باتری ها دارای سیکل مشخص شارژ و دشارژ هستند. معمولاً این سیکل به صورت نمودار در کاتالوگ هر باتری مشخص شده است.اگر درباتری تعداد شارژ و دشارژ بیش از تعداد ذکر شده در کاتالگ باشد. دراین حالت صفحات سربی پلیت (Plate) باتری کاملا سولفات می شوند. لذا باتری قابلیت الکترولیز را ندارد. در این حالت باتری عملا دیگر کارایی ندارد.گاهی باتری دچار شکستگی یا نشت اسید و بخارات می شود به طوری که اسید داخل باتری خارج می گردد که این حالت نشان دهنده کم شدن الکترولیت باتری می باشد در مواردی ممکن است باتری یو پی اس بر اثر ضربه و یا شارژو دشارژ بیش از حد، تخلیه شود یا باتری دچار قطعی گردد که عمر مفید باتری تمام شده باشد. اگرموارد نظیر مسائل قید شده باشد باتری خراب است. در این حالت باتری خراب است.
تشخیص باتری خراب یو پی اس
باتریها بهعنوان پاشنه آشیل در سیستمهای حساس یوپی اس (UPS)، نقش حیاتی در عملکرد دستگاه ها ایفا میکنند. با این حال، عمر محدود و حساسیت بالای باتریها به شرایط نگهداری ومحیط و نحوه استفاده صحیح از آنها به یک ضرورت فنی تبدیل شده است.
در این میان، عوامل مختلفی مانند دمای نامناسب، شارژ و دشارژ نادرست، ریپل برق متناوب و حتی ضربههای فیزیکی، میتوانند به باتریها صدمه وارد کرده و منجر به کاهش عمر مفید آنها شوند. شناخت این عوامل و رعایت اصول نگهداری، هم از آسیبهای احتمالی جلوگیری کرده و بهرهوری سیستم یوپیاس را در بالاترین سطح حفظ خواهد کرد. در ادامه، به بررسی دقیق تر دلایل خرابی باتریهای یوپیاس خواهیم پرداخت.
دلایل خرابی باتری یو پی اس
دمای نامناسب
یکی از عوامل مهم در افزایش راندمان و بهرهوری باتری، استفاده از آن در دمای مناسب است. هر نوع باتری با توجه به تکنولوژی ساخت خود، نیاز به عملکرد در بازه دمایی خاصی دارد. به عنوان مثال، بهترین دما برای باتریهای سیلد لید اسید (Sealed Lead Acid) بین ۲۰ تا ۲۵ درجه سانتیگراد (دمای اتاق) است. این بازه دمایی معمولاً در مشخصات فنی یا کاتالوگ باتری قید میشود.
در صورتی که دمای محیط بیش از حد مجاز باشد، باتری بهدلیل فعل و انفعالات داخلی، گرمای بیشتری تولید کرده و این گرما باعث افزایش فشار گاز درون باتری میشود. در نتیجه، گازهای تولیدشده (اکسیژن و هیدروژن) از طریق سوپاپ خارج میگردند و منجر به کاهش سطح الکترولیت یا حتی تورم باتری میشوند. این شرایط به مرور عمر مفید باتری را کاهش داده و ممکن است باعث خرابی کامل آن شود.در ضمن بخارات ناشی از باتری می تواند باعث خوردگی و سمی شدن هوای محیط اطراف شده که باید به این امر نیز دقت گردد.
در دمای پایین نیز واکنشهای شیمیایی داخل باتری بهطور محسوسی کند میشود، که این موضوع باعث کاهش بازدهی و زمان پشتیبانی (Back-up Time) باتری میگردد. به همین دلیل، تمام تستهای مربوط به باتری از جمله شارژ و دشارژ کامل، باید در دمای ثابت انجام شوند تا نتایج دقیق و عملکرد بهینه حاصل شود.
شارژ بیش از حد باتری
شارژ بیش از حد از دیگر عوامل اصلی خرابی باتری بهشمار میآید. در صورتی که ولتاژ بیش از مقدار توصیهشده در کاتالوگ به باتری اعمال شود، جریان زیادی وارد آن شده و باعث افزایش دمای داخلی و خروج گاز از طریق سوپاپ میشود. این روند در نهایت به خوردگی شبکه الکترود مثبت و آسیب جدی به باتری منجر خواهد شد.
هر سلول باتری دارای ولتاژ ۲ ولت است و حداکثر ولتاژ مجاز برای شارژ هر سلول حدود ۲.۳۰ ولت میباشد. برای نمونه، در یک باتری ۱۲ ولتی با ۶ سلول، ولتاژ شارژ نباید از ۱۳.۸ ولت تجاوز کند. همچنین، جریان شارژ نیز باید متناسب با ظرفیت (Ah) باتری تنظیم شود تا از ورود جریان بیش از حد جلوگیری گردد.
استفاده از یوپیاس مناسب با شارژر هوشمند، نقش مهمی در جلوگیری از شارژ بیش از حد دارد. در غیر اینصورت، تورم باتریها رخ داده و از شمول گارانتی خارج میشوند.
دشارژ بیش از حد (Over Discharge)
دشارژ بیش از حد نیز میتواند موجب کاهش عمر باتری گردد. بدین معنا است که زمان برق دهی توسط باتری ، باتری بیش از حد ولتاژ تعیین شده دشارژ شود ( به اصطلاح دشارژ عمیق گفته می شود ) این امر برای باتری بسیار خطرناک است .
در این حالت، سرب داخل باتری سولفاته شده و مقاومت داخلی (امپدانس) افزایش مییابد. یک یوپیاس مناسب میتواند دشارژ باتری را کنترل کرده و پیش از رسیدن به آستانه بحرانی، سیستم را پس از اخطار به کاربر خاموش کند.
میزان مجاز دشارژ نیز در کاتالوگ هر باتری مشخص شده است و اگر باتری بهطور کامل تخلیه شود، ممکن است دچار آسیب شدید شود و قابل بازیابی نباشد.
ریپل برق متناوب (AC Ripple)
به هر نوع ولتاژ متناوبی که روی شارژر برق مستقیم (DC) اعمال شود، ریپل برق گفته میشود. ورود این ریپل به باتری بسیار خطرناک بوده و میتواند باعث کاهش عمر مفید آن و بروز اختلال در عملکرد طبیعی باتری شود. از این رو، باید از فیلترها و مدارهای مناسب جهت جلوگیری از ورود ریپل AC به باتری استفاده شود که در یو پی اس های با کیفیت این فیلترها در شارژر وجود دارند.
اتصال کوتاه سرباتری
اتصال مستقیم دو قطب مثبت و منفی باتری توسط یک رسانای خارجی ، منجر به اتصال کوتاه یا شورت سر باتری میشود. این اتفاق باعث میشود جریان بیش ازحد از قطب های باتری بگزدد که این مورد باعث آسیب جدی به صفحات و مدارهای داخلی باتری شده و در بسیاری از موارد، باتری را غیرقابل استفاده و ترمیم میکند. برای جلوگیری از این مشکل، در زمان جابه جایی و نصب باید دقت گردد که سر باتری ها با هم اتصال نداشته باشند و باتریها باید در محفظههای مخصوص (Battery Case) نگهداری شوند.
شکستگی و نشت باتری
در هنگام حملونقل و جابجایی باتریها باید نهایت دقت به عمل آید. ضربه یا افتادن باتری ممکن است منجر به شکستگی یا نشت گاز و اسید داخلی شود. در چنین حالتی، باتری کارایی خود را از دست داده و بهسرعت خراب میشود. در بعضی اوقات یکی از نشانههای نشت داخلی باتری، سولفاته شدن سر باتریهاست که باید بهعنوان یک هشدار جدی تلقی شود.
شارژ نشدن باتری یو پی اس
اگر باتری ها شارژ نگردد بطور معمول حتی بدون هیچ بار مصرفی ، هر ماه حدود 2 ولت آمپر از ولتاژ باتری ها کاسته میشود و حدودا ظرف 6 ماه 12 ولت از باتری کسر می شود و چون ولتاژ باتری های یو پی اس هم 12 ولت می باشند به ولتاژ نزدیک صفر می شود که اگر این امر ادامه پیدا کند باتری ها خراب می شوند و دیگر قابل استفاده نخواهند بود. از این رو بلافاصله بعد از تهیه باتری آن را باید به شارژر متصل کرد.
اتمام عمر باتری
همانطور که می دانید باتری های یو پی اس دارای یک عمر محدودی می باشند که این عمر رابطه مستقیم با زمان و تعداد شارژ و دشارژ باتری ها دارند و همچنین عواملی که در بالا ذکر شده است .ولی به طور معمول عمر باری ها بین 3 تا 6 سال بسته به نوع و کیفیت می باشند. نشانههای اتمام عمر باتری کار نکردن یوپیاس در هنگام قطع برق است. بنابرین اطلاع از تاریخ خرید و نصب باتری مهم است .
علائم خرابی باتری یوپی اس
شناسایی بهموقع علائم خرابی یوپیاس میتواند از آسیبدیدگی تجهیزات حساس و از کار افتادن باتری جلوگیری کند. مهمترین نشانههای خرابی عبارتند از:
۱. کاهش محسوس زمان پشتیبانی (Backup Time)
- اگر یوپیاس نسبت به گذشته مدت زمان کمتری برقرسانی میکند، احتمال خرابی یا افت عملکرد باتری وجود دارد.(مقاله یو پی اس پشتیبان را بخوانید)
- این مشکل معمولاً به دلیل شارژ یا دشارژ بیش از حد یا کاهش ظرفیت باتری بر اثر فرسودگی یا اتمام عمر باتری رخ میدهد.
۲. اعلام خرابی توسط نمایشگر (Fault LED)
-
- نمایشگر وضعیت یو پی اس ها در صورت وجود خطا آن را از طریق الارم یا فالت پیام هشدار و اعلام خرابی باتری می دهند.
- علت این هشدارها میتواند از شارژ/دشارژ غیر استاندارد، دمای نامناسب، نوسانات برق ورودی یا خرابی باتری باشد.
۳. متورم شدن ظاهری یا نشتی باتری
- باتریهایی که دچار شارژ بیش از حد یا دمای بالا شدهاند معمولاً متورم شده و نشتی اسید پیدا میکنند.
- وجود سولفاته روی قطبها یا تغییر شکل فیزیکی از علائم مهم خرابی باتری و خطر بالقوه برای یوپیاس است.
۴. صداهای غیرعادی باتری
- صدای مداوم از باتری میتواند نشانه گازدهی ویا همان نشت داخلی یا افزایش فشار داخلی باتری باشد.
۵. خاموش شدن ناگهانی دستگاههای متصل
- اگر دستگاههای متصل بدون دلیل خاصی و در هنگام قطع برق خاموش شوند، ممکن است باتری یوپیاس از کار افتاده یا به درستی شارژ نمیشوند.
۶. ریست شدن مداوم یوپیاس یا روشن نشدن یو پی اس
- اگر یوپیاس مدام ریست میشود یا پس از روشن کردن بلافاصله خاموش میگردد، احتمال خرابی در برد کنترل، سیستم شارژ یا اتصال باتریها وجود دارد.
۷. گرمای بیش از حد باتریها
- افزایش دمای غیرطبیعی بدنه باتریها، معمولاً نشانه وجود اشکال در تهویه، شارژ بیش از حد یا کارکرد در محیط گرم است که اگر این مورد ادامه پیدا کند امکان اتش گرفتن باتری وجود دارد و بسیار خطرناک است.
۸. کاهش تدریجی ظرفیت باتری در تستها
- اگر در تستهای دورهای مشاهده میشود که ظرفیت باتری رو به کاهش است، این میتواند نشاندهنده پایان عمر مفید باتری یا عملکرد ناصحیح یوپیاس در مدیریت شارژ باشد.
چکاب باتری یو پی اس
باید به صورت دوره ای با تری یو پی اس ها باردید و به موارد زیر توجه کرد:
- در اسرع وقت دستگاه بررسی و ولتاژ باتری چک گردد.
- از نرمافزار مانیتورینگ UPS برای تحلیل اطلاعات استفاده نمایید.
- مطمئن شوید باتریها در شرایط محیطی مناسب (دمای کنترلشده، تهویه خوب) نگهداری میشوند.
- در صورت نیاز، باتریهای خراب را همزمان با نمونههای همتاریخ و همظرفیت جایگزین نمایید.
- لیستی از تاریخ باتری ها و زمان نصب داشته باشید تا مراجعه به زمان خریداری و نصب راحت باشد .
- چک شود که از لحاظ ظاهری باتری ها متورم یا سولفاته نشده باشند.
- به آلارمهای دستگاه یو پی اس توجه گردد.
- اطمینان از محکم بودن اتصالات باتری یوپی اس
شرایط گارانتی باتری
شرایط خارج شدن باتری از گارانتی با توجه به نکات مطرحشده، در صورت عدم رعایت اصول نگهداری و استفاده صحیح، باتری از شرایط گارانتی خارج میشود. برخی از مواردی که موجب لغو گارانتی باتری میگردند عبارتند از:
- وجود آثار شکستگی، ترکخوردگی یا ضربه فیزیکی بر روی بدنه باتری
- تغییر شکل باتری (مانند متورم شدن)
- ایجاد اتصال کوتاه در سر باتریها
- خوردگی یا زنگزدگی قطبها
- نصب باتری در مکانهای نامناسب و فضای باز یا دارای شرایط محیطی نامطلوب
- قرار گرفتن باتری در دمای غیر استاندارد
- مخدوش یا پاک شدن شماره سریال باتری
- نداشتن کارت گارانتی معتبر
- وارد شدن خسارت ناشی از عوامل بیرونی مانند سقوط، آتشسوزی، زلزله و …
- عدم اتصال باتریها به یوپیاس یا شارژر تا حداکثر یک ماه پس از تحویل (و در نتیجه عدم شارژ اولیه)
شایان ذکر است که اغلب باتریها دارای کارت گارانتی هستند و برای بهرهمندی از خدمات گارانتی، نگهداری صحیح باتری و اسناد مربوطه ضروری است.
تعویض باتری یوپیاس (UPS battery)
هنگامی که عمر باتری به پایان میرسد یا به دلیل عوامل مختلف دچار خرابی میشود، لازم است باتریها تعویض شوند. توصیه میشود تمامی باتریهای یک دستگاه UPS بهصورت همزمان و یکدست تعویض گردند.
تمام باتریهای جدید باید دارای ظرفیت، مدل و تاریخ تولید یکسان باشند تا از بروز ناهماهنگی در عملکرد سیستم جلوگیری شود. همچنین هنگام تعویض، رعایت کامل نکات ایمنی و فنی درجشده در دستورالعملهای سازنده الزامی است.
نتیجهگیری
باتریهای یوپیاس به عنوان سیستمهای پشتیبان برق، نقش حیاتی در حفظ پایداری جریان برق ایفا میکنند. اما این عملکرد بهشدت وابسته به شرایط نگهداری، نحوه استفاده و کیفیت تجهیزات جانبی از جمله شارژر و نوع یوپیاس است.
نکاتی نظیر دمای مناسب، جلوگیری از شارژ و دشارژ بیش از حد، پیشگیری از ریپل برق متناوب، و رعایت اصول ایمنی همگی عواملی هستند که در افزایش طول عمر و بهرهوری باتری نقش دارند. از سوی دیگر، نادیده گرفتن این موارد میتواند پاشنه آشیل عملکرد سیستم شده و منجر به خرابی زودهنگام، لغو گارانتی و تحمیل هزینههای سنگین گردد.
بنابراین توصیه میشود همواره از باتریهای معتبر، یوپیاسهای استاندارد و تکنسینهای مجرب استفاده شده و شرایط نگهداری بهدقت رعایت گردد.
