باتری ups
باتری UPS : یکی از مهم ترین وسایلی که این روزها کاربردهای زیادی دارد و با آن سروکار داریم باتری است.
در وسایل متفاوتی از باتری ها استفاده می شود مانند موبایل ، تبلت ها ، لپ تاپ و ….
در ادامه این مطلب قصد داریم در مورد باتری ups و چگونگی کار کردن آنها مطالبی را بیان کنیم. با ما همراه باشید.
باتری های UPS
برای اولین بار در سال ۱۸۰۰ میلادی باتری های با ساختار پیشرفته کنونی ساخته شدند.
یک دانشمند ایتالیایی با نام الساندرو ولتا با تلاش های بسیار توانست برای اولین بار یک پیل
بسازد که نامش پیل ولتایی بود و در آن دو صفحه فلزی استفاده شد که یکی از آنها از روی
و دیگری از نقره بود و آنها به عنوان الکترودها استفاده می شدند.
این دو صفحه به وسیله یک مقوای نازک از یکدیگر جدا می شدند و در محلول آن نمک قرار گرفتند.
زمانی که به وسیله سیم دو سر بالایی صفحه های فلزی به یکدیگر متصل می شدند ،
جریان الکتریسته درون سیم جاری می شد. ولتا تلاش می کرد که اندازه گیری پتانسیل الکتریکی
را انجام بدهد. بعد از آن پتانسیل الکتریکی با نام ولتاژ شناخته شد و اندازه گیری آن با واحد ولت سنجیده می شود.
اما این روزها ما باتری را می شناسیم و در اصل معنی و مفهوم باتری همان پیل ولتایی است
که شکل جدیدتری به خود گرفته و پیشرفته تر شده است.
باتری چگونه کار می کند:
باتری به عنوان یک وسیله است که قادر است تبدیل انرژی شیمیایی را به الکترونیکی انجام بدهد.
باتری های امروزی معمولا دو سر یا دو انتها دارند که یکی از آنها منفی و دیگری مثبت است.
درون همه ی باتری ups مانند پیل ولتایی است و فقط از موادهای متفاوت و مختلفی تشکیل شده اند.
در همه ی باتری ها برای الکترود از فلزات و گاهی از مواد دیگری مانند آب نمک استفاده می شود که برای الکترولیت می باشد.
بین الکترودها تماس مستقیمی وجود ندارد و فقط به وسیله الکترولیت تماس آنها برقرار می شود.
فروش باتری یو پی اس
اگر سیمی را به قطب های مثبت و منفی باتری متصل کنیم سبب می شود تا جریان الکتریسته از قطب منفی
به سمت قطب مثبت سیم حرکت کند . حرکت الکترون های داخل آن یا همان حرکت جریان درون سیم سبب می شود که وسایل الکترونیکی شروع به کار کنند.
ولتاژ باتری یعنی پتانسیل الکترونیکی که بین دو سر باتری ایجاد می شود و سنجش آن با واحد ولت صورت می گیرد.
مقدار نیروی محرکه یا پتانسیل به نوع واکنشی مرتبط می باشد که در درون باتری است و مواد متفاوت می توانند پتانسیل های مختلفی را تولید نمایند.
انواع باتری ها
باتری ها در دستگاه های متفاوتی استفاده می شوند. بعضی از باتری ups ها نیز در درون دستگاه مورد استفاده قرار می گیرند
ولی اگر این موضوع را در نظر نگیریم به صورت کلی باتری ها به دو دسته تقسیم می گیردند که عبارت اند از باتری های اولیه یا Primary و باتری های ثانویه یا Secondary.
در باتری های اولیه اگر مواد شیمیایی که درون باتری مصرف شود و به اتمام برسد عمر باتری نیز تمام میشود
ولی باتری های ثانویه قابلیت شارژ مجدد داشته اند. در باتری های ثانویه می توان باتری را به جریان الکتریسته وصل کرد
و ترکیب شیمیایی مواد درون باتری ups به وضعیت اولیه باز می گردد و می توان دوباره از آن باتری استفاده کرد.
با این وجود این باتری ها به تعداد مشخص و محدودی می توانند مجدد شارژ شود مثل خوردگی های داخلی ، از بین رفتن ماده الکترولیت و مواد فعال درون باتری.
باتری های اولیه
باتری های خشک نوع D و باتری های کم قیمت و ارزان AA ، C در این گروه از باتری ها هستند.
این باتری ها می توانند ولتاژ ۵/۱ ولت را تولید نمایند و از کربن و روی به منزله الکترود و یک خمیر اسیدی به منزله الکترولیت استفاده می گردد.
شرکت های مانند Duracell و Energizer باتری ups های قلیایی را عرضه می کنند که در آنها اکسید منیزیم
را جایگزین کربن کرده اند و همانگونه که از نام باتری ها متوجه می شویم یک ماده قلیایی نیز جایگزین الکترولیت اسیدی شده است.البته این باتری ها هم خروجی ۵/۱ ولت داشته اند.
مرجع باتری یو پی اس
باتری های وجود دارد که با عنوان یک بار مصرف هستند این باتری ها را برای موارد ضروری و فوری ساخته اند
و بعد از اینکه قدرت آنها تمام شد باید دور ریخته شوند. معمولا این باتری ها برای دستگاههای قابل حملی
تولید می شوند که نیاز به جریان کمی دارند و یا به صورت مداوم مورد استفاده قرار نمی گیرند.کنترل ها و ساعت ها را می توانیم از این گروه دستگاهها بدانیم.
باتری یو پی اس ثانویه
باتری ups های هستند که می تواند مجددا آنها را شارژ کرد. نمونه ی از باتری های قابل شارژ ، باتری های اتومبیل می باشند که الکترولیت آنها را سرب و اکسید سرب، الکترودها و یک اسید قوی تشکیل می دهد.
کادیوم و هیدروکسید نیکل در باتری های نیکل- کادمیوم (NiCd)، نقش الکترود را ایفا می کنند و الکترولیت،
هیدروکسید پتاسیم می باشد. باتریهای NiCd می توانند شدت جریان زیادی را تولید نمایند
و می توان آنها را با شدت جریان بسیار بالا در زمان کمی شارژ نمود.البته این باتری ها یک ضعف کلی دارند که اثر حافظه
(Memory Effect) می باشد . هنگامی که به صورت کامل شارژ باتری NiCd تمام نشده باشند و برای شارژ مجدد آنها اقدام شود ،
درون باتری دانه‌های کریستالی تبلور می یابند و رشد می کنند. این دانه ها موجب می شود ظرفیت باتری کم شود و البته به سختی می توان آنها را از باتری حذف کرد.
یو پی اس
باتریهای NiCd می توانند جای خود را به دیگر باتری ها بدهند البته یکی از جایگزین های این باتری ها ، باتریهای نیکل- هیدرید فلزی(NiMh) می باشند
زیرا ویژگی های مشابه ی با آنها دارند و همچنین عیب حافظه نیز در آنها وجود ندارد.خروجی در هر دو باتری ۲/۱ ولت است .
همه ی باتری های که قابلیت شارژ دارند اگر در زمان طولانی از آنها استفاده ی نشود میزانی از شارژ خود را از دست می دهند.
برای مثال اگر مدت زمان شش ماه از یک باتری NiMh استفاده ی نشود حدود ۲۰ تا ۵۰ درصد شارژ خود را از دست می دهد. میزان از بین رفتن شارژ نیز به عوامل مختلفی بستگی دارد مثل دمای نگهداری باتری.
در لپ تاپ ها و تلفن های همراه به صورت گسترده از باتریهای لیتیوم- یون (Li-ion) استفاده می شود .
در واقع این باتری از لیتیوم و کربن به منزله الکترود استفاده می نمایند. در این نوع باتری میزان توان ذخیره شده به نسبت وزن باتری خیلی زیاد است و همچنین به دلیل عدم استفاده سرعت از دست دادن شارژ خیلی پایین می باشد.
باتری های که می توانند مجدد شارژ شوند مانند NiMH معمولا بدون شارژ به فروش می رسند وبرای اینکه بتوانیم از آنها استفاده کنیم باید شارژشان کنیم. البته برخی از باتری های جدید نیز در بازار وجود دارند که با شارژ به فروش می رسند.
باتریهای پیشرفته
تولید کنندگان باتری سعی دارند که همیشه از مواد شیمیایی جدیدتر استفاده کنند که هم ظرفیتی بیشتری داشته باشند
و هم وزن باتری ها و اندازه آنها کاهش داشته باشد و در نهایت به بهبود باتری ها نیز کمک می کنند.
مثلا با توجه به ادعاهای Energizer باتری های سری Ultimate Lithium ساخته این شرکت جز با دوام ترین
باتری های در سایز AA و AAA در دنیا می باشند. با توجه به اطلاعاتی که وجود دارد این باتری ها به نسبت باتری
های معمولی می توانند هشت برابر شارژ را در خود نگه دارند و نسبت به باتریهای آلکالاین معمولی یک سوم وزن داشته اند.
این باتری ها می توانند در شرایط عملیاتی فوق العاده بین ۴۰- تا ۶۰+ درجه سانتی‌گراد کار کنند.
این باتری ها را می توانیم تا پانزده سال نگه داریم. توصیه می شود از این باتری در دستگاه های پیشرفته ی استفاده کنید که تکنولوژی بالایی دارند مثل ماوس و کیبورد ، ضبط کننده های موسیقی ، دوربین ها و دستگاههای قابل حمل جی پی اس.
یکی از شرکت های معروف با نام Duracell یک باتری طراحی کرده است که نام PowerPix داشته است و از تکنولوژی انحصاری این شرکت با نام NiOx در آن استفاده شده است. با توجه به ادعای این شرکت ، این باتری ها را می توانید برای دوربین های دیجیتالی استفاده نمایید که نسبت به باتری های آلکالاین معمولی بیشتر از دو برابر می توانید عکس بگیرید.
اگر می خواهید از باتری ها بهتر استفاده کنید و در واقع برای استفاده بهینه از باتری ها می توانید نکات زیر را در نظر بگیرید:
- همه باتری ها بعد از گذشت مدت زمانی از کیفیت آنها کم می شود حتی اگر از آنها استفاده نشود
- در دماهای پایین سرعت از دست رفتن شارژ کمتر می باشد
- اگر باتری در دماهای بسیار پایین یا بسیار بالا نگهداری شود ، روی ولتاژ خروجی باتری نیز تاثیر خواهد گذاشت
- هیچ گاه باتری های را که ترکیب شیمیایی متفاوتی دارند در یک دستگاه قرار ندهید
- هیچ وقت باتری های قابل شارژ و غیر قابل شارژ را بر روی یک دستگاه نگذارید
- اگر می خواهید از دستگاهی در زمان طولانی استفاده نکنید باتری های آن را خارج نمایید
- برای اینکه به کارایی بیشتری برسید ، باتری های را که قابل شارژ هستند و مدت طولانی از آنها استفاده نشده را پیش از استفاده کردن حتما شارژ نمایید
- نشتی باتری سبب ایجاد سوزش شدید می شود و به هیچ عنوان نباید در تماس با پوست قرار بگیرد
- باتری های آلکالاینی در شرایط عدم استفاده یا استفاده های معمولی دارای نشتی نیستند. اما استفاده از باتری های نو و کارکرده ، دمای بالا و استفاده از باتری ها با ترکیب شیمیایی متفاوت در کنار یکدیگر سبب می شود که احتمال نشتی زیاد شود.
