서론
리튬 배터리, 특히 ‘UPS용’(Uninterruptible Power Supply)으로 표시된 배터리는 일반적인 납산 배터리와는 다른 특징을 가지고 있습니다. 이 표시가 의미하는 바와 UPS와 함께 사용할 때 배터리 성능에 어떤 영향을 미치는지 알아보겠습니다.
UPS용 리튬 배터리 이해하기
리튬 배터리, 예를 들어 리튬 철 인산(LiFePO4) 배터리는 화학적 구성뿐만 아니라 구조에서도 납산 배터리와 다릅니다. 일반적인 12볼트 LiFePO4 배터리는 3.2볼트의 전압을 가진 4개의 셀로 구성되며, 배터리 관리 시스템(BMS) 이 포함됩니다. BMS는 배터리의 마지막 셀의 음극 단자와 배터리 자체의 음극 단자 사이에 연결되며, UPS와 같은 소비자가 연결되는 부분입니다. BMS는 각 셀의 양극 단자와 연결되어 있으며, 고급 UPS 또는 태양광 인버터 통합 을 위해 디스플레이, 버튼 또는 통신 케이블과 인터페이스할 수 있습니다.
UPS 시스템에서 BMS의 역할
BMS의 주요 기능은 과충전, 과방전, 과열, 셀 불균형, 극성 오류 등 다양한 문제로부터 배터리를 보호하는 것입니다. 예를 들어, UPS가 배터리를 방전하고 시스템이 종료될 때 BMS는 과방전 보호 기능을 활성화하여 배터리를 ‘닫을’ 수 있습니다. 이 경우, 전원이 돌아오면 UPS가 배터리를 ‘볼’ 수 없기 때문에 배터리를 충전하지 않을 수 있습니다.
이것은 잠재적인 문제를 야기할 수 있습니다. BMS는 다시 열리기 위한 전압 입력이 필요하지만, UPS는 배터리를 감지하지 못하므로 이 전압을 제공할 수 없습니다. 이로 인해 배터리가 충전되지 않은 상태로 남게 되는 교착 상태가 발생할 수 있습니다.
우회 회로의 중요성
이 문제를 해결하기 위해 배터리 제조업체나 조립업체는 종종 작은 전자 회로인 다이오드와 저항기로 구성된 우회 회로를 포함시켜 UPS가 배터리를 ‘볼’ 수 있도록 합니다. 이 작은 우회 회로는 UPS가 충전 전압을 보내도록 하여 BMS를 다시 활성화시키고 정상적인 작동을 재개할 수 있게 합니다.
일부 고급 UPS 장치는 BMS가 닫히기 전에 반 볼트만큼 전압을 낮추는 설정이 있어 이 문제를 미연에 방지할 수 있습니다. 만약 태양광 충전 컨트롤러 를 사용하는 시스템이라면, 충전 컨트롤러에 유사한 보호 기능이 있는지 확인하는 것도 중요합니다.
고급 UPS가 아닌 경우의 대처 방법
UPS가 고급형이 아니거나 리튬 배터리가 UPS용으로 적합하지 않은 경우 걱정하지 마세요—이것은 작은 문제입니다. 약 30초 만에 배터리를 ‘점프 스타트’할 수 있는 작은 충전기를 구입할 수 있습니다. 또는 납땜에 능숙한 사람에게 부탁하여 우회 회로를 만들게 하면 빠르고 저렴한 해결책이 될 수 있습니다.
그러나 UPS용으로 이미 적합한 배터리를 구입하는 것이 가장 좋습니다. 흥미롭게도, 여러 개의 배터리를 병렬로 연결한 경우, UPS 호환성을 위해 하나의 배터리만 적합하면 됩니다.
결론
리튬 배터리의 ‘UPS용’ 표시가 의미하는 바는 배터리가 우회 회로를 통해 UPS와 원활하게 작동하도록 특별히 조정되었다는 것입니다. 이 배터리가 이 조정이 되어 있지 않다면, 시스템이 효율적으로 작동하도록 보장하는 간단한 해결책이 있습니다. 그럼에도 불구하고, 사전 조정된 배터리를 선택하는 것이 장기적으로 시간과 노력을 절약할 수 있습니다.
