دستگاه UPS یک دستگاه ذخیرهکننده برق است که میتواند در زمان بروز نوسان و قطعی برق، ولتاژ مورد نیاز برای ادامه عملکرد دستگاههای مختلف را تأمین کند. در این دستگاه برای ذخیرهسازی برق از باتری استفاده میشود؛ باتری استفاده شده در دستگاه UPS شباهتهای زیادی با باتری خودرو دارد و همین موضوع فرضیه استفاده از یو پی اس در خودرو و بکار گرفتن این باتریهای به جای هم را مطرح کرده است. آیا امکان استفاده از باتری خودرو و UPS به جای هم وجود دارد؟ برای پاسخ به این سوال باید با خصوصیات و ویژگیهای هر دو باتری آشنا شده و شباهتها و تفاوتهای آنها را مورد بررسی قرار داد.
با مگامداوم همراه باشید.
باتری خودرو با باتری یو پی اس چه تفاوتی دارد؟
به منظور بررسی امکان استفاده از یو پی اس در خودرو ابتدا باید تفاوتهای دو باتری را مورد بررسی قرار داد. باتری UPS و باتری خودرو که برای استفاده در انواع اتومبیل طراحی شده، تفاوتهای زیادی با یکدیگر دارند. باتریهایی که برای انواع خودرو طراحی شده و در آنها مورد استفاده قرار میگیرند به نام باتری خودرویی شناخته میشوند به این منظور طراحی شدهاند که بتوانند مقدار زیادی از جریان الکتریکی را در یک مدت زمان بسیار کوتاه جهت تأمین قدرت لازم برای استارت خودرو و روشن شدن موتور فراهم کنند. زمانی که موتور روشن میشود و خودرو به حرکت درمیآید وظیفه تأمین برق قسمتهای مختلف خودرو به دینام واگذار میشود و باتری در حال شارژ شدن قرار میگیرد تا توان لازم برای استارت بعدی را به دست آورد.
باتریهایی که در انواع خودرو مورد استفاده قرار میگیرند از نوع سربی اسیدی هستند که ولتاژ آنها 12 ولت است که به آنها باتری معلق در مایع گفته میشود. نحوه عملکرد باتری خودرو به این صورت است که در اثر واکنش اسید سولفوریک بر روی صفحات سربی موجود در باتری که در حالت معلق در مایع قرار دارند، نیروی الکتریسیته تولید میشود که توان لازم برای استارت و روشن شدن موتور را فراهم میکند.
در ادامه بررسی امکان استفاده از یو پی اس در خودرو باید به این نکته اشاره کرد بخش زیادی از باتری یو پی اس از سرب ساخته شده است. باتریهای UPS در دو نوع سیلد لید اسید و نیکل کادمیوم ساخته میشوند، که باتریهای سیلد لید اسید نسبت به باتریهای نیکل کادمیوم عمر کمتری داشته و اما هزینه نگهداری و خرید کمتری نیز دارند.
هر دو نوع این باتری به شکل طراحی شده اند که کاملا ایمن بوده و امکان خروج اسید و هیدروژن از داخل آنها به بیرون وجود ندارد. در باتری یو پی اس به منظور نگه داشتن اسید داخل باتری از فیبر یا نمد استفاده میشود که باعث مقاومت بالای این باتریها در برابر نشتی میشود؛ این ویژگی باعث میشود که بتوان باتری یو اس پی را بدون هیچ گونه نگرانی برای مسافتهای طولانی جابجا کرد. این باتریها نسبت به باتری خودرو ظرفیت و آمپر بالاتری داشته و از قیمت بالایی برخوردار هستند.
تفاوت ساختار باتری خودرو با باتری یو پی اس
یکی از مهمترین تفاوتهایی که به منظور بررسی امکان استفاده از یو پی اس در خودرو باید به آن اشاره کرد، تفاوت ساختار دو باتری با یکدیگر است. باتری خودرو از تعداد صفحات زیادی در ساختار خود بهره میبرد که سطح صفحات الکترود برای واکنش با الکترولیت را افزایش میدهد. این ساختار باعث میشود که باتری خودرو بتوان در مدت زمان کم جریان زیادی را تولید کند. اما در باتری یو اس پی، صفحات نازکتر بوده و تعداد کمتری نیاز دارند که در نتیجه حجم الکترولیت در این باتری بیشتر خواهد بود. این شرایط باعث میشود که واکنش شیمیایی در باتری برای تولید جریان الکتریکی به زمان بیشتری نیاز داشته باشد. در نتیجه باتری UPS قادر خواهد بود که مقدار ثابتی از جریان الکتریکی را برای مدت زمان طولانیتر تأمین کند.
مقایسه جنس صفحات باتری UPS و باتری ماشین
یکی دیگر از تفاوتهایی که در بررسی امکان استفاده از یو پی اس در خودرو باید مورد توجه قرار بگیرد، جنس صفحات به کار رفته در باتریهای خودرو و UPS است. همانطور که در بحث معرفی باتری خودرو اشاره شد، این باتریها در نتیجه واکنش اسید سولفوریک و صفحات سربی درون باتری میتوانند نیروی الکتریسیته لازم برای استارت خودرو را تأمین نمایند. به همین دلیل باتریهای خودرو برای استفاده در UPS مناسب نیستند زیرا احتمال نشت اسید از محفظه داخل باتری به بیرون زیاد است. همچنین این احتمال وجود دارد که در زمان شارژ باتری خودرو گاز هیدروژن تولید شود که بسیار قابل اشتعال بوده و انتشار آن در یک محفظه بسته بسیار خطرناک است.
در خصوص امکان استفاده از یو پی اس در خودرو باید به این نکته اشاره کرد که باتریهای UPS از نوع باتریهای سربی اسیدی با دریچه تنظیم شده هستند. مهمترین تفاوت باتری یو پی اس با باتری خودرو این است که این باتری به منظور جلوگیری از نشت اسید و فرار هیدروژن به صورت کامل بسته و مهر و موم شدهاند. تنها نقطه منفی که از باتری یو پی اس در برابر باتری خودرو میتوان اشاره کرد، قیمت بالای آنها در ظرفیتهای مشابه است به طوری که دو الی سه برابر باتری خودرو باید برای خرید آنها هزینه شود.
استفاده از یو پی اس در خودرو
یو پی اس یک دستگاه ذخیره انرژی الکتریکی است که میتواند در زمان وجود نوسان در برق یا قطع آن انرژی الکتریکی لازم برای کارکرد دستگاههای مختلف را تا زمان برگشت به حالت عادی تأمین کند. مهمترین و اصلیترین بخش دستگاه در زمان خرید یو پی اس، باتری آن است که عملکرد یو پی اس کاملا به سلامت آن وابسته است. باتری یو پی اس انرژی الکتریکی را ذخیره کرده و در زمان مورد نیاز به منظور ادامه عملکرد دستگاههای برقی انرژی لازم را تأمین میکند. همچنین این باتری میتواند در شرایط ضروری از وارد شدن آسیب جدی ناشی از مشکلات برق به دستگاههای مختلف جلوگیری کند.
پس از مدتی استفاده و به دلایل مختلف مانند خرابی باتری یو پی اس ممکن است باتری کیفیت و کارایی خود را از دست بدهد که در این شرایط تعویض باتری بهترین راهحل محسوب میشود. اما آیا امکان استفاده از یو پی اس در خودرو یا بالعکس وجود دارد؟
شباهت ظاهری که بین باتری یو پی اس و باتری خودرو وجود دارد، افراد را به اشتباه میاندازد به طوری که آنها تصور میکنند میتوانند از این دو باتری به جای هم استفاده کنند. قیمت بالای خرید باتری یو پی اس نسبت به باتری خودرو یکی از دلایل مهمی است که باعث میشود افراد استفاده از باتری خودرو در یو پی اس را انتخاب کنند. اما باید این نکته را در نظر گرفت که استفاده از یو پی اس در خودرو یا استفاده از باتری خودرو در UPS میتواند مشکلات جدی به همراه داشته باشد.
چرا استفاده از یو پی اس در خودرو و بالعکس توصیه نمیشود؟
استفاده از یو پی اس در خودرو و بالعکس به دلیل تفاوتهای ساختاری این دو باتری عملا امکانپذیر نیست. با استفاده از باتری ماشین میتوان دستگاه UPS را روشن کرد و برق 220 ولت از آن گرفت که برای مدتی میتواند برق مورد نیاز مصرفکنندهها را تأمین کند. اما در این شرایط پس از مدت کوتاهی ولتاژ خروجی با افت مواجه میشود که در ادامه باعث افت ولتاژ در خروجی AC میشود. در این شرایط در صورتی که یو پی اس از نوع آفلاین باشد پس از مدتی باعث وارد شدن آسیب به دستگاههای مصرف کننده میشود و در صورتی که از نوع آنلاین باشد، به دلیل افت ولتاژ باتری با خطا مواجه شده و جریان برق AC را قطع میکند.
علاوه بر این استفاده از باتری ماشین در داخل یو پی اس ممکن است باعث داغ شدن باتری در زمان شارژ شدن با شارژر UPS شود. در این حالت احتمال نشت اسید از باتری وجود داشته که ممکن است به دلیل نشت گاز هیدروژن به شدت قابل اشتعال منجر به منفجر شده باتری ماشین و وارد شدن آسیب جدی به دستگاه و افراد شود. اسید موجود در باتریهای ماشین به دلیل عدم برخورداری از محافظ، در زمان اتصال به دستگاه UPS به بیرون نشت پیدا میکند.
در صورت استفاده از یو پی اس در خودرو نیز به دلیل ساختار و نوع عملکرد باتری یو پی اس که میتواند جریان ثابت برای مدت زمان طولانی را فراهم کند، باتری توانایی استارت زدن و روشن کردن موتور را نخواهد داشت. موتور خودرو برای استارت خوردن نیاز به انرژی الکتریکی با جریان زیاد در مدت زمان کوتاه دارد که باتری یو پی اس توانایی تولید این جریان را ندارد.
بیشتر بخوانید: بهترین باتری یو پی اس براساس کاربرد کدام است؟
جمعبندی
باتریها از مهمترین تجهیزات الکتریکی هستند که میتوانند انرژی الکتریکی را ذخیره کرده و در زمان نیاز برای استفاده دستگاههای مختلف تأمین کنند. از این رو مهمترین و اساسیترین بخش در دستگاههای UPS که به عنوان دستگاه ذخیره انرژی الکتریکی شناخته میشود، باتری دستگاه است. باتری یو پی اس از نظر ظاهری شباهت بسیاری زیادی با باتری خودرو دارد؛ همین شباهت ظاهری باعث شده که افراد تصور کنند امکان استفاده از یو پی اس در خودرو با باتری خودرو در UPS وجود دارد. در صورتی که تفاوتهای ساختاری فاحش این دو نوع باتری، امکان استفاده آنها به جای هم را غیر ممکن کرده است.