علت تخلیه خود به خود باتری ups چیست؟ چگونه از آن جلوگیری کنیم؟

تأمین برق پایدار در زیرساخت‌های حیاتی بدون استفاده از سیستم‌های یو پی اس (UPS) عملاً امکان‌پذیر نیست. اما یکی از چالش‌های کمتر شناخته شده، تخلیه خود به خود باتری یو پی اس است. این موضوع می‌تواند عملکرد سیستم را مختل کرده و موجب خسارات فنی و مالی قابل توجهی شود. این پدیده حتی بدون استفاده از دستگاه نیز رخ می‌دهد. حتی در صورتی که به آن توجه نشود، طول عمر مفید باتری را به‌طور جدی کاهش می‌دهد.

باتری‌های VRLA AGM مخفف  Valve Regulated Lead Acid Absorbed Glass Mat دچار تخلیه خود به خودی می‌شوند. پدیده‌ای طبیعی که طی آن، باتری حتی در زمان عدم استفاده نیز به‌تدریج شارژ خود را از دست می‌دهد. این موضوع به دلیل واکنش‌های شیمیایی داخلی درون باتری رخ می‌دهد. اگرچه تخلیه خود به خودی در تمامی باتری‌ها وجود دارد؛ اما نرخ آن بسته به نوع باتری، دما و شرایط نگهداری متفاوت است.

باتری‌های نامیرا نیرو از دشارژ خود به خودی کمتری بهره می‌برد. این باتری‌ها در حد 2 الی 3 درصد در شرایط دمایی استاندارد است.

درک دقیق علت تخلیه خود به خود باتری ups و آشنایی با روش‌های جلوگیری از آن، برای افزایش بهره‌وری و اطمینان از عملکرد صحیح سیستم‌های پشتیبان ضروری است. این موضوع به‌ویژه زمانی اهمیت دوچندان پیدا می‌کند که در پروژه‌های حساس یا محیط‌هایی با تجهیزات الکترونیکی پیشرفته فعالیت می‌کنید.

در ادامه مقاله، به بررسی جامع و کاربردی این پدیده، دلایل آن و روش‌های جلوگیری از تخلیه خود به خود باتری یو پی اس پرداخته خواهد شد.

منظور از تخلیه خود به خود باتری یو پی اس چیست؟ چه زمانی رخ می‌دهد؟

تخلیه خود به خود باتری یو پی اس پدیده‌ای طبیعی در تمام باتری‌های قابل شارژ است. این مفهوم به کاهش تدریجی شارژ باتری در طول زمان اشاره دارد. حتی زمانی که باتری هیچ باری را تغذیه نمی‌کند یا به مدار متصل نیست. این تخلیه ناشی از واکنش‌های شیمیایی داخلی در سلول‌های باتری است که حتی در نبود مدار خارجی نیز ادامه دارند و انرژی ذخیره‌شده را مصرف می‌کنند.

در واقع، حتی زمانی که باتری به صورت فیزیکی غیرفعال است، فرآیندهای شیمیایی داخلی آن متوقف نمی‌شود. افزایش دمای محیط این واکنش‌ها را تسریع می‌کند و در نتیجه نرخ تخلیه خود به خودی بالاتر می‌رود. نکته مهم این است که این پدیده نشانه نقص یا مشکل ساخت نیست بلکه ویژگی ذاتی همه باتری‌هاست. با این حال، نرخ این نوع دشارژ در باتری‌های AGM نسبت به برخی دیگر از انواع باتری‌ها (مانند باتری‌های اسیدی سیلد) کمتر است.

بنابراین عوامل مؤثر بر نرخ تخلیه خود به خود باتری یو پی اس شامل موارد زیر می‌شود:

1. 🔹دمای محیط: افزایش دما منجر به تسریع واکنش‌های شیمیایی داخلی می‌شود و در نتیجه سرعت تخلیه خود به خودی افزایش می‌یابد.
2. 🔹نوع و ساختار باتری: باتری‌های AGM با ساختار جاذب الیاف شیشه، معمولاً نرخ تخلیه پایین‌تری نسبت به باتری‌های سیلد باز یا سیلابی دارند.
3. 🔹سن باتری و سطح شارژ: با گذشت زمان، توانایی باتری برای حفظ شارژ کاهش پیدا می‌کند. باتری‌های قدیمی‌تر یا باتری‌هایی که سطح شارژ پایینی دارند، معمولاً با نرخ بیشتری تخلیه می‌شوند.

با اینکه همه باتری‌ها دچار این پدیده می‌شوند، اما کیفیت ساخت، فناوری تولید و جنس مواد به‌کار رفته در آن‌ها، نرخ تخلیه را تعیین می‌کند.

چرا تخلیه خود به خود، باتری ups اهمیت دارد؟

• 🌟 نگهداری بلندمدت: در مواقعی که باتری برای مدت طولانی ذخیره‌سازی می‌شود، این پدیده می‌تواند ظرفیت آن را به میزان زیادی کاهش دهد. این مسئله برای کاربردهایی مانند سیستم‌های برق اضطراری بسیار حیاتی است.
• 🌟 طول عمر باتری: اگر باتری‌ها به صورت مکرر و شدید دچار تخلیه خود به خودی شوند، ممکن است به حالت دشارژ عمیق برسند. این امر موجب کوتاه شدن عمر مفید آن‌ها می‌شود.
• شارژ شناور: در سیستم‌های UPS، استفاده از شارژرهای شناور به‌منظور جبران تخلیه خود به خودی و حفظ شارژ باتری در شرایط بحرانی بسیار رایج و مؤثر است.

دلایل اصلی تخلیه خود به خود باتری UPS چیست؟

دلایل کلی تخلیه خود به خود باتری UPS عبارت‌اند از:

• 🟩 واکنش‌های شیمیایی طبیعی درون سلول‌های باتری
• 🟩 دمای نامناسب محیط نگهداری (گرمای شدید یا سرمای بیش از حد)
• 🟩 استفاده نشدن از باتری در بازه‌های زمانی طولانی
• 🟩 کیفیت ساخت پایین و برندهای نامعتبر
• 🟩 کهنگی یا فرسودگی الکترولیت باتری
• 🟩 وجود اتصالات ضعیف یا نشتی جریان در سیستم

همچنین دلایل اصلی تخلیه خود به خود باتری‌های  VRLAشامل موارد زیر می‌شود:

✅ گرانروی بالای الکترولیت یا آلودگی سطح خارجی باتری:

در صورتی که الکترولیت باتری دارای گرانروی بالا باشد یا سطح بیرونی باتری تمیز نباشد، ممکن است الکترولیت بر روی درپوش باتری نشت کند. این وضعیت می‌تواند منجر به تخلیه شارژ در باتری‌های سرب‌اسید سیلد ولوم‌دار شود.

✅ خرابی جداکننده الکترودی در باتری

در صورتی که جداکننده داخلی باتری دچار خوردگی، سوراخ یا شکستگی شود، امکان ایجاد اتصال کوتاه موضعی وجود دارد. همچنین در صورتی که مقدار زیادی از ماده فعال از صفحات جدا شده و در پایین باتری رسوب کند، ممکن است صفحات مثبت و منفی به‌صورت مستقیم به یکدیگر متصل شوند.

✅ ناخالص بودن الکترولیت

در صورتی که الکترولیت حاوی ناخالصی‌هایی مانند آهن، منگنز، آرسنیک یا مس باشد این ناخالصی‌ها با جریان الکترولیت به سطح صفحات منتقل می‌شوند. در این شرایط، سلول‌هایی با مسیرهای داخلی خودمختار درون باتری تشکیل می‌شوند که می‌تواند باتری را به حالت اتصال کوتاه داخلی درآورد. آزمایش‌ها نشان داده‌اند که اگر الکترولیت تنها ۱ درصد آهن داشته باشد، باتری پس از شارژ کامل، در عرض ۲۴ ساعت کاملاً تخلیه می‌شود.

✅ ناخالصی در ساختار صفحات باتری

در صورتی که صفحات باتری از مواد خالص تولید نشده باشند سلول‌های کوچک داخلی با اختلاف پتانسیل مستقل به‌وجود می‌آیند. این اختلاف پتانسیل می‌تواند به شکل یک باتری موضعی عمل کرده و از طریق الکترولیت، جریان محلی ایجاد کند.

✅ نگهداری طولانی‌مدت بدون استفاده

اگر باتری برای مدت طولانی بدون استفاده باقی بماند، ترکیب آب و اسید سولفوریک موجود در الکترولیت ممکن است به‌دلیل تفاوت در چگالی، دچار لایه‌بندی شود. این موضوع باعث توزیع غیریکنواخت گرانروی الکترولیت می‌شود.

✅  ولکانیزه شدن صفحات مثبت و منفی

پس از ولکانیزه شدن صفحات، منافذ موجود در جداکننده مسدود می‌شوند. این موضوع باعث افزایش مقاومت داخلی باتری و مصرف بیشتر انرژی می‌شود. نتیجه آن، افزایش نرخ تخلیه خود به خودی باتری‌های سیلد ولوم‌دار خواهد بود.

باتری 12 ولت 42 آمپر ساعت

مشاهده

تفاوت تخلیه خودبه‌خودی باتری ups با دشارژ عادی چیست؟

در حالت دشارژ باتری یو پی اس، باتری انرژی خود را در حین تغذیه بار الکتریکی مصرف می‌کند. به عبارتی، تخلیه در نتیجه عملکرد باتری در مدار و تأمین برق تجهیزات صورت می‌گیرد. اما در تخلیه خود به خودی، باتری در حالتی بدون بار نیز شارژ خود را از دست می‌دهد.

زمانی که برای مدتی باتری بدون استفاده باقی بماند اصطلاحاً خودش خالی می‌شود. به‌ویژه اگر در شرایط محیطی کنترل نشده (مثلاً در دمای بالای ۲۵ درجه سانتی‌گراد یا در محیط‌های مرطوب) نگهداری شود. در این حالت، واکنش‌های شیمیایی درونی باتری فعال می‌مانند و به‌تدریج انرژی ذخیره شده را مصرف می‌کنند. این پدیده در باتری‌های سرب‌اسید VRLA و AGM نیز دیده می‌شود.

برندهای باکیفیت مانند نامیرا نیرو با بهره‌گیری از تکنولوژی‌های پیشرفته، میزان این تخلیه را به حداقل ممکن رسانده‌اند.

نرخ طبیعی تخلیه خود به خود برای انواع باتری‌های یو پی اس چقدر است؟

تمام باتری‌های قابل شارژ، حتی در شرایط غیرفعال و بدون مصرف، به‌طور طبیعی بخشی از انرژی ذخیره‌شده خود را از دست می‌دهند. این پدیده که به‌عنوان تخلیه خود به خود باتری یو پی اس شناخته می‌شود، وابسته به ساختار داخلی باتری، شرایط محیطی و مدت زمان ذخیره‌سازی است. نرخ این نوع دشارژ، یکی از معیارهای کلیدی در انتخاب باتری مناسب برای سیستم‌های برق اضطراری به‌شمار می‌رود.

با توجه به اینکه باتری‌های نامیرا نیرو از نوع VRLA AGM هستند، بررسی دقیق‌تری از رفتار آن‌ها در شرایط دمایی مختلف اهمیت بالایی دارد:

مقایسه نرخ تخلیه خود به خود در باتری‌های AGM در دماهای مختلف:

• ⭐️ ۱٪ تا ۲٪ در ماه در دمای ۸ درجه سانتی‌گراد
• ⭐️ ۳٪ تا ۴٪ در ماه در دمای ۲۰ درجه سانتی‌گراد
• ⭐️ ۵٪ تا ۶٪ در ماه در دمای ۳۰ درجه سانتی‌گراد
• ⭐️ ۱۰٪ تا ۱۲٪ در ماه در دمای ۴۰ درجه سانتی‌گراد

این ارقام نشان می‌دهند که دمای محیط یکی از مهم‌ترین عوامل تأثیرگذار در نرخ تخلیه خود به خودی باتری ups است. در نتیجه، استفاده از سیستم‌های تهویه مناسب و نگهداری باتری‌ها در محیط‌های کنترل‌شده، نقش بسزایی در حفظ شارژ، افزایش عمر مفید و کاهش هزینه‌های نگهداری دارد.

باتری‌های AGM برند نامیرا نیرو به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که در دمای استاندارد، نرخ دشارژ داخلی آن‌ها به‌صورت میانگین بین ۲٪ تا ۳٪ در ماه است. این ویژگی، انتخاب این باتری‌ها را برای کاربردهای حساس و سیستم‌های برق اضطراری بهینه می‌سازد.

باتری 12 ولت 9 آمپر ساعت

مشاهده

تخلیه خود به خود باتری یو پی اس چه اثراتی بر طول عمر باتری دارد؟

تخلیه خود به خود باتری یو پی اس اگر به‌صورت مداوم و کنترل‌نشده اتفاق بیفتد، می‌تواند تأثیر قابل‌توجهی بر عملکرد کلی و طول عمر باتری یو پی اس داشته باشد. این پدیده به‌مرور زمان باعث فرسایش اجزای داخلی باتری و کاهش ظرفیت واقعی آن می‌شود.

در ادامه به برخی از پیامدهای اصلی آن اشاره شده است:

• 🔹کاهش ظرفیت مؤثر باتری

باتری‌هایی که به‌طور مکرر دچار تخلیه خود به خود می‌شوند، به‌مرور زمان بخشی از ظرفیت ذخیره انرژی خود را از دست می‌دهند. این کاهش ظرفیت باتری ups در زمان قطع برق، منجر به کاهش توان پشتیبانی خواهد شد.

• 🔹افت ولتاژ ناگهانی در زمان اضطراری

یکی از پیامدهای مستقیم دشارژ داخلی، ناپایداری ولتاژ خروجی باتری است. در مواقعی که سیستم UPS باید وارد مدار شود، ولتاژ باتری به‌طور ناگهانی کاهش پیدا می‌کند.

• 🔹آسیب به سلول‌های داخلی باتری

تخلیه خود به خودی مکرر، ساختار شیمیایی سلول‌های سرب‌اسیدی را تخریب می‌کند. کریستالیزه شدن سولفات‌ها و غیر فعال شدن برخی نواحی از صفحات باتری، از جمله آسیب‌های رایج در این شرایط هستند. این فرآیند برگشت‌ناپذیر بوده و کاهش عملکرد باتری را در پی دارد.

• 🔹افزایش نرخ خرابی و هزینه‌های نگهداری

افزایش نرخ دشارژ ناخواسته، باعث می‌شود نیاز به سرویس‌های دوره‌ای، تعویض زودهنگام باتری و پایش لحظه‌ای وضعیت سیستم بیشتر شود. در نتیجه، هزینه‌های نگهداری افزایش یافته و پایداری عملکرد سیستم برق اضطراری کاهش می‌یابد.

با در نظر گرفتن این موارد، استفاده از باتری‌های باکیفیت، بررسی دمای محیط و کنترل دقیق شارژ باتری، نقش کلیدی در جلوگیری از خرابی بعد از تخلیه خود به خود شارژ باتری یو پی اس خواهد داشت.

چه زمانی باید نگران تخلیه خود به خود باتری یو پی اس (Self-Discharge) باشیم؟

تخلیه خود به خود باتری یو پی اس پدیده‌ای طبیعی و قابل پیش‌بینی است. اما در برخی شرایط می‌تواند به یک عامل نگران‌کننده و تهدیدکننده برای عملکرد کلی سیستم برق اضطراری تبدیل شود. شناسایی این شرایط، به کاربران کمک می‌کند تا از کاهش عمر باتری و اختلال در عملکرد سیستم جلوگیری کنند.

• 🟢 افزایش سن باتری (بیش از ۲ سال)

پس از گذشت حدود ۲ سال از عمر مفید باتری، نرخ خودتخلیه به‌تدریج افزایش می‌یابد. این موضوع به‌دلیل کاهش پایداری ترکیبات داخلی، افت کیفیت صفحات سربی و فرسودگی تدریجی ساختار الکترولیت رخ می‌دهد. در این شرایط، اگر شارژ دوره‌ای یا شارژ نگهدارنده (Float Charge) به‌درستی انجام نشود، احتمال تخلیه کامل باتری وجود دارد.

• 🟢 شرایط دمایی ناپایدار در محیط نصب

در محیط نصب باتری یو پی اس با دمای بهینه ۲۰ تا ۲۵ درجه سانتی‌گراد، باتری‌ها بهترین عملکرد را دارند. افزایش دما حتی به میزان ۱۰ درجه می‌تواند نرخ تخلیه خود به خود باتری ups را تا ۲ برابر افزایش دهد. در محیط‌هایی با تهویه نامناسب یا نوسانات شدید دمایی، افت ولتاژ و دشارژ غیرمنتظره محتمل خواهد بود.

• 🟢 قطع مکرر برق یا عملکرد ناقص شارژر

قطع‌های مکرر برق، عدم بازبینی شارژر داخلی UPS و عدم تنظیم ولتاژ شارژ مناسب، موجب می‌شود باتری فرصت کافی برای بازیابی شارژ نداشته باشد. در چنین حالتی، حتی نرخ جلوگیری از تخلیه خود به‌ خودی باتری ups نیز تحت تأثیر قرار گرفته و افت توان خروجی در زمان نیاز کاملاً قابل مشاهده خواهد بود.

• 🟢 بروز اخطار در سیستم UPS یا افت ولتاژ ناگهانی

اگر سیستم UPS به‌صورت مداوم پیام‌های هشدار مربوط به باتری را نمایش می‌دهد یا کاهش ولتاژ در بازه کوتاهی رخ می‌دهد، این علائم می‌تواند نشانه‌ای از دشارژ خود به خودی باتری باشد. لازم است در این شرایط، باتری توسط تجهیزات تخصصی تست و بررسی شود.

یو پی اس رک مونت 10 کاوا باتری داخلی آنلاین تک فاز

مشاهده

راه‌های پیشگیری از تخلیه خود به خود باتری یو پی اس چیست؟

جلوگیری از تخلیه خود به‌ خودی باتری UPS نیازمند رعایت اصولی در نگهداری، نصب و انتخاب نوع باتری است. گرچه تخلیه خود به خود باتری یو پی اس یک فرآیند طبیعی و غیرقابل حذف کامل است. اما با اجرای برخی اقدامات فنی و محیطی می‌توان این پدیده را به حداقل رساند و از کاهش کارایی سیستم برق اضطراری جلوگیری کرد.

• ذخیره‌سازی صحیح باتری‌ها: باتری‌ها را در محیطی خنک و خشک نگهداری کنید تا میزان تخلیه خود به خود به حداقل برسد.
• آزمایش‌های منظم: به‌صورت دوره‌ای، وضعیت عملکرد باتری و یو پی اس را بررسی کنید تا سلامت باتری‌ها ارزیابی شده و هرگونه تخلیه خود به خودی غیرعادی شناسایی شود.
• پرهیز از شارژ بیش‌ازحد: شارژ بیش‌ازحد نیز می‌تواند به افزایش نرخ تخلیه خود به خود باتری UPS منجر شود. بنابراین اطمینان حاصل کنید که سیستم یو پی اس فرآیند شارژ را به‌درستی و کنترل‌شده انجام می‌دهد.

اقدامات ضروری برای کاهش تخلیه خود به خود باتری یو پی اس:

برای افزایش کارایی و طول عمر باتری، کاهش نرخ تخلیه خود به خود باتری UPS و جلوگیری از مشکلات عملکردی، رعایت نکات زیر الزامی است:

۱. ☑️ نگهداری در دمای استاندارد

دمای محیط نصب باتری نقش مستقیم در واکنش‌های داخلی و نرخ خودتخلیه دارد. نگهداری در محدوده دمایی ۲۰ تا ۲۵ درجه سانتی‌گراد توصیه می‌شود. در صورت نصب باتری در محیط‌های صنعتی یا فضاهای بسته، استفاده از سیستم تهویه یا خنک‌کننده ضرورت دارد.

۲. ☑️ شارژ دوره‌ای و برنامه‌ریزی‌شده

عدم استفاده طولانی‌مدت از باتری منجر به افت ولتاژ و دشارژ داخلی می‌شود. شارژ باتری یو پی اس مطابق با جدول زمانی مشخص، راهکاری کلیدی در جلوگیری از تخلیه خود به‌ خودی باتری UPS است.

۳. ☑️ استفاده از تجهیزات مدیریت باتری  BMS

سیستم‌های مدیریت باتری (Battery Management System) با مانیتورینگ ولتاژ، دما، جریان و سایر پارامترهای عملکردی، به‌صورت هوشمند از بروز وضعیت‌های بحرانی یا تخلیه ناخواسته جلوگیری می‌کنند. این سیستم‌ها همچنین هشدارهای لازم در مورد افت شارژ یا افزایش دما را ارائه می‌دهند.

۴. ☑️ انتخاب برند معتبر و باتری با کیفیت

کیفیت ساخت باتری، خلوص مواد اولیه و طراحی داخلی، همگی بر میزان دشارژ داخلی تأثیرگذارند. استفاده از باتری یو پی اس نامیرا نیرو با نرخ تخلیه خود به خود بسیار پایین (در حدود ۲ تا ۳ درصد در ماه)، انتخابی مناسب برای مصارف خانگی، اداری و صنعتی محسوب می‌شود.

۵. ☑️ بررسی دوره‌ای سلامت باتری با تستر یا نرم‌افزار یو پی اس

پایش دوره‌ای ولتاژ و مقاومت داخلی باتری از طریق تست باتری یو پی اس، امکان شناسایی باتری‌های معیوب یا دارای نرخ خودتخلیه بالا را فراهم می‌کند.

سخن پایانی

در پایان، باید به این نکته مهم اشاره کرد که تخلیه خود به خود باتری یو پی اس یک پدیده طبیعی و اجتناب‌ناپذیر است. اما با مدیریت صحیح و رعایت اصول نگهداری می‌توان اثرات آن را تا حد زیادی کنترل کرد. عدم توجه به این موضوع، به کاهش ظرفیت مفید باتری، کاهش عمر مفید و افزایش هزینه‌های نگهداری منجر خواهد شد. انتخاب باتری مناسب و با کیفیت، نقش تعیین‌کننده‌ای در کاهش این نوع تخلیه دارد.

نامیرا نیرو با فروش باتری UPS با نرخ تخلیه خود به خود پایین و مطابق با استانداردهای جهانی، توانسته نیاز طیف گسترده‌ای از مصرف‌کنندگان خانگی و صنعتی را پاسخ دهد. تمام محصولات عرضه‌شده توسط این مجموعه از ضمانت کیفیت برتر، گارانتی بدون قید و شرط و تضمین قیمت واقعی بازار برخوردارند. علاوه‌ بر این، تحویل سریع در تهران، شهرهای بزرگ و سایر شهرستان‌ها، به همراه مشاوره تخصصی رایگان و پشتیبانی ۲۴ ساعته در ۷ روز هفته، موجب شده تا مشتریان با اطمینان خاطر اقدام به خرید نمایند.

در صورتی که به‌دنبال محصولی قابل‌اعتماد، خدمات حرفه‌ای و پشتیبانی دائم هستید، نامیرا نیرو همراهی مطمئن در مسیر تأمین برق اضطراری شما خواهد بود. شما می‌توانید همین حالا با کارشناسان ما تماس بگیرید.