چگونگی تست كردن باتری های سرب اسيد یو پی اس

چگونگی تست كردن باتری های سرب اسيد یو پی اس

آزمایش وتست باتری یو پی اس

باطری های سرب اسيد درزگيری شده به طور گسترده در دهه‌ي ۸۰ توسط General Motors مورد استفاده قرار گرفتند. اين باتريها هنوز هم محبوب و معروف هستند و به عنوان باتريهايي كه قابل شارژ هستند و نياز به افزودن آب ندارند به فروش مي‌رسند. يك والو (دريچه) كوچك در باتری نصب مي‌شود تا براي گازها امكان خارج شده فراهم شود. اين امر كه نمي‌توانيم هر كدام از شش پيل باتري را سرويس كنيم يك ايراد است و اين ايراد به ويژه هنگامي كه مي‌خواهيم باتری را تست كنيم چشمگيرتر مي‌شود. تاكنون، دقيق‌ترين و معتبرترين تست وضعيت با استفاده از چگالي‌سنج باتری (hydrometer) انجام شده است. با اين فرآيند سريع و آسان چگالي نسبي (وزن مخصوص) هر پيل تست مي‌شود. الكتروليت به يك لوله‌ي شيشه‌اي كشيده مي‌شود كه يك توپ مدرج را شناور مي‌كند. هرچه توپ بالاتر شناور بماند بار بيشتر است. انجام اين كار با يك باتري درزگيري شده غيرممكن است و به فرآيندهاي ديگر نياز است.

دستورالعمل‌ها

  1. ولتاژ باتری را تست كنيد. صفحه‌ي مدرج ولت‌سنج را بر روي ولت‌هاي DC (جريان مستقيم) تنظيم كنيد. سيم‌هاي ولت‌سنج را بر روي قطب‌هاي مثبت و منفي باتري قرار دهيد. ولتاژ را بخوانيد. ولتاژ بايد بيشتر از ۶/۱۲ ولت و كمتر از ۰/۱۴ ولت باشد.
  2. باتری را شارژ كنيد. تست شارژ شديد را انجام دهيد. سيم‌هاي مثبت و منفي باتري را در قطب‌هاي باتری وارد كنيد و شارژ را براي شارژ سريع يا قوي تنظيم كنيد. ولتاژ را با ولت‌سنج بخوانيد. اگر مقدار ولتاژ به سرعت بالا برود و از ۰/۱۴ ولت بيشتر شود و به ۰/۱۷ ولت برسد بدين معني است كه باتري نمي‌تواند اين ولتاژ را داشته باشد و معيوب است. باتري را عوض كنيد.
  3. تست شارژ آهسته را انجام دهيد. به مدت چند ساعت و به آهستگي باتري را شارژ كنيد. به صورت دوره‌اي باتری را كنترل كنيد. اگر باتری در حال حباب زدن و فوران كردن (قي كردن) باشد و اسيد باتري بر روي سرپوش پاشيده باشد يعني باتري معيوب است و بايد تعويض شود.
  4. تست بار را انجام دهيد. به مدت چند ساعت و در صورت امكان در طول شب باتری را به آهستگي شارژ كنيد. اگر باتري تمام تست‌هاي ديگر را گذرانده است و تميز و خشك مي‌باشد و ولتاژ آن صحيح است، يك دستگاه تست بار را به آن وصل كنيد و درجه را بخوانيد. سوزن بايد در منطقه سبز باشد. دكمه گردان تست بار را بچرخانيد. انجام اين كار به جريان اجازه مي‌دهد تا به پيل كربني وارد شود و در آنجام به حرارت تبديل شود. اين كار را به اندازه‌ي زماني كه براي روشن كردن خودرو مورد نياز است انجام دهيد. سوزن بايد در منطقه‌ي سبز باقي بماند. دو يا سه بار ديگر اين تست را انجام دهيد. سوزن بايد هر بار در منطقه‌ي سبز بماند. اگر سوزن در منطقه‌ي قرمز باشد بايد باتری را تعويض كنيد.

نكات و هشدارها

— اگر باتری بعد از چند سال كار كردن خراب شود و يا به عنوان مثال يك باتري با طول عمر پنج ساله در ششمين سال كار كردن خود باشد احتمالاً لازم است كه عوض شود. تنها مورد استثناء اين است كه مانند هنگامي كه چراغ‌ها در شب روشن مانده‌اند تخليه‌ي نشتي موجب كار نكردن باتری شود. باتري را به صورت دوره‌اي با محلول ملايم جوش‌شيرين و آب تميز كنيد و به طور كامل با آب شيرين بشوييد.

اجزاء اصلی مدارهای الکتریکی مورد استفاده در یو پی اس

اجزاء اصلی مدارهای الکتریکی مورد استفاده در یو پی اس

قطعات الکتریکی و الکترونیکی در همه مدارهای الکتریکی یو پی اس استفاده شده که بیشتر در برد اصلی یو پی اس،شارژر،اینورتر ،رکتیفایرو مدار فرمان وجود دارند. وآنها با یکدیگر و قطعه های دیگربا روشهایی که استاندارد همه شرکتهای سازنده می باشد ترکیب شده واستفاده می شوند. در اینجا سعی کرده ایم، طرز و اساس کارهر یک ازاین اجزاء را بطور خلاصه  توضیح دهیم.

باتری:

دارای ولتاژ معلوم و جریان مستقیم DCمی باشد.

شکل یک باتری یو پی اس
باتری یو پی اس

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

مقاومت:

مقاومت یک قطعه الکتریکی هست که باعث می شود مقاومت مسیر بالا رود. و به این دلیل اصلی مورد استفاده قرار می گیرد که جریان الکتریسیته را دریک مدار به اندازه دلخواه کاهش دهد، مقاومت ها درانواع واندازه های گوناگونی ساخته می شوند. وبه دلیل اینکه در مقابل عبورجریان الکتریکی از خود مقاومت نشان می دهند باعث ایجاد گرما شده بنابراین بخشی از این جریان بصورت گرما تلف می شود بنابراین آنها را بر پایه میزان مقاومتشان در برابرعبورالکترونها و میزان اتلاف انرژی آنها طبقه بندی می کنند. معمولاً مقاومت های بزرگتر، انرژی بیشتری را به صورت گرما تلف می کنند. و نوعی از مقاومت ها وجود دارند که میزان مقاومتشان را می توان با پیچاندن یک پیچ یا شستی کم یا زیاد کرد که به اینگونه مقاومتها پتانسیومتر می گویند.

شکل یک مقاومت
مقاومت

 

 

 

 

 

 

 

 

خازن:

به دو صفحه رسانا که بین آنها عایق الکتریکی وجود دارد و این عایق مانع اتصال این دو صفحه رسانا به هم شود را خازن گویند. زمانیکه جریان مستقیم از یک صفحه خازن عبورکند یکی از صفحه ها دارای بارمثبت می شودودیگری بارمنفی پیدا میکند واین بار تازمانی که خازن تخلیه شود برروی صفحات باقی می ماند. و زمانیکه جریان متناوب ازخازن عبور کند در زمان نیم سیکل مثبت یکی ازصفحات دارای بارمنفی و دیگری دارای بارمثبت خواهد شد ودر نیمه بعدی سیکل موج متناوب که ولتاژ در نیم سیکل منفی میشود، خازن انرژیی ذخیره شده را آزاد میسازد ودرجهت خلاف دوره قبل، باردارخواهد شد واین عمل درهرسیکل تکرارمیشود. ازآنجا ییکه درهربار تغییر ولتاژ، علامت بارخازن تغییرمیکند،خازن دربرابرتغییرولتاژ مخالفت می کند.و اگریک موج از ترکیب مستقیم ومتناوب را ازخازن عبور دهیم،خازن درمقابل عبورجریان مستقیم مقاومت کرده و جریان متناوب را براحتی عبور می دهد. توانایی یک خازن را ظرفیت آن خازن می نامیم و واحد آن برحسب واحد فارادF  اندازه گیری می شود.
خازنها درتمام مدارهای الکترونیکی و عموما با رزیستورها والقاکننده ها بکار میروند ودرسیستم های یوپی اس نیزبطور گسترده استفاده می شوند.

شکل یک خازن
خازن در یوپی اس

 

 

 

 

 

 

 

 

 

سلف (القاء کننده):

یک القا کننده (سلف) نوعی از یک سیم پیچ است. وقتی جریانی را ازسلف عبورمی دهیم یک میدان مغناطیسی در آن سلف ایجاد می شود وسیم پیچ این انرژی مغناطیسی ایجاد شده را تازمانی که آزادشود، ذخیره میکند. در واقع سلف ،برعکس خازن عمل می کند.خازن ولتاژرا بعنوان انرژی الکتریکی ذخیره می کند و سلف، جریان را بصورت انرژی مغناطیسی ذخیره می کند. خازن دربرابر تغییرولتاژمقاومت می کند درصورتیکه سلف دربرابر تغییرجریان مقاومت می کند. خازنها مسیر جریان مستقیم(DC) را مسدود می کنند واجازه می دهند که جریان متناوب (AC)عبور کند درحالیکه سلفها برعکس عمل می کنند.

توانایی یک سیم پیچ “اندوکتانس” نامیده شده وبرحسب هنری H اندازه گیری می شود.
می توان دروسط سیم پیچ یک سلف هسته هوایی یا آهنی ایجاد کرد (یک ماده مغناطیسی). آهن میزان اندوکتانس را (و ازماده ای که سیم راتشکیل می دهد ونیز تعداد دورهای سیم پیچ تاثیرمی پذیرد) افزایش می دهد.هسته بعضی ازسیم پیچها مستقیم و برخی دیگر دوایر بسته مارپیچی است که هسته دوایری بازده بسیاربیشتری دارد چون میدان مغناطیسی قویتری دراطراف خود ایجاد می کند.سلفها درتمامی مدارهای الکتریکی بویژه در ترکیب با رزیستورها وخازنها بکارمی روند ودریو پی اس ها نیز بطورگسترده مورد استفاده قرار گرفته اند.

شکل یک سلف
سلف در یوپی اس

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ترانسفورماتور :

ترانسفورماتوردرواقع یک سلف هست که دوسیم پیچ به جای یک سیم پیچ، دراطراف آن پیچیده شده است. این دوسیم پیچ با هم تماسی نداشته و معمولا ًبه مدارهای متعددی متصل می شوند.ترانسفورماتوردرعلم الکترونیک یکی ازبرترین وسایلی است که یک ولتاژمتناوب را به ولتاژمتناوب دیگری تبدیل می کند. همانگونه دربالا توضیح دادیم زمانیکه جریان ازسیم پیچ عبورمی کند یک میدان مغناطیسی متناسب با تعداد سیم پیچها دراطراف آن بوجود می آید.برعکس این بن نیز صادق است که هروقت یک میدان مغناطیسی دراطراف یک سیم ایجاد کنیم ، متناسب باتعداددورهای سیم پیچ، درآن جریان الکتریکی ایجاد می شود.پس اگرشما ترانسفورماتوری با سیم پیچ اولیه ۱۰۰ دوروسیم پیچ ثانویه ۵۰ دوردرست کنیدو ولتاژ ۲۲۰ ولت متناوب به سیم پیچ اولیه وصل کنید ولتاژی به اندازه ۱۱۰ ولت متناوب درسیم پیچ ثانویه القا خواهدشد(دراثراین القا مقداری انرژی تلف مش وشود.) ترانسفورماتوری که تعداد سیم پیچ اولیه آن بیشتر از تعداد سیم پیچ ثانویه باشد،ولتاژ راکاهش می دهدو به آن ترانسفور ماتورکاهنده وترانسفورماتوری که تعداد دورهای سیم پیچ ثانویه آن بیشترازتعداد دورهای سیم پیچ اولیه باشد،ترانسفور ماتورافزاینده می گویند. ترانسفورماتورها مهمترین علتی هستند که درخانه از برق متناوب به جای  برق مستقیم استفاده می شود.چونکه برق مستقیم با استفاده ازترانسفورماتورتغییر نمی کند. ترانسفورماتورها دراندازه های کوچک یک در یک سانتی متر تا ابعاد بسیاربزرگ با هزارها کیلوگرم وزن بسته به مقدارولتاژ وجریانی که باید القا کنند ساخته می شوند.

شکل یک ترانسفورماتور
شکل یک ترانسفور ماتور

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

دیود / LED:

دیود قطعه ای است که معمولاً ازیک ماده نیمه رسانا ساخته شده و جریان الکتریسیته را فقط در یک جهت هدایت می کند. هرجریانی دریک سیم برخلاف جهتی که دیود مشخص کرده است عبورکند، توسط دیود مسدود می شود. دیودها موارد استفاده بسیارزیادی دارند. برای مثال اکثراً دروسایلی که جریان متناوب رابه جریان مستقیم تبدیل می کنند مورد استفاده قرار می گیرند چون می توانند مانع عبورنیمی ازجریان متناوب شوند. یکی ازانواع مختلف دیود “دیود نورافشان “یا
LED می باشد که معروف ترین ورایج ترین نوع دیود است برای اینکه در کامپیوتر ،تلویزیون ، یوپی اس (UPS) و بیشتر دستگاههای ایکتریکی مورد استفاده قرار گرفته است. یک  LED نوعی دیود هست که طراحی شده تا وقتی جریان ازآن عبورمی کند دریک فرکانس مشخص شده نوربدهد. آنها بعنوان نشانگر وضعیت کامپیوتر، یوپی اس و وسایل الکترونیکی که با باتری کار می کنند بسیارموثر می باشند. آنها می توانند ساعتها و روزها روشن باقی بمانند چون با برق مستقیم کارکرده ونیازبه انرژی بسیارکمی برای روشن شدن دارند، گرمای تولید شده در آنها بسیارکم و عمر آنها زیاد بوده حتی اگر دائماً روشن باشند.

شکل یک دیود
دیود

 

 

 

 

 

 

 

 

فیوز :

فیوزوسیله ای است که وقتی جریانی بیش ازحد ازآن عبور کند برای محافظت اجزاء دیگردرمقابل خرابیهای احتمالی آن را قطع می کند. هرفیوزبرای عبورمقدارجریان مشخصی ساخته شده است و تا زمانی که جریان مدارکمترازحد فوق نگاه داشته شود، فیوزاین جریان را با کمی مقاومت ازخودعبورمی دهد ولی اگردرمدار،اتصال کوتاه ویا شدت جریان بیش ازحد مشخص شده برای فیوز ایجاد شود، فیوزمی سوزد وجریان مداررا قطع می کند. فیوزها دراثرجریان زیاد می سوزند یا ذوب می شوند تا یک شکاف درمداربوجود آید و وسایل دیگرازجریان زیاد، حفاظت شوند. پس ازرفع ایراد، می توان فیوز سوخته را تعویض و یک فیوزجدیدجایگزین آن کرد. تمام فیوزها برپایه حد جریان عبوری ازآنها (قبل ازآنکه بسوزند) طبقه بندی می شوند.

شکل یک فیوز
فیوز

انواع باتری مورد استفاده در یو پی اس(ups) کدامند؟

انواع باتری مورد استفاده در یو پی اس(ups) کدامند؟

انواع باتری مورد استفاده در یو پی اس(ups):

انواع باتریهای مورد استفاده  در یوپی اس عبارتند از : باتری سرب اسید ، باتری نیکل کادمیم ، باتری لیتیوم و باتری سیلور آلکالین

بهترین نوع باتری برای UPS نوع سرب اسید (lead – acid) می باشد که بیشتر با درپوش کاملا بسته که نیاز به سرویس و نگهداری ندارد و با ولتاژ ۱۲V استفاده می گردد.

البته در آمپر ساعت بالا از باطری ۲ ولتی استفاده می گردد و طول عمرباتری  نیکل کادمیم بیشتر از۱۰ سال بوده و معمولادر این نوع موارد ازاین نوع باتری استفاده می گردد.

سری دیگری از باتری ها وجود دارد که سری نیکل متال هیبرید گویند و رنج جریان آنها سه هزار آمپر ساعت بوده و دارای طول عمر حدود ۲۵ سال می باشند.

پارامترهای اصلی جهت خرید یک دستگاه UPS

۱- THD
مصرف کننده هایی که منابع تغذیه سوئیچینگ  در آنها استفاده شده، به سبب ایجاد هارمونیک در شبکه باعث گرم شدن سیم نول و به تبعه آن باعث پدیدار شدن گرما در سیستم برق می شوند. بنابراین در جاهایی که تعداد منابع تغذیه سوئیچینگ بیشتری دارند بهتراست از یو پی اس (ups) مناسبی استفاده شود که THD جریان ورودی پایین مثلا ۱۰% داشته باشد و در جایی که ژنراتور نیز وجود دارد استفاده از یوپی اس(UPS) با THD پایین  امری بسیار ضروری می باشد.

۲-زمان سوئیچ :
بازه زمانی بین سوئیچ از برق شهربه باطری و بالعکس را زمان سوئیچ گویند و هرچقدر زمان سوئیچ بیشتر باشد احتمال ریست شدن کامپیوتر در حین سوئیج بیشتر می گردد . (یو پی اس آنلاین زمان سوئیچ صفر دارد)

۳-زمان پشتیبانی :
مدت زمان لازم برای پشتیبانی از باتری در زمان قطع برق شهر را زمان پشتیبانی  گویند، این زمان وابسته به آمپر ساعت باتری بوده و با کم یا زیاد شدن آمپر ساعت باطری، کم و زیاد می گردد فقط یوپی اس(ups) باید توان شارژ باتری را درکمترین زمان ممکن که حدودا بین۴ تا ۸ ساعت است را داشته باشد بعضی یو پی اس ها  دارای جریان شارژ محدود هستند.

۴-نویز شنیداری :
هنگامیکه که دستگاه یو پی اس روشن است،صدای ناشی از ترانس یا فن دستگاه ،میزان نویزی را ایجاد می کند که به آن نویز شنیداری گویند و استفاده از یو پی اس با کمترین نویز در ادارجات و بیمارستانها و مکانهایی که نیازمند کمترین صدا می باشند امری ضروری می باشد.

۵-سایز و وزن :
سایز وحجم  دستگاه یوپی اس بر اساس مکان استفاده و بار متفاوت می باشد.

۶-استحکام و قابلیت اطمینان :
یکی از اساسی ترین معیارهای انتخاب یو پی اس، قابلیت اطمینان زیاد و استواری در مقابل شرایط آب و هوایی و شرایط سخت و بحرانی (اضافه بارهای لحظه ای) می باشد.

۷-تکنولوژی ساخت و شکل موج خروجی :
در صورتیکه منابع تغذیه دستگاه های به کار گرفته شده بسیار حساس بوده و نباید نویز یا اعوجایی وارد آن شود و شکل موج خروجی به صورت سینوسی کامل و بدون قطعی و مستقل از ولتاژ ورودی  باشد،توصیه می شود از یو پی اس آنلاین ( Online) بکارگیری شود و در صورتیکه وارد شدن نویز یا تغییر شکل موج خروجی سیستم اهمیت کمتری دارد،یو پی اس های  Line_Interactive  پیشنهاد می گردد.

اگرچه در انتخاب تکنولوژی باید به نوسانات برق شهری(وجود افت ولتازهای شدید ،قطعی های مداوم و غیره) در منطقه ای که دستگاه مورد استفاده می شود نیز توجه شود.

توان نامی :
به دو صورت می توان توان نامی را برای یو پی اس (UPS) محاسبه نمود:

روش اول :
برحسب وات، توان مصرفی دستگاهها را به تفکیک حساب نموده و مجموع آنها را بر ضریب  توان خروجی یوپی اس تقسیم کرده، توان دستگاه یو پی اس بر حسب ولت-آمپررا بدست می آوریم.

روش دوم :
جریان مصرفی در کلیه دستگاهها را اندازه می گیریم و در ۲۲۰ که همان ولتاژ هست ضرب می کنیم و توان یوپی اس بر حسب ولت آمپر را بدست می آوریم.

بهتر است که بار متصل شده به یوپی اس مقدارش از ۷۰% توان خروجی یو پی اس بیشتر نشود چون در بارهای لحظه ای و کلیدزنی ،جریان لحظه ای زیادی را یو پی اس متحمل می شود.

رنج تغییرات ولتاژ و فرکانس ورودی:
بازه تغییرات ولتاژ ورودی و فرکانس به این معنی می باشد که میزان ولتاژ ورودی و فرکانس( مثلآ ۱۸۰~۲۸۰ vae ولتاژ و فرکانس از ۴۸~۶۵ ) اگر در برق ورودی (برق شهر) نوسان یابد یو پی اس بدون اینکه از باتری تغذیه کند با استفاده از فیلتراسیون داخلی کار خود را به خوبی انجام دهد و ولتاژ خروجی قابل قبولی را ارائه دهد.درصورتی که ولتاژ ورودی یو پی اس از این بازه ،بیشتر یا کمتر باشد،یو پی اس به حالت Backup رفته و برق ورودی را قطع می کند و از باتری استفاده می کند تا دوباره به حالت نرمال برگردد.میزان ولتاژخروجی و فرکانس خروجی ورگولاسیون (بازه فرکانس خروجی و ولتاژ یو پی اس) آن لازم هست با بازه ولتاژ ورودی دستگاه مصرفی متصل به یو پی اس هماهنگی داشته باشد،در یوپی اس های online رگولاسیون ولتاژ > ۲%+ و فرکانس >۰٫۵%+ و در یو پی اس های off_line و line_Interactive رگولاسیون ولتاژ ۱۰%+ تا ۳%+ وفرکانس بین ۵/۲% تا ۵/۰%می باشد.