Akü Ömrü Ve Ups’in Güvenilirliği

  Elektronik    16 Mayıs 2013
Yorum Yok

UPS’in Ömrüyle İlgili Önemli Bilgiler

UPS sistemleri aynı akü teknolojisini kullanıyor görünseler de değişik UPS üreticilerinin  değişik akü ömrüne sahip cihazları vardır. Bu, kullanıcı için çok önemlidir, çünkü akü yenilenmesi pahalıdır (UPS’in yaklaşık %30’u kadar!). Hatalı aküler sisteme olan güvenilirliği azaltır, sıkıntı kaynağıdır ve zaman kaybına neden olur.

Akü Sıcaklığı Güvenilirliği Etkiler

Akü aşınmasını içeren süreç sıcaklıkla yakından ilişkilidir. Ayrıntılı araştırmalar göstermiştir ki çalışma ortamı sıcaklığının arttığı her 5°C için akü ömrü 10% kısalmaktadır. Bu yüzden UPS, akülerin olabildiğince soğuk  kalmasını sağlayacak şekilde dizayn edilmelidir. Tüm on-line ve standby/on-line melez tip UPS’ler, standby ve hat etkileşimli tiplerden daha fazla ısı üretirler (bu yüzden fana ihtiyaçları vardır). Bu, akü değişim süresi bakımından standby veya hat etkileşimli UPS’lerin daha dayanıklı olmalarının tek sebebidir.

UPS BATARYASI

UPS BATARYASI

Akü Şarjı Tasarımı Güvenilirliği Etkiler

Akü şarjı bir UPS’in çok önemli bir parçasıdır. Akü şarj koşullarının onun ömrüne etkisi büyüktür.

 

Eğer akü sabit gerilimle veya “float” tipi şarj ile besleniyorsa ömrü maksimum olur. Şarjda tutulan akünün ömrü, sadece bekletilen akünün ömründen daha fazladır. Çünkü bazı parçaların doğal eskime sürecini sağlayabilmek, onları şarj altında tutmakla sağlanır. Bundan dolayı fişe bağlı olduğu sürece bir UPS’in kapalı bile olsa aküleri şarj etmesi gereklidir. Piyasadaki çoğu UPS bu önemli özelliği sağlamamaktadır. Bu özellik UPS’in maliyetini arttırdığı halde akü değişiminin “saklı” maliyeti göz önüne alındığında UPS’in ömür boyu maliyeti çok düşüktür.

Akü Gerilimi Güvenilirliği Etkiler

Aküler, herbiri yaklaşık 2V potansiyelinde olan bireysel hücrelerden yapılmıştır. Daha yüksek gerilimde akü yapmak için bireysel hücreler seri bağlanmalıdır. 12V’luk bir akü 6, 24V’luk bir akü 12 hücreye sahiptir. Bir UPS sisteminde olduğu gibi aküler sabit şarja bırakıldıklarında bireysel hücreler seri olarak şarj edilirler. Akü hücrelerindeki küçük üretim farkları bazı hücrelerin diğerlerinden daha fazla gerilim almalarına sebep olur. Bu hücrelerin erken yaşlanmasına sebep olur. Seri bağlı grup en zayıf bağlantısı kadar güçlüdür. Bundan dolayı herhangi bireysel hücre zayıflarsa tüm akü zayıflar. Kanıtlanmıştır ki yaşlanma sorununun büyüklüğü hücre sayısıyla doğru orantılıdır. Dolayısıyla akü gerilimi arttıkça, akü yaşlanma hızı artar.

Belirli bir UPS kapasitesi için en uzun akü ömrüne sahip sistem en az akü gerilimine sahip olan sistemdir. Tercih edilen bu UPS sistemi çok sayıda küçük hücre yerine az sayıda büyük hücre kullanır. Bazı üreticiler yüksek gerilimli aküleri tercih etmişlerdir çünkü belli bir güç seviyesi için daha yüksek gerilimli aküler UPS’te maliyeti azaltan daha ufak kablolar ve yarıiletkenler kullanılmasına izin verir.

10 yıllık ürün ömrü boyunca bazı  UPS markalarının kullanıcıları orjinal UPS sisteminin 2 katını aküye ödemeye hazır olmalılar. Daha fazla akü gerilimiyle UPS tasarlamak daha kolay ve ucuz olduğu halde azalan akü ömrü biçimindeki saklı giderler kullanıcıya ulaşır.

Akü Akım Dalgalanması Güvenilirliği Etkiler

İdeal olarak bir UPS aküsü servis ömrünü arttırmak amacıyla “float” veya sabit gerilimle beslenmelidir. Bu durumda tam dolmuş akü, akü şarjından “float” veya “self-discharge” akımı adı verilen küçük miktarda akım çeker. Akü üreticilerinin tavsiyelerine rağmen bazı UPS tipleri (bazı on-line tipler dahil olmak üzere) aküleri ek olarak akım dalgalarına (ripple current) maruz bırakır. Akım dalgası, akü bir AC invertörü sürekli beslediğinde ortaya çıkar. Çünkü enerjinin korunumu yasası gereği, AC veren bir invertör kendisini besleyen DC kaynağından AC almasını emreder. Bu akım akünün içinde UPS’in giriş frekansının iki katı frekansta minyatür “şarj” ve “deşarj” çevrimlerinin oluşmasına sebep olur. Bu çevrimler aküyü yaşlandırır.

Klasik standby UPS’ler, hat etkileşimli tipler ve standby-ferro UPS’ler aküyü akım dalgalanmasına maruz bırakmazlar. Diğer tipler tasarımın doğasına bağlı olarak aküyü değişik miktarlarda akım dalgalarına maruz bırakırlar. Bir on-line tipin aküyü akım dalgasına maruz bırakıp bırakmadığını belirlemek için UPS topolojisi incelenmelidir.

Eğer bir on-line UPS, akü şarjı ve invertör arasında aküye sahipse akü akım dalgalarına maruz kalacaktır. Bu klasik “double conversion” tip UPS’tir.

Eğer bir UPS invertör çıkışından röle, konvertör, kontrollü doğrultucu veya bloking diyot ayrılmış aküye sahipse akü akım dalgalanmasına uğramaz. Tabii ki bu tiplerde akü her zaman on-line değildir ve bunlar “melez standby/on-line UPS’’ olarak adlandırılırlar.

 

UPS GÜÇ KAYNAĞI

UPS GÜÇ KAYNAĞI

Sonuç

Birçok iyi tasarlanmış UPS’in en az güvenilir parçası akülerdir. Fakat UPS tasarımı bu kritik UPS bileşeninin ömrünü etkiler. UPS kapalıyken bile aküyü sürekli şarjda tutmak akü ömrünü arttırır. UPS seçerken yüksek gerilimli akü kullanan tiplerden sakının. Aküyü yüksek sıcaklıklara ve akım dalganmalarına maruz bırakan UPS tasarımlarından haberdar olun. Birçok UPS sistemi benzer aküler kullanır; fakat UPS tasarımındaki farklar akü servis ve toplam ömür arasında önemli farklar yaratır.

136 okunma

Etiketler : , , , , ,

  Benzer Yazılar


  Yorumlar

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayınlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Bu yazıya henüz yorum yapılmamıştır, yazı hakkındaki düşüncelerinizi paylaşmaktan çekinmeyin.