باتری پشتیبان در مقابل منبع تغذیه بدون وقفه: کدام یک برای پروژه مناسب است؟ 

باتری پشتیبان انرژی را ذخیره می کند. یک منبع تغذیه اضطراری مدیریت می کند که چگونه آن انرژی و منبع برق ورودی به یک بار بحرانی خدمت می کنند. یک باتری به خودی خود معمولاً خروجی AC تنظیم شده، مدیریت خودکار منبع، اصلاح، وارونگی، بای پس، آلارم یا رفتار کیفیت توان مورد انتظار از یک UPS کامل را ارائه نمی دهد. اگر یک پروژه فقط به انرژی DC ذخیره شده برای سیستمی که قبلا مهندسی شده نیاز دارد، یک بانک باتری ممکن است مورد خرید مربوطه باشد. اگر نیاز به برق متناوب مستمر و مشروط برای سرورها، کنترل‌ها، ارتباطات یا تجهیزات دقیق باشد، خریدار عموماً به یک UPS کامل با یک سیستم باتری با اندازه مناسب نیاز دارد.

بنابراین انتخاب رقابت بین دو محصول قابل تعویض نیست. این یک تصمیم معماری است. خریداران باید قبل از مقایسه قیمت تجهیزات، بار، وقفه قابل قبول، زمان اجرا مورد نیاز، منبع ورودی، کیفیت خروجی، استراتژی دور زدن، نظارت، محیط و شواهد پذیرش را تعریف کنند.

این دو گزینه بخش های مختلف مشکل برق را حل می کند

باتری یک منبع انرژی الکتروشیمیایی است. مشخصات خرید آن ممکن است شامل شیمی، ولتاژ اسمی، ظرفیت، نرخ تخلیه، ترتیب ترمینال، شرایط سرویس، مبنای عمر مورد انتظار و محافظ یا کابینتی باشد که در آن کار خواهد کرد. این تنها زمانی مفید می شود که سایر تجهیزات شارژ را کنترل کرده و خروجی خود را به شکلی که بار می تواند استفاده کند تبدیل یا توزیع می کند.

یو پی اس یک سیستم قدرت هماهنگ است. در یک ترتیب تبدیل دوگانه آنلاین، AC ورودی به DC تبدیل می شود و سپس به عنوان AC کنترل شده برای بار بازسازی می شود. سیستم ذخیره انرژی به لینک DC متصل می شود تا از بین رفتن یا خراب شدن منبع ورودی نیازی به انتظار بار برای شروع یک ژنراتور جداگانه نداشته باشد. یک مسیر دور زدن، کنترل ها، حفاظت و ارتباطات سیستم عملکردی را کامل می کند.

پروژه هایی که به این رفتار هماهنگ نیاز دارند باید با محدوده منبع تغذیه بدون وقفه یو پی اس، سپس پیکربندی ها را با نمودار تک خطی واقعی و ترتیب عملکرد مقایسه کنید. پروژه‌هایی که باتری‌های جایگزین می‌خرند، باید سازگاری با شارژر نصب‌شده، گذرگاه DC، حفاظت و روش مدیریت باتری را تأیید کنند.

مقایسه عملی با نتیجه مورد نیاز شروع می شود

جدول نشان می دهد که چرا قیمت پایین باتری را نمی توان مستقیماً با قیمت UPS مقایسه کرد. یک پیشنهاد ممکن است فقط انرژی ذخیره شده را پوشش دهد. دیگری ممکن است شامل مسیر کاملی باشد که بار را فعال و در محدوده الکتریکی خود نگه می دارد. یک مقایسه منصفانه ابتدا باید مرز سیستم را تراز کند.

داده های بارگذاری میزان توان UPS را تعیین می کند

انتخاب UPS را نمی توان به اضافه کردن وات پلاک تجهیزات کاهش داد. RFQ باید هم توان واقعی را بر حسب کیلووات و هم توان ظاهری را بر حسب کیلوولت آمپر، همراه با ضریب توان بار مشخص کند. یک یو پی اس باید در هر دو رتبه باقی بماند. یک بار با 24 کیلووات توان واقعی در ضریب توان 0.8 نشان دهنده 30 کیلو ولت آمپر است. پیشنهاد دهنده ای که فقط مقدار 24 کیلووات را می بیند ممکن است یک سیستم کم اندازه را توصیه کند.

مجموع حالت پایدار نیز ناقص است. موتورها، کمپرسورها، ترانسفورماتورها و برخی منابع تغذیه می توانند جریان راه اندازی یا هجومی را بکشند. بارهای الکترونیکی غیرخطی ممکن است یک ضریب تاج بالا و جریان هارمونیک را تحمیل کنند. منابع تغذیه اضافی می توانند در صورت از دست رفتن یک تغذیه، مرحله بار را تغییر دهند. بنابراین رشد آینده، تنوع بار و بزرگترین مرحله معتبر باید به جای پنهان شدن در یک درصد حاشیه، به طور جداگانه بیان شود.

ترتیب خروجی مورد نیاز نیز مهم است. پیکربندی فاز، ولتاژ نامی، فرکانس، ارتینگ، نیازهای خنثی و توزیع پایین دست را تأیید کنید. یک یو پی اس سه فاز نباید صرفاً به این دلیل انتخاب شود که تأسیسات دارای منبع برق سه فاز است. توزیع بار و آرایش بای پس معماری ورودی و خروجی مناسب را تعیین می کند.

زمان اجرا یک محاسبه انرژی با محدودیت های عملیاتی واقعی است

آمپر ساعت ها به تنهایی زمان پشتیبان گیری را تعریف نمی کنند. انرژی باتری با ولتاژ ضرب در ظرفیت شروع می شود، اما زمان قابل استفاده به سرعت تخلیه، عمر باتری، دما، ولتاژ پایانی، راندمان اینورتر، تلفات داخلی، سیاست ذخیره و مشخصات بار نیز بستگی دارد. ظرفیت سرب اسید معمولاً با افزایش نرخ تخلیه کاهش می‌یابد، در حالی که سیستم‌های لیتیومی در معرض محدودیت‌های مدیریت باتری و پنجره‌های حالت شارژ مجاز باقی می‌مانند.

خریداران باید زمان اجرا مورد نیاز را در یک وضعیت بار و پایان تخلیه مشخص بیان کنند. این نیاز ممکن است برای یک خاموشی منظم، برای راه اندازی و تثبیت یک ژنراتور، یا برای ادامه روند در یک قطع مشخص شده به اندازه کافی طولانی باشد. اینها وظایف مختلف است. نیاز به استقلال ده دقیقه ای در بار طراحی کامل با نیاز سی دقیقه ای در بار عملیاتی فعلی معادل نیست.

اندازه باتری نیز باید معیار پایان عمر مورد توافق پروژه را در نظر بگیرد. اگر سیستم همچنان باید زمان اجرا مورد نیاز را پس از یک دوره تعریف شده ارائه دهد، ظرفیت باتری اولیه به حاشیه طراحی مناسب نیاز دارد. این حاشیه باید در محاسبه قابل مشاهده باشد نه اینکه به طور مبهم به عنوان "پشتیبان اضافی" توصیف شود.

تداوم و کیفیت برق تعیین می کند که آیا یک UPS ضروری است یا خیر

برخی از بارها می توانند یک وقفه کوتاه را تحمل کنند و فقط به منبع جایگزین نیاز دارند. دیگران نمی توانند شکاف بین خرابی ابزار و در دسترس بودن ژنراتور را تحمل کنند. محافظ برق می‌تواند برخی رویدادهای گذرا را محدود کند، اما نمی‌تواند انرژی را در طول قطعی تامین کند. یک ژنراتور آماده به کار می تواند یک وقفه طولانی را پشتیبانی کند، اما شروع به کار، رسیدن به ولتاژ و فرکانس پایدار و پذیرش بار به زمان نیاز دارد. یک UPS پل هایی را ایجاد می کند که با توجه به توپولوژی و محدودیت های مشخص شده، بار را از طیف وسیع تری از اختلالات ورودی جدا می کند و می تواند آن را جدا کند.

برای تجهیزات حساس، خریدار باید تغییرات ولتاژ خروجی و فرکانس مجاز، کیفیت شکل موج، رفتار انتقال و بازیابی پس از مراحل بارگذاری را تعریف کند. عملکرد کامل UPS و روش تست را می توان با IEC 62040-3 یا سایر استانداردهای قابل اجرا قراردادی تراز کرد. ایمنی، سازگاری الکترومغناطیسی و الزامات نصب محلی نیاز به تأیید جداگانه دارند. یک مرجع عملکرد به طور خودکار همه تعهدات پروژه را پوشش نمی دهد.

در جایی که شرایط برق ضعیف است یا یک ژنراتور منبع ثانویه است، RFQ باید شامل محدوده ولتاژ ورودی و فرکانس مورد انتظار باشد. اندازه ژنراتور، تنظیم، هارمونیک ها و رفتار پله بار می تواند بر سازگاری UPS تأثیر بگذارد. "سازگار با ژنراتور" باید به بررسی رابط منجر شود، نه پایان دادن به آن.

راهبرد دور زدن و تعمیر و نگهداری کل سیستم را تحت تاثیر قرار می دهد

اگر معماری بای پس نامشخص باشد، یک یو پی اس می تواند از بار محافظت کند در حالی که همچنان به یک محدودیت نگهداری تبدیل می شود. یک بای پس استاتیک داخلی ممکن است بار را زمانی که اینورتر بیش از حد بارگذاری می کند یا در دسترس نیست منتقل کند، اما لزوماً کل UPS را برای سرویس ایمن ایزوله نمی کند. یک بای پس تعمیر و نگهداری جداگانه می تواند یک مسیر سرویس را ارائه دهد، با این حال قفل های اینترلاک، روش عملیاتی و حفاظت بالادست/پایین دست آن باید با نصب مطابقت داشته باشند.

پروژه باید مشخص کند که کدام رویدادهای خرابی یا تعمیر و نگهداری باید تحمل شوند. یک یو پی اس منفرد با یک بای پس، دو واحد موازی، یا مسیرهای مستقل A و B سطوح مختلف دسترسی را فراهم می کند. رشته های باتری، دستگاه های محافظ و توزیع نیز ممکن است نقاط مشترک خرابی را ایجاد کنند. معماری صحیح از پیامدهای تجاری بار و برنامه نگهداری پیروی می کند، نه یک برچسب عمومی افزونگی.

مشخصات محصول را در نصب اعمال کنید، نه به صورت مجزا

برای پروژه هایی که نیاز به یکپارچه سازی رک و ورودی/خروجی سه فاز دارند، یو پی اس آنلاین 10–40 کیلو ولت آمپر روی قفسه یک پیکربندی مرتبط برای ارزیابی است. محدوده منتشر شده آن از تبدیل مضاعف آنلاین استفاده می کند و برای بارهای بحرانی در نظر گرفته شده است. اطلاعات محصول همچنین یک مدل 10 کیلوولت آمپر با ورودی و خروجی پنج سیم سه فاز، گزینه های نامی 380/400/415 ولت، ضریب توان خروجی 0.9 و پشتیبانی از اتصال ژنراتور را مشخص می کند.

این مقادیر یک نقطه شروع هستند، نه تایید خودکار پروژه. خریداران هنوز باید مدل نامی دقیق، بار کیلووات و کیلو ولت آمپر، ولتاژ، دستگاه محافظ بالادست، اندازه کابل، منبع بای پس، ولتاژ و استقلال باتری، عمق قفسه، خنک کننده، فاصله سرویس، پروتکل ارتباطی و الزامات الکتریکی محلی را تأیید کنند. رابط های اختیاری باید در نقل قول شناسایی شوند به جای اینکه از توضیحات سطح سری فرض شوند.

شرایط سایت نیز تصمیم را تغییر می دهد. دمای عملیاتی، ارتفاع، رطوبت، گرد و غبار، تهویه و دسترسی بر نصب و سرویس تاثیر می گذارد. اگر محیط واقعی خارج از شرایط منتشر شده باشد، تامین کننده باید قبل از آزادسازی تجهیزات، الزامات کاهش، محفظه یا تهویه را بیان کند.

مدارک پذیرش باید از مرز سیستم پیروی کنند

سفارش باتری می تواند به سوابق ساخت، شناسایی، بررسی ولتاژ و مقاومت، مبنای آزمایش ظرفیت، سخت افزار اتصال و شواهد بسته بندی نیاز داشته باشد. یک سفارش کامل UPS نیاز به تأیید گسترده‌تری دارد: سوابق مدل و پیکربندی، بررسی‌های بصری و ابعادی، عملکرد عملکردی، قرائت‌های ورودی و خروجی، بررسی‌های هشدار و ارتباط، عملیات دور زدن، رفتار حالت باتری و محدوده آزمایش بار مورد توافق.

هر پروژه ای به آزمایش بار کامل نیاز ندارد، اما هر پروژه باید آنچه را که انطباق را ثابت می کند، تعریف کند. مظنه باید بررسی های معمول کارخانه، آزمون های اختیاری پذیرش کارخانه، راه اندازی سایت و آزمایش های انجام شده توسط دیگران را متمایز کند. همچنین باید اسناد تحویل شده با تجهیزات را نام برد: نقشه ها، کتابچه های راهنما، سوابق آزمایش، لیست های رابط، برنامه قطعات یدکی و شرایط گارانتی.

سوالات متداول

آیا بانک باتری می تواند جایگزین یو پی اس شود؟

فقط در صورتی که نصب از قبل شامل شارژ سازگار، تبدیل توان، سوئیچینگ، حفاظت و کنترل باشد. یک باتری به تنهایی خروجی AC تنظیم شده یا عملکردهای تداوم یک UPS کامل را فراهم نمی کند.

آیا یو پی اس همان ژنراتور است؟

خیر. یک یو پی اس بار را فوراً از انرژی ذخیره شده تامین می کند و توان را در طراحی خود شرایط می کند. یک ژنراتور برای کار طولانی تر انرژی تولید می کند اما نیاز به راه اندازی و تثبیت دارد. سیستم های بحرانی اغلب هر دو را هماهنگ می کنند.

آیا ظرفیت یو پی اس باید بر حسب کیلو وات یا کیلو ولت آمپر انتخاب شود؟

هر دو بار متصل باید در حد توان واقعی UPS بر حسب کیلو وات و توان ظاهری بر حسب کیلو ولت آمپر باقی بماند. ضریب قدرت، مراحل بارگذاری و هجوم نیز نیاز به بررسی دارند.

آیا باتری بزرگتر رتبه قدرت UPS را افزایش می دهد؟

نه. ظرفیت باتری سازگارتر ممکن است زمان اجرا را افزایش دهد، اما امتیاز kW یا kVA اینورتر را افزایش نمی‌دهد. قابلیت شارژ، ولتاژ DC و محدودیت های باتری تایید شده تامین کننده نیز باید بررسی شود.

یک RFQ تهیه کنید که پیشنهادات قابل مقایسه را ارائه دهد

برنامه زمانبندی بار، کیلو وات و کیلوولت آمپر، ضریب توان، داده های هجومی، شرایط ورودی و خروجی، زمان اجرا مورد نیاز، جزئیات ژنراتور، مفهوم دور زدن، هدف افزونگی، محیط، رابط های نظارت، کمیت، مستندات، محدوده آزمایش و محل تحویل را برای داوطلبان ارسال کنید. از هر تامین کننده بخواهید مدل دقیق یو پی اس، محاسبه باتری، تابلو و لوازم جانبی شامل، تلفات، دفع حرارت، نقشه ها، زمان تحویل، استثنائات و لیست انحراف خط به خط را برگرداند.

هنگامی که این ورودی ها آماده شدند، آنها را از طریق ارسال کنید فرم استعلام مشخصات پروژه. پاسخ باید محدوده کامل UPS را از باتری ها، ارتباطات اختیاری، بای پس تعمیر و نگهداری، نصب و راه اندازی جدا کند. این جدایی بحث باتری پشتیبان در مقابل UPS را به یک معماری قابل بازرسی و نقل قولی تبدیل می کند که می تواند در شرایط مساوی با هم مقایسه شود.