Bekalan Kuasa Tidak Terganggu (UPS) ialah bekalan kuasa sandaran kepada
peralatan elektronik yang sensitif apabila terdapat gangguan elektrik secara tiba-tiba,
lonjakan kuasa atau turun naik puncak berlaku kepada sebarang peralatan elektronik.
Sistem UPS biasanya menggunakan bateri asid plumbum sebagai simpanan tenaga..
Bateri asid plumbum mempunyai ketumpatan tenaga yang rendah, caj atau kitaran cas
semula yang lebih pendek, berat, saiz yang agak besar berbanding teknologi bateri yang.
Ia juga mengandungi bahan berbahaya yang dapat mencemarkan alam sekitar. Sebagai
alternatif, bateri Lithium Ion boleh digunakan tetapi perbelanjaan kos yang tinggi dan
aspek keselamatan yang lebih tinggi diperlukan. Sebagai alternatif, untuk meningkatkan
kecekapan sistem UPS, ultra-kapasitor (UCs) akan diuji sebagai alat penyimpanan tenaga
alternatif untuk menggantikan bateri asid plumbum atau bateri lithium ion. UCs ialah
kapasitor maju yang mempunyai ketumpatan tenaga yang lebih tinggi, saiznya yang lebih
kecil, kawasan permukaan yang tinggi, pengisian cepat dan nilai kapasitansi yang tinggi.
Jadi, ia menghasilkan penyimpanan tenaga yang tinggi dan jangka hayat yang lebih lama.
Sistem penyimpanan UCs terdiri daripada enam kapasitor 2.7V 3.33 / 83.33 F yang
disambungkan secara sesiri. Oleh itu, UCs disambungkan ke kotak UPS sebagai simpanan
tenaga untuk menyalurkan kuasa sementara kepada lampu dengan tahap kuasa yang
berlainan apabila bekalannya terputus. Siasatan mendapati kapasiti yang lebih tinggi di
dalam UCs membuat masa sandaran lebih lama. Ini bermakna penyimpanan tenaga
keseluruhan meningkat dengan peningkatan kapasitan dan voltan yang lebih tinggi.
Namun, ia adalah terhad dengan beberapa parameter lain seperti beban kuasa dan beban
arus. UCs dapat menghidupkan lampu 5W lebih lama berbanding lampu 70W dan 140W.
Ia adalah kerana peningkatan arus beban apabila beban kuasa tinggi dan menjadikan
tenaga UCs melepaskan tenaga lebih cepat. UCs juga mempunyai ketumpatan kuasa yang
lebih tinggi berbanding dengan bateri asid plumbum dan menjadikannya lebih cepat untuk
dicas dan nyahcas. Disimpulkan bahawa UCs ialah alternatif yang optimum kerana ia
memerlukan kurang masa pengecasan tetapi masa yang cukup untuk menyokong beban
dari gangguan kuasa. UCs juga dapat mengurangkan pencemaran kepada persekitaran
kerana bahannya yang tidak bertoksik atau berbahaya kepada bumi.
_______________________________________________________________________________________________________
Uninterruptible Power Supply (UPS) is a backup power supply to sensitive
electronic equipments when there is a sudden power outage, power surge or peak
fluctuation involved the electronic equipment. UPS is basically a tool that is being used
in many important industries nowadays such as in communication, medical industries and
data storage system. UPS system normally uses lead-acid battery as the energy storage.
Lead-acid battery is known for low energy density, smaller charge or recharge cycle,
heavy, bigger in size and a shorter lifespan. It also contains hazardous substances that can
pollute the environment. Meanwhile, Lithium Ion batteries can be the alternatives but are
high in cost and require higher safety rating. Thus, in order to increase the efficiency of
the UPS system ultra-capacitors(UCs) is investigated as the alternatives energy storage
for replacing the lead-acid battery or lithium ion battery. UCs is the advanced capacitor
that have higher power density, smaller in size, high surface area, fast charging, high
capacitance that results in higher energy storage and longer lifespan. UCs storage is made
from an array of six 2.7V 3.33/83.33 F UCs connected in series. So, the UCs are
connected to the UPS box as an energy storage to back up the different power ratings of
lamps when the supply disconnects. The investigation found that higher capacitance UCs
make the backup time longer. This means the total energy storage increased with higher
capacitance and voltage ratings. However, it is limited with some other parameters such
as power load and current load. The UCs backup the 5W lamp much longer compared to
70W and 140W lamp. It is because the increasing of load current when the power load is
high and makes the UCs discharge energy faster. Meanwhile, UCs have higher power
density compared to lead acid battery and it make them charge and discharge faster. It is
concluded that the UCs is the optimum alternatives as it gives a lot faster charging time
with enough time to support the load during power outage. It can also prevent our earth
from hazardous and toxic material and makes our earth a better place.
Investigation of ultra-capacitor as alternative energy storage for uninterruptible power supply(ups) / Mohammad Irfan Adha