UPS Batterier


Beteckningen UPS står för Uninterruptible Power Supply. Med andra ord en avbrottsfri kraftförsörjning. När man pratar om UPS-System så avser nog de flesta en AC/AC UPS. Den matas av AC nätet, enfas 230 VAC eller trefas 400 VAC, samt levererar ut AC, enfas 230 VAC eller trefas 400 VAC, på "andra sidan". Placerad mellan de bå¨da AC leden finns då ett DC led, där även batteriet sitter inkopplat. UPS:ens likriktare tillser att batteriet hålls laddat, samtidigt som den matar växelriktaren med DC spänning, som senare omvandlas till AC spänning/ström igen. Därmed så har man ett galvaniskt skydd mot spänningsvariationer, frekvensvariationer, och alla andra typer av störningar & transienter. Om det av någon aledning inträffar, att det ordinarie växelströmsnätet fallerar, då träder UPS batteriet in och förser den tillkopplade lasten, via växelrikaren. UPS-Batteriet kommer att laddas ur,det är ett som är säkert. Hur snabbt UPS Batteriet laddas ur är beroende på hur stor lasten är, vilken tid som urladdningen pågår, samt hur stort batteriet är i kwh.

Så UPS Batteri system har en viss kalkylerad drifttid som kan vara tills man har tagit ner de tillkopplade systemen under kontrollerade former. Är då vanligt där datorer är tillkopplade. Eller så finns det dieselgeneratorer som tar över så snart de har startat och fasats in. Det förekommer på sjukhus, flyplatser och på industrin.


Bilden nedan: En Siemens Masterguard UPS med ett Oerlikon VRLA Front Terminal UPS batteri.



På den här sidan behandlar vi UPS Batterier, som är en mycket essentiell komponent i ett UPS System. Utan ett fungerade UPS Batteri, så fungerar heller inte UPS anläggningen som avsett. Batterier kan tyckas vara enkla vid första anblicken, men riktigt så enkelt är det inte.


Ett UPS Batteri kan bestå av ett enda 12V batteri block, till en mycket liten UPS. Men det kan även bestå av tusentals celler eller batteriblock till en stor UPS anläggning. Värdet kan gå från någon hundralapp, till flera miljoner, för ett enda UPS batteri. I Kanada har t.ex. en hel stad en backupp av ett mycket stort NiCd batteri.

 

På bilden under, ett större UPS System på ett Sjukhus. Batterierna är av FNC NiCd typ, som är mycket driftsäkra och har en livslängd på 25 år.

  • Varför behövs det ett speciellt UPS-Batteri?

Svaret är att det gör det inte! Men däremot så kan man inte enbart byta Ah mot Ah. När det gäller NiCd batterier och UPS-system, så krävs det än mer av en Teknisk System Lösning.

Men tillverkarna av Bly batterier marknadsför sina produkter mot smala nisch segment. Ibland kan batteriet vara Tekniskt Optimerat för just UPS drift. Det innebär oftast, att batteriet är optimerat för att avge maximal effekt under 15 minuters urladdningstid. Just 15 minuter är en standard avbrottstid när det gäller UPS system. Tillräckligt länge för att kontrollerat ta ner driften, eller för att hinna starta reservkraften i form av dieselmotordrivna generatorer. Men den "optimeringen" är mest till för att ge tillverkaren konkurrensfördelar mot sin konkurrenter.

Jag har tom stött på att Brandlarms leverantörer påstår att "ENDAST ORGINAL BATTERI" kan användas i brandlarmsanläggningen vid batteri byte! - Det är så klart rent nonsens, och enbart ett sätt för dem att få tillgång till utbytesmarknaden med därtill höga priser och förtjänster. Läs Instruktionsboken till din bil, så kommer du att upptäcka liknande påståenden.

UPS-Batterier

Har som alla andra stationära batterier, Ah beräknade efter 10 h urladdningstid enligt branch norm. För att lyckas får ut mycket effekt/ström på så kort tid, som 15 minuter är, så behöver vissa åtgärder vidtas med blybatteriets konstruktion:

  • Plattorna tillverkas tunnare.
  • Med tunnare plattor så krävs fler plattor, och en större aktiv yta erhålls per automatik.
  • Strömledarna tillverkas kraftigare så att resistansen blir lägre. Men strömledarna är i mångt och mycket själva plattorna.
  • Eftersom även elektrolyten deltar i den kemiska processen vid en urladdning, så innehåller UPS-Batterier ofta en kraftigare elektrolyt. Den innhåller helt enkelt en högre andel H2SO4 vilket ger bättre prestanda.

Med ovan tekniska lösning, kan Tillverkare A klara uppgiften med "50 Ah UPS-batteri", medan Tillverkare B kanske behöver "75 Ah Batteri".

  • Vilken av Tillverkarna A eller B tror du får leverera batterierna till UPS System leverantören, där priset är en klart drivande parameter?

Hur kan det vara möjligt?

Kom ihåg att Ah enligt norm är för 10h urladdningstid, och vi behöver nu endast 15 minuter! Det är endast en 40-del av den normerade urladdningstiden. Det handlar om att få ut så mycket som möjligt, av de nominella Ah, men under 15 minuters urladdning. Den kostsamma beståndsdelen i ett blybatteri, som ger kapaciteten i Ah är bly. Mindre bly medför en lägre tillverkningskostnad då de flesta stora tillverkare har en hög automatiseringsgrad i tillverkningen av Blybatterier.

MEN vad många tillverkare INTE berättar, är att livslängden på blybatterierna förkortas avsevärt med tunnare plattor och högre andel H2SO4!

Varför är det så, kan man fråga sig? Svaret på det är:

  1. En tunnare platta korroderar snabbare än en tjockare platta. Normalt är det plus-plattans tjocklek som styr den teoretiska och praktiska livslängden.
  2. Med en högre andel Svavelsyra så ökar korrosionen, vilket medför att livslängden förkortas.
På bilden nedan; Ett UPS Batteri av VRLA typ som har använts FÖR länge.
Korrossionen har tryckt ut väggen i blocket.

UPS VRLA Batteri på övertid