بررسی تفاوت های باتری ups با باتری خودرو

مقدمه

در خودرو های شخصی، کامیون‌ ها، اتوبوس‌ ها، موتورسیکلت‌ ها و دیگر وسایل نقلیه یک باتری برای تأمین انرژی مورد نیاز وسیله نقلیه وجود دارد. شکل و سایز باتری ‌ها با یکدیگر متفاوت هستند. وظیفه باتری در خودرو ساده است. باتری ابتدا مقداری انرژی را با توجه به ظرفیتش ذخیره و سپس در زمان مورد نیاز، آن انرژی را به صورت الکتریکی در اختیار مصرف کننده قرار می دهد. از دو نوع عمده باتری ها می‌توان به باتری UPS و باتری خودرو اشاره کرد که در ادامه به مقایسه آن ها می‌ پردازیم و تفاوت های آنها را بیان می کنیم.

باتری‌ های مورد استفاده در وسایل نقلیه طوری مهندسی شده‌ اند تا توانایی نگهداری مقدار قابل توجهی از انرژی را در فاصله زمانی نسبتا کم فراهم کنند. با این کار توان مورد نیاز برای استارت و شروع به کارکردن خودرو فراهم می‌ شود. در همین حین دینام خودرو سریعا اقدام به شارژ باتری می‌کند تا ظرفیت باتری دوباره پر شود.

باتری UPS چیست؟

واژه UPS کوتاه شده کلمه Uninterruptible power supply به معنای منبع تغذیه غیر قابل گسیختن است. این دستگاه الکترونیکی برای پایداری در جریان الکتریکی مورد استفاده قرار می‌ گیرد. دستگاه‌ های یو پی اس علاوه بر برطرف کردن نیاز انرژی دستگاه‌ های الکتریکی، از آن‌ ها در برابر نویز، ناپایداری و خرابی ناشی از قطعی ناگهانی برق محافظت می‌ کند.

در ابتدا این نوع از باتری‌ ها برای وسایلی استفاده می‌ شدند که نسبت به قطعی الکتریسیته حساسیت داشتند. برخی از دستگاه‌ ها نیازمند باتری‌ هستند تا بتوانند برق را در مواقع ضروری فراهم سازند. این برق توسط دستگاه‌ های  یو پی اس فراهم می‌ شود. این نوع باتری به نوعی با فراهم کردن برق مورد نیاز دستگاه‌ ها در زمان نوسان و یا قطعی برق از آن‌ ها محافظت می‌ کند تا دچار خرابی نشوند. استفاده از دستگاه‌ های ups در مناطق شهری که دچار نوسان برق هستند، رایج است.

عملکرد و انواع کلی باتری یو پی اس

باتری UPS به دستگاه یو پی اس وصل می شوند تا در هنگام قطعی الکتریسیته در شهر، برق مورد نیاز تجهیزات را تامین کنند. منبع ذخیره دستگاه‌ های یو پی اس باتری یو پی اس است. مرغوب ترین نوع این دسته، باتری‌ های سیلد اسیدی است. از این نوع به عنوان سرب اسیدی نیز یاد می شود.

باتری‌ های یو پی اس داری انواع مختلفی هستند که مشخصات و ظرفیت هر کدامشان با دیگری متفاوت است. در واقع باتری‌ های سیلد اسید را می‌توان به 7 بخش مجزا تقسیم کرد. این بخش‌ ها شامل بدنه باتری، جدا کننده صفحات با جنس پی وی سی، الکترولیت، سلول باتری، ترمینال و سوپاپ هستند.

بدنه باتری همانطور که از نامش پیداست، وظیفه محافظت از مواد داخل باطری ماشین در برابر عوامل خارجی مانند گرما را دارد. دریچه باتری که به عنوان سوپاپ شناخته می‌شود وظیفه خروج گاز از باتری را برعهده دارد. الکترولیت نیز تعامل بین الکترون‌ های داخل باتری را بالانس می‌ کند. هر سلول باتری توانایی ایجاد 2 ولت الکتریسیته را دارد. در زمان مصرف برق بیشتر به سلول یا خانه‌ بیشتری برای تأمین برق نیاز است.

انواع باتری‌ های USP

باتری‌ های یو پی اس در 4 نوع مختلف دسته‌ بندی می‌ شوند که از میان آنها می‌توان به سیلور آلکالین، سرب اسیدی، لیتیوم یونی و نیکل کادمیوم اشاره کرد. هر کدام از انواع ذکر شده دارای معایب و مزایای منحصر به فرد خودشان هستند. بطور کلی باتری اسید سربی به عنوان برترین نوع باتری UPS شناخته می‌ شود.

باتری‌ های سیلد اسیدی خود نیز به دو گونه باتری‌ های درپوش بسته و درپوش باز تقسیم می‌ شوند. محبوبیت باتری‌ های درپوش بسته نسبت به باتری‌ های درپوش باز بیشتر است. علت این موضوع ماندگاری و مقاومت بالاتر این باتری و عدم نیاز به هزینه برای تعمیرات باتری است. ماندگاری باتری‌ هایی از جنس نیکل کادمیوم نسبتا بالاتر است. باتری خودرو و یو پی اس با یکدیگر تفاوت عمده دارند.

از معروف ترین باتری های ups موجود در بازار ایران می توان به باتری یورونت و ایبیزا اشاره کرد. نمایندگی باتری یورونت و ایبیزا در ایران محدود است و محصولاتشان کمتر در دسترس است.

باتری ماشین (خودرو) چیست؟

باتری‌ هایی که درون وسایل نقلیه استفاده می‌ شوند به عنوان باتری ماشین شناخته می‌ شوند. باتری‌ های مورد استفاده در خودرو ها، نیروی برق را به وسیله فعل و انفعالات مواد شیمیایی ایجاد می‌ کنند. در واقع درون این باتری‌ ها برای ایجاد الکتریسیته و جریان برق صفحات از جنس سرب غوطه‌ور در مایع با اسید sulfuric واکنش می‌ دهند. علت استفاده از نام معلق در مایع نیز همین است.

در اتومبیل ها برای روشنایی لامپ‌ها، بالا و پایین بردن شیشه‌ ها، فعال کردن ضبط موسیقی و از همه مهمتر استارت خوردن خودرو به این باتری‌ ها نیاز است. باتری‌ های ماشین برای استفاده در دستگاه‌ های UPS به هیچ وجه مناسب نیستند.

استفاده از باتری ماشین در دستگاه یو پی اس خطرناک است. علت این موضوع این است که sulfuric acid  درون محفظه باتری ممکن است به بیرون راه پیدا کند و در هنگام شارژ باتری گاز H2 در محیط پخش شود. هیدروژن اشتعال‌ پذیری بسیار بالایی دارد و ممکن است در محیط‌ های تنگ بدون جریان باز هوا باعث انفجار شود.

انواع باتری ماشین (خودرو)

باتری ماشین به طور کلی منبع الکتریسیته خودرو است. هنگامی که خودروی خود را روشن می کنید باتری شروع به شارژ شدن مجدد به وسیله دینام می‌کند. اگر باتری شما شارژ کافی نداشته باشد توانایی استارت زدن و روشن کردن خودرو را ندارید. باتری‌ هایی که در خودرو ها استفاده می‌ شوند عمدتا از نوع اسید سرب هستند.

برای آشنایی بهتر با این نوع از باتری‌ ها بهتر است در ابتدا نگاهی به انواع آن‌ ها داشته باشیم. به طور کلی باتری‌ های خودرو به دو دسته تقسیم میشوند. باتری‌ های اولیه و باتری‌ های ثانویه. ساختار این باتری‌ ها با یکدیگر متفاوت است. ساختار باتری‌ های ثانویه نیز با یکدیگر تفاوت‌ های عمده دارند. به این باتری‌ها پیل نیز گفته می‌شود.

اگر دو فلز که جنس‌ های آنها با یکدیگر متفاوت است در نزدیکی یکدیگر قرار بگیرند، این دو فلز از بین رفته و جریان جزئی‌ تولید می‌ کنند. این باتری‌ ها در رادیو استفاده می‌ شوند. باتری‌ های ثانویه انواع مختلفی دارند و نحوه کارکرد و ساختارشان با باتری‌ های اولیه متفاوت است.

عملکرد باتری‌ های ثانویه

در باتری‌ های ثانویه همانند باتری‌ های اولیه به دو فلز غیر همجنس نیاز است. این دو فلز درون یک الکترولیت قرار می‌گیرند. محیط آن الکترولیت می‌تواند دارای ph  زیر و یا بالای هفت باشد. این باتری‌ ها اکثرا در ماشین‌ ها به کار می‌ روند. از نمونه بارز این باتری‌ ها در خودرو ها می‌توان به باتری سربی اسیدی اشاره کرد. در صورت مصرف انرژی این باتری تا نهایت ظرفیت، خالی می‌ شوند. در اصطلاح فنی به این موضوع دشارژ شدن باتری می‌ گویند.

باتری‌ های ثانویه را از چند جهت می‌ توان دسته‌ بندی کرد و در کتگوری‌ های گوناگون قرار داد. این باتری‌ ها را بر اساس مواد شیمیایی تشکیل دهنده آن‌ها، جامد بودن یا مایع بودن الکترولیتشان، قابلیت شارژ پذیری مجدد، ولتاژ و سایزشان دسته بندی می‌کنند.

تفاوت‌ ها و شباهت‌ ها

مقایسه باتری UPS و باتری خودرو همیشه از موضوعات پر بحث در صنعت باتری بوده است. کاربران و خریداران همیشه می‌ خواستند بیشتر در مورد تفاوت‌ ها و شباهت‌ های این دو نوع باتری با یکدیگر، بدانند. در واقع می‌توان گفت این دو نوع باتری تفاوت‌ های قابل توجهی دارند که در ادامه به آن‌ها اشاره می‌کنیم.

اولین تفاوت میان باتری یو پی اس و باتری خودرو در مورد مکانیزم و چگونگی عملکرد این دو باتری است. در واقع باتری ماشین باید جریان زیادی را در زمانی محدود از خود تخلیه کند. وظیفه اصلی این باتری روشن کردن خودروی شماست. در حالی که باتری UPS باید جریان بسیار ضعیف و محدودی را در محدوده زمانی بالاتری به ما بدهد.

از نظر تعداد صفحات تشکیل دهنده، تعداد صفحات باتری‌ های ماشینی بالاتر از باتری‌ های یو پی اس است. هر چند ضخامت باتری‌ UPS بالاتر است. هرچه تعداد این صفحات بالاتر باشد واکنش با الکترولیت‌ ها سریع‌تر رخ می‌دهد و جریان با سرعت بیشتری راه انداخته می‌ شود. علت واکنش کند و آهسته باتری‌ های UPS نیز تعداد صفحات تشکیل دهنده پایین‌ تر آن‌ هاست.

از شباهت‌ های میان این دو باتری می‌توان به ولتاژشان اشاره کرد که هر دوی این باتری‌ ها 12 ولت هستند. همچنین آمپراژ این دو باتری نیز یکسان است. از نظر ظاهری نیز این دو باتری به یکدیگر شباهت دارند.

توجه به ماندگاری باتری‌ ها

اگر ماندگاری و طول عمر باتری برایتان حائز اهمیت است، باتری‌ های یو پی‌ اس از این نظر انتخاب بهتری هستند. دلیل این موضوع این است که این باتری‌ ها در هنگام تخلیه انرژی به صفحات درونی خود هیچ‌ گونه آسیبی وارد نمی‌کنند. همین موضوع ماندگاری این باتری‌ ها را بالاتر می‌ برد. هرچند این باتری‌ها نیز عمر محدودی دارند و 36 ماه به صورت تقریبی عمر می‌کنند. این مقدار در صورت مراقبت بیشتر و استفاده درست از این باتری‌ ها می‌تواند به 72 ماه نیز برسد. ماندگاری باتری‌ های خودرو از این مقدار پایین‌ تر است.

عمر باتری‌های یو پی اس بیشتر از باتری‌های خودرو است.

 قیمت باتری UPS بالاتر است یا باتری خودرو؟

به طور کلی باتری‌ های یو پی ‌اس نسبت به باتری‌ های اتومبیل هزینه بالاتری می‌ برند. در نتیجه قیمت نهایی این باتری‌ ها نسبت به باتری‌ های خودرو به شکل قابل‌ توجهی بالاتر است. پتانسیل باتری UPS بسیار محدودتر از باتری اتومبیل است. یو پی اس‌ ها قادرند که جریان مستقیم را به جریان متناوب تبدیل کنند. به همین علت است در محدوده زمانی بالا تخلیه می‌ شوند. 

قیمت باتری‌ های یو پی ‌اس بالاتر از باتری‌ های خودرو است. اما این موضوع به معنای مقرون به صرفه بودن باتری‌ های خودرو نیست. علت این موضوع ویژگی‌ های منحصر به فرد این باتری‌ هاست که آن‌ ها را از باتری‌ های خودرو متمایز می‌ سازد. به طور کلی هر کدام از این باتری‌ ها در شرایط مختص به خودشان مورد استفاده قرار می‌گیرند و اختلاف قیمتی که با یکدیگر دارند امری طبیعی است.

قیمت باتری های یو پی اس بالاتر از باتری‌ های ماشین است. در زمان خرید باتری ups باید تاریخ تولید بررسی شود و از خرید باتری های قدیمی اجتناب کرد.

آیا می‌توان از باتری خودرو به جای باتری UPS استفاده کرد؟

در سال‌ های اخیر و با توجه به شرایط اقتصادی حاکم برخی از کاربران به جای خرید باتری UPS به فکر خرید باتری خودرو و جایگزینی آن با باتری قدیمی یو پی اس خود هستند. شاید یکی از دلایل این موضوع این باشد که این دو باتری از نظر ظاهری با یکدیگر شباهت‌هایی دارند و ولتاژ جفتشان نیز یکی است.

 اگر بخواهیم به این سؤال به صورت کوتاه پاسخ بدهیم جواب آن خیر است. علت این موضوع نیز بسیار ساده است. ساختار این دو باتری با یکدیگر کاملا متفاوت است. هر کدام از این باتری‌ها برای هدف خاص خود طراحی و مهندسی شده‌اند. باتری UPS  برای آزاد کردن و تخلیه انرژی در مدت زمان طولانی ساخته شده است. در حالی که وظیفه باتری ماشین صرفا برای تخلیه مقدار زیادی جریان در مدت کوتاه برای روشن کردن موتور است.

به هر حال اگر برای مدت زمان محدودی قصد استفاده از باتری خودرو به جای باتری UPS را دارید، می‌توانید این کار را انجام دهید ولی در نظر داشته باشید که این کار در طولانی‌ مدت عملی نیست و صرفا برای عدم تمایل به پرداخت مبلغ بالاتر برای باتری یو پی ‌ا‌س ضرر بیشتری را متحمل خواهید شد.

معایب استفاده از باتری خودرو به‌جای باتری UPS

با استفاده از باتری خودرو به‌ جای باتری UPS به ‌مرور زمان ولتاژ باتری پایین می‌ آید. از معایب و مشکلاتی که با استفاده نابجا از باتری خودرو به جای باتری یو پی‌ ا‌س ممکن است پیش آید داغ شدن باتری است. در هنگام شارژ باتری، باتری به شدت داغ می‌ شود و این کار عمر باتری را به شکل قابل توجهی کاهش می‌ دهد. در این حالت ممکن است اسید درون باتری نشتی دهد. اگر باتری در این حالت خیلی داغ شود ممکن است منفجر شود.

باید به این موضوع توجه داشته باشید که باتری ups با داشتن صفحات اندک و ضخیم، مستحکم‌ تر از باتری‌ های خودرو است. این باتری‌ های ماشین مقاومت چندانی ندارند و راحت خراب می‌ شوند. شما با استفاده از این باتری به جای باتری ماشین طول عمر باتری یو پی اس را کاهش می‌ دهید. همچنین احتمال این موضوع وجود دارد که با جابجایی این دو باتری به سیستم خودرویتان آسیب جدی و جبران‌ناپذیر وارد کنید. از باتری وست استار برای یو پی اس و سیستم خورشیدی استفاده می شود ولی به دلیل قیمت بالا و ساختار متفاوت برای خودرو مناسب نیست.

استفاده از باتری خودرو به جای باتری یو پی اس در دراز مدت خطرناک است.

نتیجه‌گیری

باتری خودرو و باتری UPS با یکدیگر تفاوت‌ های ساختاری دارند. کارایی و عملکرد استفاده از هر کدام متفاوت است. هر یک از این باتری‌ ها برای هدفی مجزا و کاملا به شکل متفاوتی طراحی و مهندسی شده‌اند. همانطور که پیش‌تر گفته شد مکانیزم باتری خودرو به گونه‌ای است که مقدار بالایی از جریان را سریع آزاد می‌کند. در مورد باتری‌ های یو پی اس این موضوع به طور کامل متفاوت است. این باتری‌ ها جریان محدود و مشخصی را در درازمدت آزاد می‌ کنند.

نام دیگر باتری خودرویی باتری استارتی است. به باتری‌ های UPS باتری خورشیدی می‌ گویند. این نامگذاری ساختار متمایز و متفاوت هرکدام از این باتری هاست. این دو باتری با یکدیگر شباهت‌ های بسیاری به جز ولتاژ و از نظر ظاهری ندارند؛ در نتیجه استفاده از یکی بجای دیگری اقدامی خطرناک است و می‌تواند منجر به آفریدن حادثه شود.

سوالات متداول (FAQ)

تفاوت اصلی بین یو پی اس آنلاین و باتری خودرو چیست؟

یو پی اس آنلاین برای تأمین برق بدون وقفه و با کیفیت بالا برای تجهیزات حساس در مدت زمان طولانی طراحی شده است، در حالی که باتری خودرو برای ارائه جریان بالا در مدت زمان کوتاه (استارت زدن) و روشن کردن خودرو طراحی شده است.

تفاوت اصلی بین باتری UPS و باتری خودرو چیست؟

باتری خودرو برای ارائه جریان بالا در مدت زمان کوتاه (استارت زدن) طراحی شده است، در حالی که باتری UPS برای ارائه جریان کم در مدت زمان طولانی‌تر (تأمین برق پشتیبان) طراحی شده است.

آیا می‌توان از باتری خودرو به جای باتری UPS استفاده کرد؟

خیر، استفاده از باتری خودرو به جای باتری UPS به دلیل تفاوت در ساختار و عملکرد، خطرناک و در بلند مدت مضر است.

چرا نمی‌توان از باتری خودرو در دستگاه UPS استفاده کرد؟

به دلیل احتمال نشت اسید، تولید گاز هیدروژن قابل اشتعال و خطر انفجار.

طول عمر باتری UPS بیشتر است یا باتری خودرو؟

به طور کلی، باتری UPS طول عمر بیشتری نسبت به باتری خودرو دارد.

چرا قیمت باتری UPS از باتری خودرو بیشتر است؟

به دلیل تفاوت در ساختار، تکنولوژی ساخت و طول عمر بیشتر.

تفاوت در تعداد صفحات سربی در باتری یو پی اس و باتری خودرو چیست؟

تعداد صفحات سربی در باتری خودرویی بیشتر از باتری یو پی اس است و فواصل این صفحات به هم نزدیک‌تر است. اما در باتری یو پی اس، صفحات ضخیم‌تر با سطح مقطع کوچک‌تر هستند و تعدادشان کمتر است و این صفحات از هم بیشتر فاصله دارند. در باتری یو پی اس یوفو از صفحات باتری با خلوص سرب بالا استفاده می شود.

آیا از نظر ظاهری باتری UPS و باتری خودرو شبیه به یکدیگرند؟

بله، از نظر ظاهری این دو باتری شباهت هایی به یکدیگر دارند.

آیا استفاده از باتری خودرو به جای باتری UPS خطرناک است؟

بله، استفاده از باتری خودرو به جای باتری UPS در دراز مدت خطرناک است.

معایب استفاده از باتری خودرو به جای باتری UPS چیست؟

کاهش طول عمر باتری، داغ شدن بیش از حد باتری، احتمال نشت اسید و خطر انفجار.