باتری یو پی اس

باتری یو پی اس از یک فریم تشکیل شده است که قابلیت قرارگیری تعدادی ماژولار را دارا می باشد. سیستم یو پی اس ماژولار واقعی یا DPA فریم دستگاه پوسته ای بیش نبوده و فقط بحث انتقال قدرت بین ماژولار ها را به عهده دارد.
ماژول ها به صورت نر و مادگی بدون نیاز به کابل کشی داخلی در فریم به صورت رک مونت قرار میگیرند. نحوه عملکرد دستگاه به گونه ای است که توان خروجی بین ماژول ها به صورت کامل تقسیم شده و هر ماژول بخشی از توان خروجی را تامین میکند.
نکته حائز اهمین این است که تعداد ماژول های انتخابی باید به نحوه ای باشد که اگر m ماژول جهت تامین بار لازم است باید تعداد m+1 حداقل مورد استفاده قرار گیرد که در صورت خرابی یک ماژول بار بین بقیه ماژول ها تقسیم گردد و خروجی دستگاه بدون قطعی به کار خود ادامه دهد.
راه حل مدرن یو پی اس ماژولار موازی با سازمان ها است که به سادگی و به طور موثر، موجب افزایش قدرت UPS، بهبود دسترسی و لذت بردن از مزایای طولانی مدت از راه حل های UPS مقیاس پذیر است که می تواند در مراحل افزایش، سازمان را رشد دهد. در نتیجه، هزینه کمتری برای مالکیت و خدمات بهتر در دسترس بودن است.

از انواع یو پی اس های موجود در بازار می توان به نوع های زیر اشاره کرد

• یو پی اس Offline (آفلاین)
• یو پی اس Line interactive (لاین اینتراکتیو)
• یو پی اس Online (آنلاین)

انواع یو پی اس از نظر ساختار

یو پی اس آفلاین (Offline)

در این نوع یو پی اس در شرایط عملکرد عادی، توان از منبع ورودی AC متصل به برق شهری، از طریق ترنسفر سوئیچ به بار انتقال می یابد.
در صورت خرابی منبع ورودی و یا خارج شدن ولتاژ و فرکانس AC ورودی از حدود مجاز، ترنسفر سوئیچ عمل کرده و تامین انرژی از طریق انرژی ذخیره شده در باطری ها صورت گرفته و مسیر اینورتر جایگزین مسیر AC میگردد.

بسیاری از مدلهای این یو پی اس در مسیر Bypass خود دارای فیلتر های RF (فرکانس رادیویی ) و مدارت تنظیم کننده ولتاژ میباشند که تا حدودی از افزایش شدید و ناگهانی ولتاژ (spike) و خارج شدن ناگهانی ولتاژ ورودی از حدود غیر مجاز، جلوگیری میکند.

شارژر باتری وظیفه آماده نگه داشتن باتریها را به عهده دارد. اگر ولتاژ AC ورودی از حداقل مجاز پایین تر رود ، اینورتر بلافاصله شروع به کار کرده و بار به وسیله سوئیچ استاتیک (یا رله خروجی) به اینورتر منتقل می شود با توجه به این که مراحل انتقال پس از قطع ولتاژ Bypass آغاز می شود وقفه اجتناب ناپذیر در تامین انرژی بار روی می دهد ، اگرچه این وقفه کوتاه به اندازه ۱۰~۲ میلی ثانیه است.

یو پی اس لاین اینتراکتیو (Line interactive)

در این نوع ups، اینورتر همواره روشن و به خروجی یوپی اس متصل است باتری ها از این طریق نیز قابلیت شارژ را دارند.
در صورت خرابی منبع ورودی و یا خارج شدن ولتاژ و فرکانس AC ورودی از حدود مجاز ، پیوستگی توان خروجی از اینورتر و انرژی ذخیره شده باتری ها تامین میگردد.
در مقایسه با یو پی اس نوع offline ،تجهیزات فیلترینگ بیشتری تعبیه شده و ناپایداری خروجی و نویزهای سوییچینگ نیز کاهش یافته است.

گاهاً ترانس Buck/Boost (مبدل Dc به DC ) جهت تنظیم ولتاژ در مسیر Bypass اضافه می شود این ترانس با سیم پیچ ثانویه چند سر به همراه چندین رله طوری تنظیم می شود که هر دو سطح پایین و بالای ولتاژ مسیر Bypass را به طور مناسب پوشش داده و بدین طریق ولتاژ خروجی یوپی اس را به اندازه ولتاژ مورد نیاز محدود می کند. این بدین معناست که محدوده ولتاژ قابل قبول ورودی (بدون نیاز به عملکرد اینورتر) افزایش می یابد.
عملکرد ترانس فرورزنانس نیز شبیه ترانس Buck/Boost می باشد، در این مورد ترانس فرورزنانس جایگزین ترانس Buck/Boost (مبدل Dc به DC ) شده است.
این ترانس تنظیم و رگولاسیون ولتاژ را در برابر اختلال هایی مانند نویز خط الکتریکی انجام می دهد و به ازای تغییر در ولتاژ ورودی از -%40 تا +%20 خروجی تنها 3%+ مقدار نامی تغییر خواهد کرد. همچنین این ترانس با ذخیره انرژی، برق مورد نیاز کامپیوترها را در زمان قطع کامل برق برای مدت کوتاهی تامین می کند تا اینورتر شروع به کار کند. بنابریان بدون ایجاد وقفه در جریان برق؛ بار بین مسیر Bypass به اینورتر منتقل شده و یوپی اس عملاً به یک سیستم واقعی On-Line تبدیل می شود که در خروجی آن وقفه ای مشاهده نمی شود. البته در عمل،شاهد چند میلی ثانیه زمان swiching میباشیم.

یو پی اس آنلاین (Online)

زمانیکه برق شهری در جریان است این بخش باطری را شارژ و انرزی اینورتر را توسط یک ولتاژ dc ثابت تامین می کند. در صورتی که برق ورودی (برق شهری) قطع شود شارژ خاموش شده و انرژی DC اینورتر توسط باتری تامین می شود و از این زمان باتری رفته رفته خالی می شود.
این نوع یو پی اس که اصطلاحا یو پی اس Double Conversion نیز نامیده می شود بالاترین میزان حفاظت را ارائه می کند زیرا بار همواره با یک ولتاژ تنظیم شده تغذیه می شود.به عبارت دیگر حتی زمانی که برق شهر وجود دارد یکسو کننده شارژر و بخش های اینورتر فعال هست در حالت عادی هنگامی که بار انرژی خود را دریافت می کند به خوبی در برابر اختلالات برق شهری محافظت می شود.

چون یکسو کننده (رکتیفایر) و اینورتر مانند یک سد در برابر نویز موجود در خطوط انتقال برق و نوسانات زودگذر ولتاژ عمل کرده و در نهایت یک ولتاژ خروجی کاملآ تثبیت شده را تامین می کنند. اگـر ولتاژ ورودی از محدوده مجاز (مثل۱۰%+ تا ۲۰%-) تجاوز کند یا این که کاملآ قطع شود.

اینورتر با استفاده از انرزی باتری به کار خود ادامه می دهد انجام این مراحل به نحوی صورت می پذیرد که هیچ وقفه ای به بار منتقل نشود زمانی که انرژی باتری استفاده می شود اینورتر مانند زمان استفاده از برق شهر همان میزان رگولاسیون ولتاز را ارائه می کند و بار از طریق سوئیچ استاتیک به خروجی اینورتر متصل است. در این مدار، rectifier کار اصلاحات توان را نیز انجام می دهد.