مقدمه

یو پی اس یا ذخیره کننده برق اضطراری بی وقفه برای طیف وسیعی از مصرف کننده ها کاربرد دارد. انواع مختلف UPS عمدتا براساس ظرفیت شان (که بصورت kVA شناخته می شود) و میزان زمان پشتیبانی که باتری آن فراهم می کنند از هم متمایز می شوند. این دستگاه در شکل ها و اندازه های متفاوتی عرضه می شود و با توجه به اینکه چه ویژگی های تخصصی تری مانند شکل موج خروجی، امکان مدیریت و نظارت قطعات آن، تعداد و نوع خروجی ها و … ارائه می شوند در قیمت های متفاوتی عرضه می شود.

تاریخچه و روند توسعه یو پی اس

مفهوم منبع تغذیه بی وقفه یا به اختصار یو پی اس، در طول زمان تکامل یافته است. ظهور و رونمایی از دستگاه یو پی اس به نقل از منابع متعدد به سال 1934 برمی گردد که توسط جان هانلی در الکتریکی سازی قطارهای مسافربری معرفی شد. این مدل از نوع چرخشی بوده است که با استفاده از اینرسی فلایول گردان قابلیت تولید انرژی برق برای مدت 30 تا 90 ثانیه را داشته است. آنچه که در بازار بیشتر به عنوان یو پی اس مورد بررسی قرار می گیرد، یوپی اس های از نوع استاتیک هستند که در دهه 60 میلادی معرفی شده است. این مدل کارایی بیشتر، هزینه نگهداری کمتر و فضای کمتری نسبت به نسل اولیه اشغال می کند. علیرغم این موضوع، یوپی اس های چرخشی یا روتاری هنوز دارای کاربرد و بازار مرتبط است. یو پی اس های حال حاضر به صورت ماژولار عرضه می شوند و امکان توسعه راحت تر در صورت نیاز به انرژی بیشتر را دارند و برخی از یوپی اس ها قابلیت تلفیق شدن با منابع تجدیدپذیر انرژی را دارا هستند و می توانند راه حل های انرژی پایدار را فراهم کنند.

اهداف و کارکردهای مختص دستگاه یو پی اس 

اصلی ترین هدفی که دستگاه یو پی اس دنبال می کند تداوم انرژی برق، حفاظت در برابر نوسانات برق، جلوگیری از دست رفتن داده ها است. این اهداف از طریق باتری های پشتیبان، قابلیت تنظیم ولتاژ، از بین بردن نویزهای شبکه، تغییر حالت خودکار از برق شهری به باتری و بالعکس انجام می دهد.

استفاده کننده ها و مصرف کنندگان هدف

یوپی اس در صنایع مختلفی به کار گرفته می شوند و بطور کلی افرادی که دارای دستگاه های حساس به نوسان برق هستند و یا نیاز به تداوم فعالیت های کاری در زمان قطعی برق نیاز دارند به سمت این دستگاه ها روی می آورند. عمده ترین صنایعی که در آن از دستگاه ذخیره کننده انرژی برق استفاده می شود شامل مراکز داده، بیمارستان و تجهیزات پزشکی، سیستم های مخابراتی، خدمات مالی و بانکداری و لابراتورهای تحقیقاتی می باشد.
 

قابلیت های دستگاه یو پی اس 

• دستگاه یوپی اس تضمین می کند که در هنگام خاموشی برق شهری یک منبع انرژی ممتد فراهم شود و این موقعیت از طریق تبدیل انرژی برقی که به صورت DC در باتری یو پی اس ذخیره شده است فراهم می شود
• یو پی اس ها صرفا در هنگام خاموشی برق بکار نمی آیند و می توانند مشکلات مختلفی که در برق شهری اعم از ولتاژ ناگهانی بالا ناشی از اختلالات شبکه و یا شرایط جوی مانند رعد و برق پیش می آید را برطرف کنند. به علاوه در صورت افت ولتاژ با بهبود وضعیت آن اطمینان حاصل می کند که دستگاه متصل شده به آن، دچار اختلال عملیات نشود.
• یو پی اس ها از طریق نرم افزارهای مدیریت و نظارتی که در مدل های جدید آن ارائه می شود در کنار اطلاعات صفحه نمایش آن و آلارم های صوتی تعبیه شده بر روی دستگاه به مصرف کننده هشدار می دهد که چه مدت زمانی فرصت دارد که داده های خود را ذخیره کند و یا عملیات خود را قبل از خاموشی کامل به اتمام برساند.
• یو پی اس ها طول عمر وسایل برقی را افزایش می دهند. هر قطعه الکترونیک نیازمند شرایط عملیاتی مختص به خود است که توسط کارخانه تولید کننده آن مشخص می شود. این شرایط شامل ولتاژ و آمپر اسمی است که روی قطعه درج می شود. درصورتی که مولفه الکترونیکی در برابر نوسانات و یا ولتاژهای ناگهانی و شدید بدون محافظ رها شوند، ممکن است دچار اختلال در عملیات شده و حتی منجر به سوختن آن قطعه شود.
• در محیط های کاری و تجاری بهره وری یکی از دغدغه های اصلی مدیران و سرپرست کنندگان عملیات و یا پروژه ها می باشد. استفاده از یو پی اس در محیط هایی که به زیرساخت برقی نیاز دارند باعث حداقل شدن وقفه، اطمینان از عملیات پیوسته و در نتیجه بهبود کلی بهره وری در محیط کار می شود.
• دستگاه یو پی اس ایمنی و امنیت محیط های حساس به انرژی برق را بهبود می دهد. هنگامی که ولتاژ ورودی از برق شهری به دستگاه خیلی بالا و یا خیلی پایین باشد، قابلیت تنظیم ولتاژ اتوماتیک (AVR)، به منظور ایجاد و نگهداری ولتاژ خروجی ممتد وارد عملیات می شود. این اقدام باعث می شود که ولتاژ پایین voltage sag و یا ولتاژ بالا voltage surge به تجهیزات وصل شده به دستگاه وارد نشود و از سوختن و یا اختلال در عملیات آن جلوگیری شود.
• وجود صفحه نمایش اطلاعات آنی و درلحظه از ظرفیت بار، وضعیت باتری و سایر پارامترهای مهم دستگاه ارائه می کند.
• خروجی ها و درگاه های متعدد از دیگر قابلیت های این دستگاه می باشد که اجازه می دهد مصرف کننده به طور همزمان از چند دستگاه در برابر خاموشی یا نویزهای شبکه محافظت کند. همچنین در برخی مدل های درگاه usb برای شارژ کردن و یا ارتباط برقرار کردن بکار می رود.

محدودیت های دستگاه یو پی اس

در کنار تمام فوایدی که یو پی اس به مصرف کنندگان می رساند، لازم است که افراد برخی ملاحظات را نیز در نظر بگیرند

• زمان پیشتیبانی محدود: دستگاه های یو پی اس تنها قادر هستند برای مدت کوتاهی پیشتیبانی برق فراهم کنند و این زمان بسته به نوع دستگاه از چند دقیقه تا 1 ساعت متغییر است و به حجم باتری و مقدار بار دارد. بنابراین نمی توان به آن ها در دوره های خاموشی طولانی مدت برق اتکا کرد.
• رسیدگی به باتری: سیستم های یو پی اس به باتری وابسته هستند. باتری ها مدت عمر محدودی دارند و نیازمند تعویض و یا مورد آزمایش قرارگرفتن دارند. در نتیجه نگهداری و رسیدگی نامناسب باعث کاهش زمان پشتیبانی و یا خراب شدن آن در موقع نیاز می شود.
• هزینه اولیه و هزینه بازدید و نگهداری: دستگاه های یو پی اس کالاهای گرانی هستند. ظرفیت های بالاتر آن با ویژگی های نظیر فراهم آوردن امکان نظارت و یا مدت زمان بیشتر پشتیبانی به سرمایه گذاری اولیه زیادی نیاز دارد. همچنین هزینه های در طول کارکرد و تعویض باتری و اختصاص زمانی برای تعمیر و بازدید آن بایستی در نظر گرفته شود
• اندازه و وزن: یوپی اس های بزرگتر بخصوص آنهایی که ظرفیت قدرت بیشتری دارند می توانند سنگین و حجیم باشند. این ویژگی می تواند انتخاب مکان را تحت تاثیر قرار دهد و یا نیازمند فضای اختصاصی در داخل ساختمان باشد.
• نویز و تولید گرما: برخی مدل های یوپی اس می توانند در حین عملیات گرما و صدا تولید کنند که در محیط های حساس به صدا و یا فضاهایی که تهویه محدودی دارد می تواند باعث مزاحمت شود
• سازگاری و یکپارچگی: لازم است قبل از اقدام به خرید یو پی اس میزان سازگاری و قابلیت یکپارچه شدن با دستگاه های متصل شده به یو پی اس بررسی شوند. مشکلات سازگاری می توانند به ایمنی و عملیات وسایل آسیب وارد کنند
• محافظت محدود از ولتاژ ناگهانی» اگرچه یو پی اس ها در برابر ولتاژ ناگهانی از ابزارهای برقی محافظت می کنند، ولی این به معنی محافظت کامل از تمام اختلالات برقی و رعد و برق لزوما نیست و ممکن است به سایر دستگاه های محافظ در برابر ولتاژ ناگهانی نیاز باشد تا محافظت جامع از وسایل برقی حاصل شود.

جایگزین های یوپی اس

دستگاه‌ها و راه حل های متعددی وجود دارند که می توانند سطحی از حفاظت و یا پشتیبانی برق در برابر وقفه های خاموشی برق شهری فراهم کنند. با این وجود، همه ویژگی های دستگاه یو پی اس را شامل نمی شوند

• ژانراتورهای پشتیبان: این وسایل برقی با استفاده از سوخت های فسیلی مانند گازوئیل، گازطبیعی یا پروپان، برق تولید می کنند. ژانراتورهای پشتیبان می توانند برای مدت طولانی که خاموشی برق اتفاق می افتد، برق تولید کنند و نیازمند ذخیره سوخت و نگهداری هستند
• اینورترهای برق: اینورتر برق، جریان DC را از باتری یا پنل خورشیدی به جریان AC قابل استفاده برای وسایل الکترونیکی تبدیل می کند. با اینکه این وسایل برق پشتیبان موقتی ایجاد می کنند ولی ظرفیت آن ها بسته به باتری که از آن تغذیه می کنند، دارد
• سیم سیارهای مجهز به محافظ های برق: این وسایل در برابر ولتاژهای ناگهانی از وسایل الکترونیکی محافظت می کنند. این ابزارها به آسانی نصب می شوند و قیمت پایینی دارند ولی در هنگام قطعی برق، هیچ گونه پشتیبانی ارائه نمی دهند.
• سیستم های انرژی خورشیدی: پنل های خورشیدی با ذخیره باتری می توانند انرژی پشتیبان از طریق انرژی تجدیدپذیر فراهم کنند. این وسایل راه حل هایی برای محافظت از محیط زیست فراهم می کنند اما نیاز به سرمایه گذاری اولیه بالا دارند و به شرایط آب وهوایی وابسته هستند.
• ایستگاه های انرژی پرتابل: این وسایل مجهز به پشتیبانی باتری فشرده هستند و می توانند انرژی پشتیبان برای وسایل الکترونیک کوچک و فعالیت های خارج از خانه فراهم کنند. این وسایل برای مصارف نیازمند انرژی الکتریکی بالا و یا مدت استفاده طولانی مناسب نیستند.

انواع مختلف یو پی اس استاتیک

• یو پی اس درحالت انتظار (آفلاین): این نوع یو پی اس محافظتی پایه ای انجام می دهد. اینورتر در حالت کار عادی خاموش است. وقتی که قطعی برق اتفاق بیفتد، سوییچ انتقال بار وصل شده به دستگاه را به اینورتر منتقل می کند و دستگاه با یو پی اس به کار خود ادامه می دهد.
• یو پی اس لاین اینتراکتیو: این یو پی اس دارای یک ترانسفورمر اتوماتیک است که بدون قراردادن بار بر روی باتری، نوسان ولتاژ را تنظیم می کند. اینورتر در حالت نرمال روشن است و کمک می کند که انرژی برق بدون نویز به وسایل متصل شده به یو پی اس برسند.
• یو پی اس آنلاین (دوبار تبدیل): این یوپی اس بهترین حالت محافظت را فراهم می کند. رکتیفایر به طور مداوم برق AC را به DC تبدیل می کند و باتری شارژ می شود و به اینورتر برق می رساند و سپس از DC به AC تبدیل می شود. این کار باعث می شود که همواره برق سالم به دستگاه ها برسد.

نحوه استفاده و شیوه کارکرد  

همان طور که در بخش قبل بیان شد، براساس استاندارد 62040، یو پی اس ها براساس حالت عملکرد به 3 نوع تقسیم بندی می شوند. این تعاریف در مورد عملیات یو پی اس در رابطه با تامین انرژی شامل سیستم توزیع بالادستی یو پی اس می شود. در  استاندارد IEC 62040 لغات زیر به صورت زیر تعریف شده است.

• برق اصلی: برقی که به صورت نرمال و مداوم دردسترس است که توسط شرکت تامین کننده برق تامین می شود اما گاها توسط خود کاربر تولید می شود
• برق در حالت انتظار: برقی که با هدف جایگزین شدن با برق اصلی در موقع قطع شدن آن، مورد استفاده قرار می گیرد.
• برق بای پس: برقی که توسط بای پس تامین می شود

از لحاظ عملی، یو پی اس مجهز به دو ورودی AC است که به آن AC نرمال و AC بای پس گفته می شود.

• ورودی نرمال AC که به عنوان برق ورودی شماره 1 شناخته می شود، از طریق برق اصلی تامین می شود. به عبارت دیگر توسط کابلی که توسط تامین کننده در تجهیزات دوردست یا سیستم توزیع خصوصی می باشد تامین می شود
• ورودی بای پس AC: که به عنوان برق ورودی شماره 2 شناخته می شود، توسط قدرت در حال انتظار تامین می شود. به عبارت دیگر، توسط کابلی که به تامین کننده دور دست متصل است و متفاوت از تامین کننده ورودی نرمال AC است و توسط منبعی غیره تامین می شود (برای مثال توسط تجهیزات موتور ژانراتور یا یو پی اس دیگری)

وقتی که برق در حال انتظار در دسترس نباشد، برق AC بای پس توسط برق اصلی تامین می شود (کابل دومی که موازی اولی به برق نرمال AC وصل شده است)

ورودی بای پس AC در صورت وجود، به منظور تامین خط بای پس یو پی اس، استفاده قرار می گیرد. در نتیجه، خط بای پس توسط برق اصلی یا برق در حال انتظار تامین می شود که به در دسترس بودن منبع برق در حال انتظار بستگی دارد

نحوه عملکرد یو پی اس در حالت انتظار-منفعل (آفلاین) 

مکانسیم عملکرد

اینورتر موازی ورودی AC در حالت انتظار متصل شده است (عکس زیر را ببینید)

حالت نرمال

برق شهری که توسط فیلتری اختلالات مشخصی از شبکه را از بین می برد و تاحدی ولتاژ را تنظیم می کند، به برق شهری متصل است. اینورتر در حالت انتظار منفعل در حال کار است.

حالت پشتیبان باتری

هنگامی که ولتاژ وردی AC در بازه خارج از حد تحمل یوپی اس است و یا برق شهری قطع است، اینورتر و باتری وارد عمل می شوند تا برق پیوسته را به بار منتقل کنند. عمل انتقال در مدت زمان خیلی کوتاهی (کمتر از 10 میلی ثانیه) طول می کشد.

یو پی اس به کار با انرژی باتری ادامه می دهد تا زمان پشتیبانی باتری به اتمام برسد یا برق شهری به حالت نرمال برگردد. در حالت دوم یو پی اس بار را بر روی برق شهری منتقل می کند

کاربرد

این چیدمان در واقع نقطه بهینه ناشی از سطح قابل پذیرش محافظت در برابر اختلالات شبکه و هزینه است. همچنین تنها برای اشل های تامین قدرت پایین (زیر 2kVA) کاربرد دارد و بدون سوییچ استاتیک واقعی کار می کند. در نتیجه، یک مدت زمان مشخصی برای انتقال بار به اینورتر مورد نیاز است. این زمان برای کاربردهای شخصی و مشخص قابل پذیرش است ولی با عملکرد سیستم های پیچیده و حساس انطباق ندارد (مراکز کامپیوتری بزرگ، سانترال های تلفن و …)

همچنین فرکانس تنظیم نمی شود و بای پسی وجود ندارد.

توجه: در حالت نرمال، تامین برق بار از طریق اینورتر انجام نمی شود. این دلیل نوع توضیح می دهد که چرا این نوع یو پی اس گاها آفلاین نامیده می شود. این کلمه، گمراه کننده است، اما، از آن جا که اشاره می کند توسط برق شهری تامین نمی شود. حال آنکه توسط بار توسط برق شهری در ورودی AC در حالت نرمال تامین می شود.

نحوه عملکرد یو پی اس در حالت لاین اینتراکتیو 

مکانسیم عملکرد

اینورتر در حالت موازی با ورودی AC و با چیدمان حالت انتظار وصل شده است ولی همزمان باتری را شارژ می کند. بنابراین (به صورت معکوس) با منبع ورودی AC در ارتباط است.

حالت نرمال

بار توسط برق بدون نویز و اختلالات توسط اتصالی موازی جریان ورودی AC و اینورتر تامین می شود. اینورتر به منظور تامین ولتاژ خروجی تنظیم شده و شارژ باتری عملیات انجام می دهد. فرکانس خروجی به فرکانس ورودی AC بستگی دارد

حالت پشتیبان باتری حالت نرمال

وقتی که ولتاژ ورودی AC خارج از بازه تحمل مشخص شده یو پی اس باشد و یا برق شهری قطع شود، اینورتر و باتری وارد عمل می شود تا برق پیوسته به بار منتقل شود این عمل بدون وقفه با استفاده از سوییچ استاتیک انجام می شود و ورودی برق AC از جریان بالادستی اینورتر قعط می شود

یوپی اس به کار بر روی باتری تا پایان زمان باتری پشتیبان ادامه می یابد یا اینکه برق شهری به حالت نرمال خود بازگردد. وقتی که برق شهری به حالت نرمال خود بازگشت، بار بر روی ورودی AC قرار می گیرد

حالت بای پس

این نوع یو پی اس توسط یک بای پس تجهیز شده است. اگر یکی از عملیات یو پی اس قطع شود، بار می تواند به ورودی بای پس AC منتقل شود

کابرد

این چیدمان برای تنظیم کردن جریان به منظور بارهای حساس که در رنج متوسط تا بالا قرار دارد مناسب نیست. چون فرکانس تنظیم امکان پذیر نیست.

به همین دلیل، به ندرت غیر از اشل های تامین انرژی برق پایین مورد استفاده قرار می گیرد.

نحوه عملکرد یو پی اس در حالت تبدیل دوبل (آنلاین)

مکانسیم عملکرد

اینورتر به صورت سری بین جریان ورودی AC و تقاضا قرار دارد.

حالت نرمال

هنگام حالت عملیات نرمال، همه برقی که برای بار تامین شود از شارژر / رکتیفایر و اینورتر عبور می کند که با یکدیگر تبدیل دوبل انجام می دهد (AC-DC-AC)

حالت پشتیبان باتری

وقتی که ولتاژ ورودی AC خارج از تحمل مشخص یو پی اس است و برق شهری قطع می شود. اینورتر و باتری وارد عمل می شود و تضمین می کند که بوسیله سوییچ استاتیک، برق پیوسته به بار بعد از انتقال بدون وقفه منتقل شود. یو پی اس به کار بر روی باتری ادامه می دهد تا اینکه پشتیبانی باتری تمام شود یا برق شهری به حالت نرمال برگردد. و سپس انتقال بار به ورودی AC منتقل می شود.

حالت بای پس

این نوع یو پی اس معمولا با بای پس استاتیک مجهز شده است که گاها به آن سوییچ استاتیک گفته می شود

بار می تواند بدون وقفه به بای پس AC وروردی در یکی از حالات زیر منتقل شود (که بسته به نوع نصب از طریق برق شهری یا برق در حال انتظار تغذیه شود):

• خرابی یو پی اس
• ناپایداری های جریان بار (جریان های ناگهانی یا ناقص)
• پیک های بار

البته، حضور بای پس با فرض اینکه که فرکانس های ورودی و خروجی شبیه هم هستند، می باشد، اگر این مقادیر برابر نباشند، به مبدل بای پس نیاز است

برای بارهای مشخصی، یو پی اس می بایست با منقع بای پس همزمانی شود (synchronized)  تا پیوستگی تامین بار تضمین شود. همچنین، وقتی که یو پی اس در حالت بای پس قرار دارد، اختلال  در منبع ورودی AC ممکن است مستقیما به بار منتقل شود زیرا اینورتر دیگر وارد عمل نمی شود

کاربرد

در این چیدمان، زمان لازم برای انقال بار به اینورتر بدلیل سوییچ استاتیک، ناچیز است. همچنین، ولتاژ خروجی و فرکانس به ولتاژ ورودی و شرایط فرکانس بستگی ندارد. به عبارت دیگر، یو پی اس وقتی که برای این هدف طراحی شود می تواند به عنوان مبدل فرکانس بکار گرفته شود.

از لحاظ عملی، این چیدمان اصلی برای اشل های قدرت متوسط و بالا است (از 10kVA به بالا).

توجه: به این یو پی اس آنلاین گفته می شود. به این معنی بار به طور پیوسته توسط اینورتر تغذیه می شود بدون توجه به اینکه شرایط در منبع ورودی AC چه باشد. این کلمه گمراه کننده است چون به “تامین برق از طریق برق شهری” اشاره می کند ولی در واقع بار توسط انرژی برقی که توسط سیستم تبدیل دوبل باز سازی شده است تامین می شود. به همین دلیل استاندارد IEC 62040 از عبارت double conversion استفاده می کند.

اجزا مختلف یو پی اس

• شارژر / یکسوساز: این قطعه برق AC ورودی را به DC تبدیل می کند تا به وسیله آن باتری شارژ شود و اینورتر تامین انرژی شود.
• باتری: این قطعه برق DC را در خود ذخیره می کند تا بعدا در صورت نیاز به AC تبدیل شود.
• اینورتر: برق DC که در باتری ذخیره شده است را به AC تبدیل می کند تا به تجهیزاتی که به آن متصل شده است در صورت نیاز برق رسانی کند.
• سوییچ بای‌پس استاتیک: اجازه می دهد که در صورت خرابی یا باربیش از حد بر یو پی اس، بار را به منبع برق دیگری منتقل کند یا به برق شهری مستقیم وصل کند.
• سوییچ انتقال: به راحتی بار را بدوق ایجاد وقفه یا قطعی به برق شهر و یا یو پی اس وصل می کند.
• فیلتر/ سرکوب کننده ولتاژ ناگهانی: تجیهزات وصل شده به یو پی اس را در برابر ولتاژهای ناگهانی و نویزهای شبکه برق محافظت می کند.

باورهای اشتباه در مورد یو پی اس

• هر چه یو پی اس بزرگتر باشد محافظت بهتری می کند: تاثیرگذاری یو پی اس به میزان تناسب آن به ظرفیت و نیازهای خاصی که از آن می رود، وابسته است. یک یو پی اس با سایز بزرگ ممکن است به طور غیرضروری گران قیمت و ناکارامدتر از مدل کوچک تر آن باشد.
• سیستم های یو پی اس ابزارهای نصب-کن-و-استفاده-کن نیستند: با اینکه برخی سیستم های یوپی اس به راحتی نصب می شوند برخی مدل های پیچیده تر نیازمند چیدمان مناسب و حتی نصب توسط فرد حرفه ای انجام شوند.
• یو پی اس نیاز به ژنراتور را برطرف می کند: یوپی اس و ژنراتورها برای اهداف متفاوتی طراحی شده اند. یو پی اس انرژی برق اضطراری و فوری و کوتاه مدت فراهم می کند و در برابر مشکلات برقی کوچک از دستگاه محافظت می کند ولی ژنراتور برای زمانی که برق طولانی مدت قطع می شود کاربرد دارد. برای موضوعاتی مهم شاید لازم باشد از هر دو استفاده شود.
• کارایی یو پی اس مهم نیست: کارایی یو پی اس بر مصرف انرژی و هزینه عملیاتی تاثیر می گذارد. هر چه سیستم یو پی اس کارامدتر باشد، اقتصادی تر و بیشتر دوستار محیط زیست خواهد بود.
• همه یو پی اس ها کیفیت برق یکسانی تحویل می دهند: کیفیت برق خروجی بین انواع مختلف یو پی اس متفاوت است. یک یوپی اس Double Conversion کیفیت برق خروجی بهتری نسبت به یو پی اس پشتیبان و یا Line-interactive می دهد.
• یو پی اس ها صرفا برای شرکت های تجاری بزرگ کاربرد دارند: اگرچه شرکت های بزرگ از یو پی اس استفاده می کنند، برای شرکت های کوچک، مشاغل در خانه و حتی کاربری شخصی برای محافظت از وسایل الکترونیک باارزش و داده ها بکار می رود.
• سیستم یو پی اس می تواند مشکل زیرساخت برق ضعیف را حل کند: یو پی اس اگر چه می تواند از وسایل برقی در برابر مشکلات برقی محافظت کند ولی نمی تواند مشکلات زیرساخت برقی را درست کند. حل مشکلات سیم کشی، اتصال به زمین و سایر مشکلات زیرساختی برای قابلیت اطمینان یو پی اس ضروری است.
• باتری های یو پی اس مشابه هم هستند.: باتری های یو پی اس انواع مختلفی دارند برای مثال باتری باتری سیلد اسید، لیتیومی و … از انواع باتری هستند. هر نوع ویژگی ها، فواید و نیازمندی های نگهداری مخصوص به خود دارد.
• یو پی اس را می توان در هر مکانی نصب کرد: مکان نصب یو پی اس مهم است. لازم است مکان دارای تهویه و سیستم خنک کننده باشد. سیستم های یو پی اس می بایست در محلی که تهویه خوبی دارد قرار داده شود تا از بیش از حد گرم شدن و سوختن قطعات آن جلوگیری شود.
• لازم نیست که به طور مرتب یو پی اس خود را بررسی کنید: بررسی منظم برای عملکرد درست یو پی اس ضروری است تا بتواند در موقع قعطی برق کارآمد باشد. بررسی های دوره ای مشکلات باتری، اتصالات و عملکرد کلی یو پی اس را تضمین می کند.
• یو پی اس ها صرفا برای محافظت از کامپیوترها بکار می روند: یو پی اس برای محافظت از طیف وسیعی از تجهیزات بکار گرفته می شود. این تجهیزات شامل سرورها، ابزارهای شبکه، تجهیزات پزشکی، حتی سیستم های سرگرمی خانگی هم مورد استفاده قرار می گیرد.
• یو پی اس ها همه علل مرتبط با از کارافتادن دستگاه ها را برطرف می کند: اگرچه یک یوپی اس ریسک از کارافتادن ناشی از مشکلات برقی را رفع می کنند ولی همه دلایل ممکن شامل خرابی سخت افزار، مشکلات نرم افزاری و خطای انسانی را رفع نمی کنند.
• یو پی اس نیازی به نظارت ندارد: نظارت سیستم یو پی اس برای شناسایی مشکلات زودهنگام مهم است. بسیاری از یو پی اس های امروزی امکان مانیتور کردن از دور دارند و با ویژگی های آلارم خود زمان تعمیر و نگهداری را هشدار می دهند.

عیب یابی از مشکلات رایج یو پی اس

مشکل گشایی از ایرادات یو پی اس نیازمند روشی سیستماتیک برای شناسایی و حل مشکلات عملکردی و قابلیت اتکا یو پی اس است. برخی از مشکلات رایج و راه حل های آن به صورت زیر است:

• روشن نشدن یو پی اس

  • منبع انرژی را بررسی کنید: مطمئن شوید که یو پی به دوشاخه برق متصل است و مطمئن شوید که فیوز نپریده است.
  • اتصال باتری: مطمئن شوید که باتری داخلی متصل است. برخی واحدهای یو پی اس نیازمند کاربر به نصب باتری است.
  • دکمه روشن کردن: مطمئن شوید که دکمه روشن به درستی فشار داده شده است و به اندازه کافی برای روشن شدن نگه داشته شده است.

• یو پی اس بوق ممتد می زند

  • قطع شدن برق: بوق ممتد نشان می دهد که برق وصل نیست. منبع برق ورودی را بررسی کنید.
  • شرایط بار بیش از حد: برخی دستگاه‌های متصل شده را قطع کنید تا بار یو پی اس کم شود.
  • خطای باتری: نشانگر وضعیت باتری را بررسی کنید که آیا نیازمند تعویض است یا خیر.

• زمان کارکرد کوتاه یا بدون پشتیبانی

  • عمر باتری: باتری ها مدت عمر محدودی دارند (معمولا 2 سال). اگر زمان کار یو پی اس به مقدار قابل توجهی کاهش یافته است، ممکن است باتری نیاز به تعویض داشته باشد.
  • ظرفیت بار: مطمئن شوید که دستگاه های وصل شده از ظرفیت اسمی دستگاه بیشتر نباشد. بار بیش از اندازه زمان کار را کم می کند.
  • کالیبراسیون باتری: باتری را خالی از شارژ کنید و دوباره شارژ کنید.

• یوپی اس بیش از حد داغ می شود

  • تهویه: اطمینان حاصل کنید که یو پی اس در محیطی قرار دارد که به خوبی تهویه می شود و هواکش ها مسدود نشده است.
  • دمای محیط: بررسی کنید که دمای محیط در بازه عملکرد دستگاه قرار دارد.
  • تجمع گرد و خاک: داخل یو پی اس خود را تمیز کنید تا گرد و خاک جمع شده مانع جریان هوا نشود.

• یو پی اس شارژ نمی شود

  • اتصال باتری: اطمینان حاصل کنید که باتری به درستی وصل شده است و به اصطلاح “اتصال شل” وجود ندارد.
  • شرایط باتری: بررسی کنید که آیا باتری دارای نقص فنی و یا در پایان عمر کاری اش قرار ندارد و در صورت نیاز آن را جایگزین کنید.
  • مدار شارژ کردن: اگر یو پی اس در مدت زمان گارانتی اش قرار دارد، با سازنده و یا خدمات پشتیبانی تماس بگیرید زیرا احتمال دارد که مدار شارژ دارای ایراد باشد.

• یو پی اس به طور متناوب در حالت استفاده از باتری قرار می گیرد

  • نوسانات ولتاژ ورودی: بررسی کنید که ولتاژ ورودی پایدار است و در بازه مورد پذیرش یو پی اس قرار دارد.
  • تنظیمات حساسیت: در صورت امکان تنظیمات حساسیت یو پی اس را تغییر دهید تا نوسانات کوچک ولتاژی رفع شود.
  • کیفیت منبع برق: اطمینان حاصل کنید که منبع برق پایدار است و باعث انتقال حالت یو پی اس به باتری نمی شود.

• مشکلات نور نشانگر و هشدار یو پی اس

  • راهنمای یو پی اس: به راهنمای کاربر یو پی اس مراجعه کنید تا معنی هشدارها و نورهای نشانگر را بفهمید.
  • هشدار را مجددا تنظیم کنید: برخی مدل های یو پی اس به شما اجازه می دهد که بعد از یافتن مشکل پنهان تنظیمات هشدار را مجددا ریست کنید.
  • آپدیت سخت افزار: در صورتی که تولید کننده آپدیت سخت افزاری برای حل مشکل آلارم عرضه کرده است آن را پیدا کنید و انجام دهید.

• مشکلات نظارت و ارتباط

  • اتصال: مطمئن شوید کابل ارتباط بین یو پی اس و کامپیوتر یا شبکه به درستی متصل شده است.
  • نرم افزار: مطمئن شوید که نرم افزار مدیریت یو پی اس به درستی نصب و تنظیم شده است.
  • آپدیت نرم افزار: هرگونه آپدیتی که برای برنامه مدیریت یو پی اس منتشر شده است را بررسی و نصب کنید.

• یو پی اس به دستگاه های متصل شده برق نمی دهد

  • تنظیمات خروجی: مطمئن شوید که تنظیمات خروجی یو پی اس به درستی انجام شده است و به دستگاه‌هایی که به آن متصل شده است، برق رسانی می کند.
  • فیوز داخلی: بررسی کنید که فیوز داخلی دستگاه نسوخته باشد و اگر ضروری است آن را جایگزین کنید. (در صورتی که نیاز به بازکردن دستگاه نباشد)

• جریان برق منقطع به دستگاه‌ها

  • اتصالات شل: مطمئن شوید که همه کابل ها به صورت مطمئنی متصل شده است
  • حفاظت از ولتاژ ناگهانی: بررسی کنید که دستگاه های حفاظت از ولتاژ ناگهانی در بالاسر یو پی اس به درستی کار می کنند
  • اشکالات سخت افزاری و نرم افزاری: بررسی کنید که سازنده نرم افزار آپدیت سخت افزار برای حل مشکلات برق منقطع را منتشر کرده است یا خیر

چشم انداز آینده  

آینده سیستم های برق اضطراری بی وقفه تحت تاثیر پیشرفت در تکنولوژی، تقاضای روز افزون انرژی قابل اتکا، و نیاز فزاینده برای انرژی کارآمد است. برخی از روندهای مرتب با یو پی اس به صورت زیر است:

• یکپارچگی با منابع انرژی تجدیدپذیر: به دلیل روی آوردن به سمت منابع تجدیدپذیر مانند انرژی بادی و خورشیدی، سیستم های یوپی اس به احتمال زیاد با این منابع یکپارچه خواهند شد. و باعث راه حل هایی پایدار انعطاف پذیر می شود که بخصوص در محل های دورافتاده کاربرد مهم تری پیدا می کنند
• پیشرفت در زمینه تکنولوژی باتری: پیشرفت در زمینه باتری بخصوص باتری های لیتیومی منجر به سیستم های یو پی اس سریع تر، ماندگارتر و کارآمدتر می شود. این باتری ها انرژی بیشتری ذخیره می کنند، وزن کمتری دارند و عمر مفید بیشتری نسبت به باتری های سیلد اسیدی دارند
• کارآمد انرژی و راه حل های یو پی اس سبز: در حال حاضر تاکید روبه رشدی بر سیستم های یو پی اس کارا وجود دارد تا هزینه عملیاتی کاهش یابد و تاثیر زیست محیطی کمتری داشته باشد. سیستم های یو پی اس آینده، دارای نرخ کارایی انرژی بالاتر، حالت ذخیره انرژی و تکنولوژی خنک کردن پیشرفته دارند تا مصرف انرژی و تولید آن را به حداقل برسانند
• طراحی ماژولار و قابل ارتقا: سیستم های ماژولار که براحتی قابل توسعه هستند در حال حاضر بسیار شایع شده است. این انعطاف در طراحی به شرکت های اجازه می دهد که محافظت دستگاه های خود را ارتقا بدهند بدون اینکه هزینه اولیه زیادی داشته باشند.
• سیستم های یو پی اس هوشمند و متصل: یکپارچه سازی تکنولوژی های اینترنت اشیا منجبر به سیستم های یو پی اس هوشمندتر می شود که اجازه نظارت پیشرفته، نگهداری پیش بینی شده و توانایی مدیریت از راه دور را فراهم می سازد. این سیستم ها می تواند تحلیل دیتا زنده و آنی و و هشدارهای بازدارنده در مورد مشکلات ممکن بدهند
• مراکز داده ریز و رایانش لبه‌ای (Edge Computing): با ظهور رایانش لبه ای و مراکز داده ریز، لازم است سیستم های یو پی اس که فشرده و با عملکرد بالا هستند طراحی شدود تا راه اندازی زیرساخت آن ها فراهم شود. سیستم های یو پی اس برای کاربردهای edge لازم است معتبر، کارا و دارای عملکرد توانمند در انواع محیط ها باشند
• امنیت شبکه ای بهبود یافته: هنگامی که یو پی اس به شبکه وصل می شوند، نیاز است که اقدامات امنیت اینترنتی اتخاذ شود. سیستم های یو پی اس آینده پروتکل های امنیتی پیشرفته ای در برابر تهدیدات اینترنتی تقبل کنند و تضمین کننده سلامت سیستم مدیریت برق باشند
• بکارگیری زیاد در بازارهای نوظهور: نیاز به برق قابل اتکا در بازارهای نوظهور که در نتیجه صنعتی شدن، دیجیتال شدن بوجود آمده است، باعث شده است که سیستم های یو پی اس بکارگیری شوند. این مناطق به راه حل های یو پی اس قابل اتکا و مقرون به صرفه برای حمایت از زیرساخت در حال افزایش خود را دارند
• راه حل های هیبرید: سیستم های یو پی اس آینده ممکن است که کاربردهای یو پی اس سنتی را با سیستم های انبارش ترکیب کنند و راه حل های ترکیبی که بتواند خدمات برق پشتیبان و پشتیبانی شبکه بدهند. این سیستم ها تامین و تقاضا را متوازن می کنند و باعث پایداری شبکه می شوند.
• هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی: قرارگیری هوش مصنوعی و الگوریتم های یادگیری ماشینی توانایی پیش بینی سیستم های یو پی اس را بهبود داده است و باعث پیش بینی دقیق تر در مورد نیازهای انرژی و خرابی های ممکن می دهد. این موضوع قابلیت اتکا کلی و کارایی راه حل های حفاظتی را بیشتر می کند.