، باتری های یو پی اس به صورت اتوماتیک در مدار قرار می گیرند. با وصل شدن برق مجموعه، این باتری های شروع به شارژ مجدد می شوند. هر چه چرخه استفاده و شارژ مجدد، بیشتر شود، عمر باتری ها نیز کوتاهتر خواهد شد.

البته چرخه استفاده ضروری و غیر قابل اجتناب می باشد ولی بهتر است از میزان و برخی جزئیات دفعات آن اطلاعاتی داشته باشیم. امروزه بسیاری از UPS ها قابل تنظیم می باشند و کاربر می تواند حساسیت UPS به ضعیف شدن ولتاژ داخل شبکه را به دقت تعیین نماد تا در برخی موارد غیرضروری یو پو اس در مدار قرار نگیرد.

نمودار DOD(Deep Of Discharge) دفعات و  عمق. دشارژ

از جمله عواملی که بر روی عمر مفید باتری یو پی اس تأثیر گذاری زیادی دارند، پارامتر عمق دشارژ و تعداد دفعات شارژ باتری یو پی اس UPS می باشد. در شکل زیر نمودار عمق دشارژ و تعداد دفعات شارژ برای یک نمونه از باتری ارائه شده است.

توجه کنید که دفعات و عمق دشارژ هر چقد بیشتر باشد میزان طول عمر باتری کم می شود. نمودارهای DOD مربوط به هر باتری ملاحظه  و در نظر گرفته شود.

به نمودار بالا دقت کنید اگر تخلیه و دشارژ تا 100 % ظرفیتش و همچنین تکرار شارژ آن، بعد 250بار دیگر از این باتری نمی توان استفاده کرد زیرا غیر قابل استفاده می شود. اما اگر که این میزان تخلیه و دشارژ باتری های تا 30 % رخ دهد این کار را می توان تا حدود 1200 بار قابل اجرا دانست. البته فراموش نکنید که این نمودار زمانی معتبر می باشد که در دمای محیطی 255 سانتی گراد باشد و همچنین شارژرها نیز از ویژگی های کاری ایده الی برخوردار باشند.

2- دمای کار باتری ups

• دمای کار مطلوب برای باتری سیلد اسید 20 الی 25 درجه سانتیگراد (68-77 درجه فارنهایت) است.
• دمای بالا باعث کاهش طول عمر می شود.
• هر 8 درجه سانتی گراد (15 درجه فارنهایت) افزایش دما، عمر باتری را به نصف کاهش می دهد.
• باطری که مدت 4 سال در دمای 25 درجه سانتیگراد (77 درجه فارنهایت) کار می کند، اگر در دمای 33 درجه سانتیگراد (95 درجه فارنهایت) کار کند، تنها 2 سال می تواند عمر مفید داشته باشد.
• توجه : در نظر داشته باشید که دمای باتری در دستگاه یو پی اس خود همیشه گرم تر از دمای محیط محل نصب دستگاه UPS است.

• استفاده نمودن از باتری و نگهداری آن در دمای حدود 20 ( تهویه اتاق یا محفظه باتری در نظر گرفته شود ) :

نمودار طول عمر باتری بر حسب دمای محیط نگهداری

به عنوان یک شرایط ایده آل برای استفاده و کارکرد باتری می توانیم به دمای حدود 20 درجه سانتیگراد  اشاره کنیم. شما در نمودار زیر مشاهده می کنید که هر گاه افزایش دما از 25 به 35 درجه سانتیگراد برسد چیزی حدود 50 درصد از عمر باتری کم می شود.

ما به شما توصیه می کنیم که علاوه بر اینکه به شرایط تهویه مناسب و مراقبت های دمای محیط توجه می کنید از عواملی چون قرار دادن باتری کنار تجهیزات گرما زا، یا قرار دادن باتری در محفظه بسته یا تابش مستقیم نور خورشی غافل نشوید. ( دقت کنید که حتما باتری باتری حداقل با موانع جانبی چیزی حدود 100 سانتی متر فاصله داشته باشد )

این نمودار نشان میدهد که چنانچه باتری در دمای مطلوب (20 درجه سانتی گراد) نگهداری شود دارای طول عمر مفید حداکثری می باشد. با دقت به این نمودار مشخص است که هرچه دمای محیط استقرار باتری یو پی اس UPS از 20 درجه سانتی گراد افزایش پیدا کند، عمر مفید باتری به شدت کاهش پیدا می کند. بطوریکه در دمای نگهداری 40 درجه سانتی گراد عمر مفید باتری تقریبا نصف می شود.

4- تست باتری و تخلیه عمیق

در صورت لزوم، تست زمان کار را در یوپی اس 1 یا 2 بار در سال انجام دهید.   برخی از مشتریان ما می خواهند سیستم های خود را بررسی کنند تا اطمینان حاصل شود که زمان اجرا آنها کافی است.

با این حال، به طور مداوم انجام این تست می تواند به طور قابل توجهی عمر باتری  یو پی اس را کاهش دهد. این ها برای استفاده اضطراری در هنگام قطع برق غیر منتظره یا از دست دادن لحظه ای انرژی برق طراحی شده اند.

5- ذخیره سازی

• باتری یوپی اس را برای مدت زمان طولانی ذخیره نکنید.
• باتری که بیش از 6 ماه از زمان تولید آن گذشته را نباید خریداری و استفاده کرد.
• ذخیره سازی طولانی مدت بدون شارژ دوره ای می تواند موجب کاهش عمر مفید و عملکرد ناپایدار باتری شود.
• درجه حرارت نیز نقش مهمی در تخریب باتری در هنگام ذخیره دارد.
• در محیط هایی که درجه حرارت محیط +30  الی +45 درجه سانتیگراد (+ 86 درجه فارنهایت + 113 درجه فارنهایت) است، حداقل هر سه ماه کامل  دشارژ و شارژ را انجام دهید.

6- بار مصرفی

اگر بار مصرفی در دستگاه یوپی اس افزایش یابد، زمان بازدهی و بک آپ کاهش می یابد. توصیه نمی شود که بار بیش از 80 درصد ظرفیت نامی سیستم یو پی اس استفاده شود.

در صورت قطعی و گسستگی برق، یو پی اس با ظرفیت کامل، باتری را خیلی سریع تر تخلیه می کند و احتمال دارد که عمر باتری یوپی اس به طور قابل توجهی کاهش یابد.

7- شرایط نگهداری نمودن و انبارداری باتری

یکی دیگر از شرایطی که باید برای باتری در نظر گرفته شود، شرایط انبارداری باتری می باشد. میدانیم که باتری های سیلد اسید خاصیت خود دشارژی دارند بگونه ای که حتی اگر در مدار هم قرار نداشته باشند بعد از مدتی تمام انرژی ذخیره شده در خود را از دست می دهند و باعث می شود که باتری در شرایط انبارداری در مدت زیادی در شرایط دشارژ کامل باقی بماند که این امر موجب کاهش عمر باتری و ظرفیت نامی آن می شود.

عامل مهمی که بر خاصیت خود دشارژی باتری های یو پی اس تأثیر گذار می باشد، دمای مربوط به شرایط انبارداری باتری می باشد. این تأثیر در قالب نمودار توسط شرکت سازنده باتری ارائه می شود. به عنوان مثال اگر باتری را در شرایط دمایی 20 درجه سانتی گراد نگهداری کنیم بعد از مدت 12 ماه حدود 20 درصد از ظرفیت خود را از دست می دهد. اما اگر همان باتری را در دمای 40 درجه سانتی گراد انبارداری کنیم در مدت کمتر از 12 ماه تمام ظرفیت خود را از دست می دهد.

نمودار تاثیر شرایط انبار بر عمر باتری های یو پی اس

به نمودار بالا دقت کنید در این نمودار اگر باتری را در مدت 4 ونیم در دمای 40 درجه سانتیگراد نگهداری کنید ظرفیت 600 % باتری به ظرفیت کل خواهد رسید. اما اگر این مطلب و گذشت زمان دقت نکنیم امکان شارژکردن و رسیدن باتری به 1000% ظرفیت اولیه نخواهد بود و در این وضعیت است که باتری ها در این حالت آسیب دیده به شمار می آید.

نکته مهم : شرکت های که باتری را تولید می کنند هر کدام نمودارهای متفاوتی و مقادیر مختلفی را در زمینه, storage, service life, DOD …. برای مدل های گوناگون باتری ارائه می نمایند. پس شما باید همواره در زمان انتخاب باتری به منحنی های دقت کنید که با باتری مربوط است. البته وظیفه ای فروشنده این است که خریدار را از مشخصات این باتری و نکات آن آگاه نماید.

افزایش طول عمر باتری یو پی اس

طول عمر باتری های UPS به طور معمول، 3 تا 5 سال پیش بینی می شود. البته این زمان با لحاظ کردن شرایط توصیه شده برای نگهداری از این باتری ها است. حال این سوال پیش می آید که شرایط توصیه شده چیست و چه تاثیری در طول عمر باتری های یو پی اس خواهد داشت؟به عبارت دیگر چگونه می توان مطمئن شد که از باتری های یو پی اس در حداکثر طول عمر خود استفاده می شود؟

برای افزایش طول عمر باتری یو پی اس خود به نکات زیر توجه کنید:

1- تخلیه عمیق باتری یو پی اس

از تخلیه عمیق باتری یو پی اس خودداری کنید، زمانی که چرخه شارژ و دشارژ باتری یو پی اس بیشتر از ۱۰ بار تکرار شود متاسفانه دیگر باتری یو پی اس شما به خوبی شارژ نمیشود و با کاهش زمان شارژ باتری یو پی اس، عمر باتری یو پی اس نیز کاهش می یابد.

2- دمای محیط

یو پی اس و باتری یو پی اس خود را در معرض سرما، گرما و رطوبت قرار ندهید.

بیشترین دمای مناسب ۲۵ درجه سانتیگراد است و اگر دما از ۲۵ درجه بیشتر باشد به ازای هر ۸٫۳ درجه ۵۰% از عمر باتری کاهش میبابد.

3- مراقبت های تنظیم شده

در طی ممیزی های معین مثلا هر ۶ ماه یکبار یو پی اس خود را چک کنید.

4- جابه جایی

در هنگام جا به جایی باتری های یو پی اس یا زمانی که باتری ها در انبار هستند، سعی کنید نکات ایمنی را رعایت کنید تا آسیب جبران ناپذیر یا شکستگی در باتری یو پی اس ایجاد نشود.

5- دوری از باتری یو پی اس فرسوده و از کار افتاده

باتری یو پی اس جدید را در کنار باتری یو پی اس قدیمی و از کار افتاده نگذارید. چون باتری یو پی اس از کار افتاده به خاطر مقاومت داخلی که دارد مصرف کننده ای برای باتری یو پی اس جدید محسوب میشود و میتواند عمر باتری یو پی اس جدید را به شدت کاهش دهد.

6- دوری از گرد و غبار

محیط نگهداری باتری یو پی اس باید عاری از هر گونه گرد و غبار باشد تا در محل های اتصال کابل ها ایجاد مشکل و دردسر نکند

7- کیس باتری یو پی اس

برای جلوگیری از اتصال کوتاه و هرگونه ضربه احتمالی وارده به باتری یو پی اس و محافظت از اتصالات باتری یو پی اس، باتوجه به سایز باتری یو پی اس یک جعبه مناسب و مقاوم را انتخاب کنید تا باتری یو پی اس و اتصالات را در آن نگهداری کنید

کیس یو پی اس باید دارای سیم اتصال به زمین (اِرت) باشد.

داخل کیس یو پی اس از فیوزهای مناسب برای سر باتری ها استفاده کنید.

کیس باتری یو پی اس جنس مقاوم دارد و از زنگ زدگی جلوگیری میکند.

به جز مواردی که در بالا گفته شد متاسفانه موارد زیادی وجود ندارند که از خرابی باتری یو پی اس شما جلوگیری کنند. مگر اینکه در مناطقی زندگی کنید که قطعی برق در آن به ندرت و در بازه های کوتاه رخ میدهد.

8- کالیبره کردن باتری یو پی اس

برای این که عمر باتری افزایش پیدا کند، بهتر است هر سال یک یا دو بار آن را کالیبره کنید. توجه داشته باشید که اجرای کالیبره به دفعات زیاد می‌تواند باعث کم شدن عمر آن شود.

به همین خاطر ضروری است که انجام این کار کاملا حساب شده باشد. همان طور که گفتیم ۱ تا ۲ بار کالیبره کردن کافی است و نتیجه مثبتی خواهد داشت.

توصیه های افزایش عمر مفید باتری های یو پی اس

عوامل موثر در کاهش عمر مفید باتری یو پی اس

رعد و برق، افت یا نوسان برق و سایر شرایط (از جمله حرارت) می­توانند طول عمر سرویس یو پی اس را کوتاه کنند. مطمئن باشید یک یو پی اس با استفاده نشدن در طی زمان، چک نکردن قدرت باتری، محدود نکردن سطوح بار در محدوده معقول، موجب حفظ کردن ان نمیشود.

مکان استقرار دستگاه­های یو پی اس (که به آن­ها فضا برای تنفس و خنک شدن دهیمِ) شانس طول عمر بیشتری خواهد داشت. اگر شما از یک یو پی اس استفاده نمیکنید ان را در طول طوفان و رعد و برق از برق جدا کنید، مطمئن شوید که از آن استفاده نمی­شود. به عبارت دیگر بررسی کنید که یو پی اس از یک مدار ارتباطات اطلاعات که می­تواند اصابت رعد و برق از طریق آن حرکت کند و تجهیزات متصل به آن را تخریب کند، واز انها حفاظت لازم را نکند.

• قرار گرفتن در معرض حرارت و دمای بالا.
• عدم قرارگیری یو پی اس بر روی زمین
• قرار گیری یو پی اس در جایی که ناهموار است.
• عدم شارژ باتری یو پی اس با ولتاژ مناسب
• خراب شدن اتصالات درون باتری
• قرار دادن اجسام مختلف بر روی یو پی اس
• خشک شدن الکترولیت درون باتری
• استفاده از شارژر نامناسب
• شکستگی بدنه باتری یو پی اس

نشانه های اتمام عمر باتری یو پی اس

عمر یک یوپی اس، تنها چند سال است. دستگاه ­های یوپی اس اغلب در طبقه اتاق خواب و پشت میزها قرار داده می­شوند. فراموش کردن اینکه آن­ها وجود دارند ساده است. سال­ها می­توانند به سادگی بگذرند ومتوجه انها نشد. همان‌طور که گفته شد در نهایت باتری خراب خواهد شد.

بعد از گذشت چند سال ممکن است همچنان باتری به کار ادامه دهد اما احتمالاً نمی­تواند همان سطح از سرویس اولیه را ارائه دهد. برای مثال باتری که دو سال عمر کرده می­تواند ۱۲ دقیقه برق دهی کند در حالی که تازه ونو بود ۱۸ دقیقه برق دهی می­کرد. مطمئن شوید که سن باتری و تنزل سرویس آن را در زمان بررسی، نیازهای برق اضطراری در نظر بگیریدکه به مقدار لازم به تجهیزاتتان برق بدهد.

مقاله پیشنهادی: علائم خرابی باتری یو پی اس

علائم خرابی باتری یو پی اس